起重機(jī)課程設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　課程名稱 </p><p>　　專 業(yè) 班 級 </p><p>　　學(xué) 號 姓 名

2、</p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p><b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　緒 論4</b></p><

3、p>　　第1章 主起升機(jī)構(gòu)計算6</p><p>　　1.1 確定傳動方案6</p><p>　　1.2 選擇鋼絲繩7</p><p>　　1.3 確定卷筒尺寸,轉(zhuǎn)速及滑輪直徑8</p><p>　　1.4 計算起升靜功率10</p><p>　　1.5 初選電動機(jī)10</p><

4、p>　　1.6 選用減速器11</p><p>　　1.7 電動機(jī)過載驗算和發(fā)熱驗算12</p><p>　　1.8 選擇制動器12</p><p>　　1.9 選擇聯(lián)軸器13</p><p>　　1.10 驗算起動時間13</p><p>　　1.11 驗算制動時間14</p><

5、;p>　　1.12 高速軸計算15</p><p>　　第2章 小車副起升機(jī)構(gòu)計算16</p><p>　　2.1 確定傳動方案選擇滑輪組和吊鉤組16</p><p>　　2.2 選擇鋼絲繩17</p><p>　　2.3 確定卷筒尺寸并驗算強(qiáng)度17</p><p>　　2.4 計算起升靜功率17&l

6、t;/p><p>　　2.5 初選電動機(jī)18</p><p>　　2.6 選用減速器18</p><p>　　2.7 電動機(jī)過載驗算和發(fā)熱驗算19</p><p>　　2.8 選擇制動器19</p><p>　　2.9 選擇聯(lián)軸器20</p><p>　　2.10 驗算起動時間20<

7、;/p><p>　　2.11 驗算制動時間21</p><p>　　2.12 高速軸計算21</p><p>　　第3章 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)計算23</p><p>　　3.1 確定機(jī)構(gòu)傳動方案24</p><p>　　3.2 選擇車輪與軌道并驗算其強(qiáng)度24</p><p>　　3.3 運(yùn)

8、行阻力計算25</p><p>　　3.4 選電動機(jī)26</p><p>　　3.5 驗算電動機(jī)發(fā)熱條件26</p><p>　　3.6 選擇減速器26</p><p>　　3.7 驗算運(yùn)行速度和實際所需功率26</p><p>　　3.8 驗算啟動時間26</p><p>　　3.

9、9 按啟動工況校核減速器功率27</p><p>　　3.10 驗算啟動不打滑條件28</p><p>　　3.11 選擇制動器28</p><p>　　3.12 選擇聯(lián)軸器29</p><p>　　3.13 驗算低速浮動軸強(qiáng)度29</p><p>　　第4章 小車安全裝置計算30</p>

10、<p>　　4.1 小車緩沖器31</p><p>　　4.2 起重量限制器32</p><p>　　4.3 行程限位開關(guān)和安全尺32</p><p><b>　　自我小結(jié)33</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)33</b></p><p>

11、<b>　　緒 論</b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,通用橋式起重機(jī)亦相應(yīng)的發(fā)展起來,各主要資本主義國家和蘇聯(lián),近年來為了壟斷技術(shù),爭奪市場,對于橋式起重機(jī)的制造工藝及控制系統(tǒng)分別做了大量的試驗,對產(chǎn)品進(jìn)行了多方面的改進(jìn)。</p><p>　　橋式起重機(jī)是橋架在高架軌道上運(yùn)行的一種橋架型起重機(jī)，又稱天車。橋式起重機(jī)的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上

12、的軌道縱向運(yùn)行，起重小車沿鋪設(shè)在橋架上的軌道橫向運(yùn)行，構(gòu)成一矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運(yùn)物料，不受地面設(shè)備的阻礙。 橋式起重機(jī)廣泛地應(yīng)用在室內(nèi)外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。橋式起重機(jī)可分為普通橋式起重機(jī)、簡易粱橋式起重機(jī)和冶金專用橋式起重機(jī)三種。 普通橋式起重機(jī)一般由起重小車、橋架運(yùn)行機(jī)構(gòu)、橋架金屬結(jié)構(gòu)組成。起重小車又由起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架三部分組成。</p><p

13、>　　橋式起重機(jī)分類 1) 普通橋式起重機(jī)主要采用電力驅(qū)動，一般是在司機(jī)室內(nèi)操縱，也有遠(yuǎn)距離控制的。起重量可達(dá)五百噸，跨度可達(dá)60米。 2) 簡易梁橋式起重機(jī)又稱粱式起重機(jī)，其結(jié)構(gòu)組成與普通橋式起重機(jī)類似，起重量、跨度和工作速度均較小。橋架主粱是由工字鋼或其它型鋼和板鋼組成的簡單截面粱，用手拉葫蘆或電動葫蘆配上簡易小車作為起重小車，小車一般在工字粱的下翼緣上運(yùn)行。橋架可以沿高架上的軌道運(yùn)行，也可沿懸吊在高架下面的軌

14、道運(yùn)行，這種起重機(jī)稱為懸掛粱式起重機(jī)。 3) 冶金專用橋式起重機(jī)在鋼鐵生產(chǎn)過程中可參與特定的工藝操作，其基本結(jié)構(gòu)與普通橋式起重機(jī)相似，但在起重小車上還裝有特殊的工作機(jī)構(gòu)或裝置。這種起重機(jī)的工作特點是使用頻繁、條件惡劣，工作級別較高。主要有五種類型。 4) 鑄造起重機(jī)：供吊運(yùn)鐵水注入混鐵爐、煉鋼爐和吊運(yùn)鋼水注入連續(xù)鑄錠設(shè)備或鋼錠模等用。主小車吊運(yùn)盛桶，副小車進(jìn)行翻轉(zhuǎn)盛桶等輔助工作。 5) 夾鉗起重機(jī)：利用夾鉗將高溫

15、鋼錠垂直地吊運(yùn)到深坑均熱爐中，或把它取出放到運(yùn)錠車上。 6) 脫錠起重機(jī)：用以把鋼錠從鋼錠模中強(qiáng)制脫出。小車上有專門的脫錠</p><p>　　本次設(shè)計課題為32/5t通用橋式起重機(jī)機(jī)械部分設(shè)計，我在參觀，實習(xí)和借鑒各種文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，同時在老師的精心指導(dǎo)下及本組成員的共同努力下完成的。</p><p>　　通用橋式起由于該機(jī)械的設(shè)計過程中，主要需要設(shè)計兩大機(jī)構(gòu)：起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行

16、機(jī)構(gòu)能將我們所學(xué)的知識最大限度的貫穿起來，使我們學(xué)以至用。因此，以此機(jī)型作為研究對象，具有一定的現(xiàn)實意義，又能便于我們理論聯(lián)系實際。全面考察我們的設(shè)計能力及理論聯(lián)系實際過程中分析問題、解決問題的能力。由于我們的設(shè)計是一種初步嘗試，而且知識水平有限，在設(shè)計中難免會有錯誤和不足之處，敬請各位老師給予批評指正，在此表示感謝。</p><p>　　第1章 主起升機(jī)構(gòu)計算 </p><p>　　1.

17、1 確定傳動方案</p><p>　　根據(jù)所給定的任務(wù)書。由于該類型的起重機(jī)額定起升噸位較小，起升作業(yè)范圍較為寬裕，故此選用下圖所示的傳動方案（如圖1所示）。</p><p>　　圖1-1 主起升傳動機(jī)構(gòu)簡圖</p><p>　　1、鋼絲繩2、電動機(jī)3、卷筒4、減速機(jī)5、傳動軸 6、聯(lián)軸器7、吊鉤8、滑輪組</p><p><b&g

18、t;　　1.2 選擇鋼絲繩</b></p><p>　　1.2.1 鋼絲繩纏繞圖的確定</p><p>　　考慮到驅(qū)動裝置應(yīng)結(jié)構(gòu)緊湊，總體尺寸不至太大，采用如圖1-2所示的雙聯(lián)滑輪組。查起重機(jī)設(shè)計</p><p>　　圖1-2 滑輪組</p><p>　　手冊（如表1），該纏繞機(jī)構(gòu)的滑輪組倍率=4,因此承載繩分支數(shù)為Z=2

19、=8。 為吊具自重載荷，初步估算其自重為</p><p>　　表1-1 橋式與龍門起重機(jī)常用的滑輪組倍率</p><p>　　1.2.2 鋼絲繩所受最大靜拉力的計算</p><p>　　鋼絲繩所受到的最大靜拉力可有下式確定</p><p>　　式中 ——為吊具自重；</p><p>　　Q——為額定起重

20、量；</p><p><b>　　——為滑輪組倍率；</b></p><p>　　A——為滑輪組數(shù) ；</p><p><b>　　——為滑輪組效率</b></p><p>　　按下式計算鋼絲繩直徑</p><p>　　d=c=0.096=19.7mm</p>

21、<p>　　c——選擇系數(shù)，單位mm/，用鋼絲繩=1850N/mm²，據(jù)M5及查表得c值為0.096。</p><p>　　選不松散瓦林吞型鋼絲繩直徑d=20mm，</p><p>　　其標(biāo)記為6W(19)-20-185-I-光-右順(GB1102-74)。</p><p>　　1.2.3 鋼絲繩安全系數(shù)校驗</p><p&

22、gt;　　鋼絲繩的安全系數(shù)可按下式進(jìn)行校驗</p><p>　　式中 P——為鋼絲繩的最小破斷拉力 查有關(guān)設(shè)計手冊可得P=236.7KN </p><p>　　K——為安全系數(shù) ，見表1-2</p><p>　　經(jīng)驗算鋼絲繩的安全系數(shù)足夠。</p><p>　　表1-2 鋼絲繩的安全系數(shù)</p><p>　

23、　1.3 確定卷筒尺寸,轉(zhuǎn)速及滑輪直徑</p><p>　　卷筒和滑輪的最小卷繞直徑：</p><p><b>　　≥hd</b></p><p>　　式中h表示與機(jī)構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)的有關(guān)系數(shù)；</p><p>　　查表得：筒=18;滑輪=20；</p><p>　　筒最小卷繞直徑=d=18

24、20=360；</p><p>　　輪最小卷繞直徑=d=2020=400。</p><p>　　考慮起升機(jī)構(gòu)布置卷筒總長度不宜太長，輪直徑和卷筒直徑一致取D=650㎜。</p><p><b>　　卷筒長度</b></p><p>　　=1946.8mm。</p><p>　　式中 L0——筒

25、上有繩槽長度，，中安全圈n=2，起升高度H=16m，</p><p>　　槽節(jié)矩t=23mm，繞直徑=670mm；</p><p>　　——定繩尾所需長度,取=323=69mm；</p><p>　　——筒兩端空余長度,取=t=23mm；</p><p>　　——筒中間無槽長度,根據(jù)滑輪組中心間距=150，=1761mm。</p>

26、<p>　　卷筒壁厚δ=0.02D+(6~10)=[0.02650+(6~10)]mm=19~23mm，δ=22.5mm。進(jìn)行卷筒壁的壓力計算。</p><p>　　滿載吊鉤上升到最高位置時，在鋼絲繩的最高拉力 作用下，卷筒承受最大扭矩、彎矩及鋼絲繩對卷筒壁的壓應(yīng)力作用（如圖1-2所示）。</p><p>　　圖1-2 卷筒受力圖</p><p&g

27、t;<b>　　⑴ 強(qiáng)度計算</b></p><p>　　由于L≤3D時，彎矩和扭矩的合應(yīng)力一般不超過壓應(yīng)力的10～15%，所以只計算壓應(yīng)力。此時，卷筒壁的最大壓應(yīng)力是</p><p>　　式中 ——應(yīng)力減小系數(shù)，一般取0.75。</p><p>　　——多層卷繞系數(shù)，查表14-4取 =1.4 ——鋼絲繩最大拉力 </p>

28、<p>　　δ——卷筒壁厚 δ=22.5mm</p><p>　　經(jīng)驗算卷筒的強(qiáng)度足夠。</p><p><b>　?。?）穩(wěn)定性驗算</b></p><p>　　當(dāng)前卷筒的直徑和長度均較小，只要滿足強(qiáng)度計算，一般穩(wěn)定性都是足夠的。故不再進(jìn)行穩(wěn)定性驗算。</p><p><b>　　（3）卷筒轉(zhuǎn)

29、速計算</b></p><p>　　卷筒轉(zhuǎn)速==14.3r/min。</p><p>　　1.4 計算起升靜功率</p><p><b>　　==47.6kW</b></p><p>　　式中 η——起升時總機(jī)械效率=0.858</p><p>　　——為滑輪組效率取0.97；傳動

30、機(jī)構(gòu)機(jī)械效率取0.94；卷筒軸承效率取0.99；連軸器效率取0.98。</p><p><b>　　1.5 初選電動機(jī)</b></p><p>　　為了滿足電動機(jī)啟動時間與不過熱要求，按下式初選相應(yīng)于機(jī)構(gòu)JC%值的電動機(jī)功率： </p><p>　　≥G=0.847.6=38.08kW</p>

31、<p>　　式中 ：JC值時的功率，位為kW；</p><p>　　G：穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)如表1-4所示，根據(jù)電動機(jī)型號和JC值查表得G=0.8。</p><p>　　表1-4 起升機(jī)構(gòu)按靜功率初選電動機(jī)的系數(shù)K值</p><p>　　查電動機(jī)產(chǎn)品目錄，選用電動機(jī)型號為YZR280M-10，=55KW，=556r/min，最大轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)λm=

32、2.8。飛輪轉(zhuǎn)矩GD²=15.5KN.m²</p><p><b>　　電動機(jī)轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　=561.92r/min</p><p>　　式中 :在起升載荷=326.4kN作用下電動機(jī)轉(zhuǎn)速；</p><p><b>　　:電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速；</b></p

33、><p>　　,:是電動機(jī)在JC值時額定功率和額定轉(zhuǎn)速。</p><p><b>　　1.6 選用減速器</b></p><p>　　1.6.1 初選減速器型號</p><p>　　減速器總傳動比：，取實際速比=40。</p><p>　　起升機(jī)構(gòu)減速器按靜功率選取，根據(jù)=47.6kW，=561.9

34、2r/min，=40，工作級別為M5，選定減速器為ZQH100，減速器許用功率[]=79KW。低速軸最大扭矩為M=20500N.m</p><p>　　減速器在561.92r/min時許用功率[]為[]==73.99>55kW</p><p>　　實際起升速度==7.38m/min</p><p>　　實際起升靜功率==46.77kW</p>&

35、lt;p>　　1.6.2 驗算輸出軸端最大容許徑向載荷</p><p>　　用Ⅱ類載荷校核減速器輸出軸的徑向載荷，最大力矩。</p><p>　　查卷筒的產(chǎn)品目錄可知卷筒的自重 </p><p>　　1.6.3 驗算輸出軸的最大容許扭矩</p><p>　　輸出軸容許最大扭矩，按大于電動機(jī)的最大力矩進(jìn)行校驗</p>

36、<p>　　式中 --------電動機(jī)實際最大力矩</p><p>　　---------------電動機(jī)最大力矩倍數(shù)</p><p>　　------------------傳動比</p><p>　　---------------減速器傳動效率，取0.95</p><p>　　1.7 電動機(jī)過載驗算和發(fā)熱驗算</

37、p><p>　　過載驗算按下式計算：</p><p>　　≥==41.78kW</p><p>　　=45KW>41.78kW，此題恰好與=的功率相等。</p><p>　　式中 ：準(zhǔn)接電持續(xù)率時，電動機(jī)額定功率，單位為kW；</p><p>　　H:系數(shù)，繞線式異步電動機(jī)，取H=2.5；</p>&

38、lt;p>　　λm:基準(zhǔn)接電持續(xù)率時,電動機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù),查表得λm取1.7；</p><p><b>　　m:電動機(jī)個數(shù)；</b></p><p>　　η:總機(jī)械效率η=0.858。</p><p>　　發(fā)熱驗算按下式計算:</p><p><b>　　P≥Pз</b></p>

39、;<p>　　式中 P:電動機(jī)在不同接電持續(xù)率JC值和不同CZ值時允許輸出功率，單位為kW,按CZ=300，JC值=25%，查表得P=43.867kW。</p><p><b>　　==38.08kW</b></p><p>　　P=43.867>=38.O8kW</p><p>　　經(jīng)計算過載驗算和發(fā)熱驗算通過</p

40、><p><b>　　1.8 選擇制動器</b></p><p>　　按下式計算，選制動器：</p><p><b>　　≥</b></p><p>　　式中:制動力矩,單位為N.m；</p><p>　　:制動安全系數(shù)，查表1-5M5得=2.0；</p><

41、p>　　:下降時作用在電動機(jī)軸上的靜力矩，單位為N.m。</p><p>　　表1-5 制動安全系數(shù)</p><p>　　==586.4N.m</p><p>　　η':下降時總機(jī)械效率，通常取η'≈η≈0.858</p><p>　　==2586.4=1172.N.m</p><p>　

42、　選用=1172.8N.m選用YWZ5-400/121制動器，其額定制動力矩1250N.m；</p><p>　　安裝時將制動力矩調(diào)整到所需的制動力矩=2000N.m。</p><p><b>　　1.9 選擇聯(lián)軸器</b></p><p>　　根據(jù)電動機(jī)和減速器以及浮動軸的軸伸尺寸及形狀選連軸器，使連軸器的許用應(yīng)力矩[M]>計算的所需力

43、矩M,則滿足要求。</p><p>　　電動機(jī)的軸伸：d=85mm(錐形)，長度E=170±0.5mm；</p><p>　　減速器軸伸:d=90mm(柱形)，長度E=135mm；</p><p>　　浮動軸的軸頭：d=60mm， 長度E=107mm。 </p><p>　　選取梅花彈性連軸器：型號為MLL9-I-400[M]=2

44、800N.m；GD²=132.54=530Kg.m；型號為MLL9，[M]=2800N.m；GD²=18.954=75.8Kg.m²。</p><p>　　電動機(jī)額定力矩=944.69N.m</p><p>　　計算所需力矩M=n=1.51.8944.69=2550.69N.M</p><p>　　式中n：安全系數(shù)取n=1.5；<

45、/p><p>　　：剛性動載系數(shù)，?。?.8。</p><p>　　[M]=2800>M=2550.69N.M</p><p>　　經(jīng)計算所選連軸器合格。</p><p>　　1.10 驗算起動時間</p><p><b>　　起動時間： </b></p><p><

46、;b>　　=</b></p><p>　　式中： </p><p><b>　　靜阻力矩：</b></p><p>　　==796.5N.m</p><p><b>　　電動機(jī)啟動力矩：</b></p><p>　　=1.7=1.

47、7944.69=1605.97N.m</p><p><b>　　平均起動加速度：</b></p><p>　　==0.095m/s²</p><p>　　=0.095 m/s²<[]=0.2 m/s²</p><p>　　經(jīng)計算電動機(jī)啟動時間合適。</p><p&

48、gt;　　1.11 驗算制動時間</p><p><b>　　制動時間： </b></p><p>　?。弘姍C(jī)滿載下降轉(zhuǎn)速，單位為r/min；</p><p>　　==2600-556=644r/min</p><p><b>　　=2000N.m</b></p><p>&

49、lt;b>　　=586.4N.m</b></p><p>　　平均制動減速器速度==0.17m/s²<[]=0.2m/s²，所以制動時間也合適。</p><p>　　表1-9 與工作類型有關(guān)的制動時間</p><p>　　1.12 高速軸計算</p><p>　　1.12.1疲勞計算</p&

50、gt;<p>　　軸受脈動扭轉(zhuǎn)載荷，其等效扭矩：</p><p>　　式中：等效系數(shù)，由表查得；相應(yīng)于季候工作類型的電動機(jī)額定力矩傳至計算軸的力矩。</p><p>　　由上節(jié)選擇聯(lián)軸器中,已確定浮動軸端直徑d=55㎜.</p><p><b>　　因此扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為: </b></p><p><b&g

51、t;　　許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: </b></p><p>　　軸材料用45鋼, ，</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　-----考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù);</p><p>　　-----與零件幾何形狀有關(guān),對于零件表面有急劇過度和開鍵槽及緊配合區(qū)段, =1.5~2.5；&

52、lt;/p><p>　　-----與零件表面加工光潔度有關(guān),對于 </p><p>　　此處取K=21.25=2.5</p><p>　　-----考慮材料對應(yīng)力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù),對碳鋼,低合金剛，取=0.2.</p><p>　　安全系數(shù),查表得=1.6.</p><p>　　因此，故 通過。</p>

53、<p>　　1.12.2 強(qiáng)度驗算 </p><p><b>　　軸所受最大轉(zhuǎn)矩：:</b></p><p>　　式中: -----動力系數(shù),由表查得 =2；</p><p><b>　　最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: </b></p><p><b>　　許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: </b&

54、gt;</p><p>　　式中: -----安全系數(shù)，由表查得=1.6。</p><p><b>　　故合適.</b></p><p>　　浮動軸的構(gòu)造如(2)圖所示,</p><p><b>　　中間軸徑。</b></p><p><b>　　浮動軸（2）<

55、;/b></p><p>　　第2章 小車副起升機(jī)構(gòu)計算</p><p>　　2.1 確定傳動方案選擇滑輪組和吊鉤組</p><p>　　按照構(gòu)造宜緊湊的原則，決定采用下圖的傳動方案。如圖圖2-1所示，采用了單聯(lián)滑輪組.按Q=5t，取滑輪組倍率=2，因而承載繩分支數(shù)為 Z=4。吊具自重載荷，其自重為：G=2.0%=0.0249kN=0.98kN</p&g

56、t;<p>　　圖2-1 副起升機(jī)構(gòu)簡圖</p><p><b>　　2.2 選擇鋼絲繩</b></p><p>　　若滑輪組采用滾動軸承， 當(dāng)=2，查表得滑輪組效率=0.97，鋼絲繩所受最大拉力：</p><p>　　按下式計算鋼絲繩直徑d： </p><p>　　d=c=0.096=10.895

57、mm</p><p>　　c: 選擇系數(shù)，單位mm/，選用鋼絲繩=1850N/mm²，根據(jù)M5及查表得c值為0.096。</p><p>　　選不松散瓦林吞型鋼絲繩直徑d=10mm，</p><p>　　其標(biāo)記為6W(19)-10-185-I-光-右順(GB1102-74)。</p><p>　　2.3 確定卷筒尺寸并驗算強(qiáng)度<

58、;/p><p><b>　　卷筒直徑：</b></p><p>　　卷筒和滑輪的最小卷繞直徑：</p><p><b>　　≥hd</b></p><p>　　式中h表示與機(jī)構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)的有關(guān)系數(shù)；</p><p>　　查表得：卷筒=18；滑輪=20</p>

59、<p>　　卷筒最小卷繞直徑=d=1810=180</p><p>　　滑輪最小卷繞直徑=d=2010=200</p><p>　　考慮起升機(jī)構(gòu)布置及卷筒總長度不宜太長，滑輪直徑和卷筒直徑一致取D=400㎜。</p><p>　　卷筒長度：L=1500mm</p><p>　　卷筒壁厚δ=0.02D+(6~10)=[0.0240

60、0+(6~10)]mm=14~18mm，取δ=18mm，應(yīng)進(jìn)行卷筒壁的壓力計算。</p><p>　　卷筒轉(zhuǎn)速=r/min=60r/min。</p><p>　　2.4 計算起升靜功率</p><p><b>　　==18.17kW</b></p><p>　　式中η起升時總機(jī)械效率=0.894</p>&

61、lt;p>　　為滑輪組效率取0.97；為傳動機(jī)構(gòu)機(jī)械效率取0.94；為卷筒軸承效率取0.99；連軸器效率取0.99。</p><p><b>　　2.5 初選電動機(jī)</b></p><p>　　≥G=0.818.17=14.536kW</p><p>　　式中 ：在JC值時的功率，單位為KW；</p><p>　　

62、G：穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù),根據(jù)電動機(jī)型號和JC值查表得G=0.8。</p><p>　　選用電動機(jī)型號為YZR180L-6，=17KW，=955r/min，最大轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)λm=2.5；飛輪轉(zhuǎn)矩GD²=1.5KN.m²。</p><p>　　電動機(jī)轉(zhuǎn)速=951.9r/min</p><p>　　式中:在起升載荷=49.98kN作用下電動機(jī)轉(zhuǎn)速；&

63、lt;/p><p><b>　　:電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速；</b></p><p>　　,:是電動機(jī)在JC值時額定功率和額定轉(zhuǎn)速。</p><p><b>　　2.6 選用減速器</b></p><p>　　2.6.1 初選減速器</p><p>　　減速器總傳動比：=15.865

64、取實際速比=16。</p><p>　　起升機(jī)構(gòu)減速器按靜功率選取，根據(jù)=18.17kW，=951.9r/min，=16，工作級別為M5，選定減速器為ZQH50，減速器許用功率[]=31KW。低速軸最大扭矩為M=21000N.m。</p><p>　　減速器在951.9r/min時許用功率[]為[]==29.5kW>17kW</p><p>　　實際起升速度=

65、=19.334m/min；</p><p>　　實際起升靜功率==18.02kW。</p><p>　　用Ⅱ類載荷校核減速器輸出軸的徑向載荷，最大力矩。</p><p>　　2.6.2 驗算輸出軸端最大容許徑向載荷</p><p>　　用Ⅱ類載荷校核減速器輸出軸的徑向載荷，最大力矩。</p><p>　　查卷筒的產(chǎn)

66、品目錄可知卷筒的自重 </p><p>　　2.6.3 驗算輸出軸的最大容許扭矩</p><p>　　輸出軸容許最大扭矩，按大于電動機(jī)的最大力矩進(jìn)行校驗</p><p>　　式中 --------電動機(jī)實際最大力矩</p><p>　　---------------電動機(jī)最大力矩倍數(shù)</p><p>　　---

67、---------------傳動比</p><p>　　---------------減速器傳動效率，取0.95</p><p>　　2.7 電動機(jī)過載驗算和發(fā)熱驗算</p><p>　　過載驗算按下式計算：</p><p>　　≥==15.136kW</p><p>　　=17KW>15.136kW，此題恰好

68、與=的功率相等。</p><p>　　式中:基準(zhǔn)接電持續(xù)率時，電動機(jī)額定功率，單位為kW；</p><p>　　H:系數(shù)，繞線式異步電動機(jī)，取H=2.1；</p><p>　　λm:基準(zhǔn)接電持續(xù)率時，電動機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù)，查表得λm取2.5；</p><p><b>　　m:電動機(jī)個數(shù)；</b></p>

69、<p>　　η:總機(jī)械效率η=0.894。</p><p>　　發(fā)熱驗算按下式計算:</p><p><b>　　P≥Pз</b></p><p>　　式中 P:電動機(jī)在不同接電持續(xù)率JC值和不同CZ值時允許輸出功率，單位為kW，按CZ=150，JC值=25%，查表得P=15.393kW；</p><p>&l

70、t;b>　　==14.42kW</b></p><p>　　P=15.363>=14.42kW</p><p>　　經(jīng)計算過載驗算和發(fā)熱驗算通過。</p><p><b>　　2.8 選擇制動器</b></p><p>　　按下式計算，選制動器：</p><p><b

71、>　　≥</b></p><p>　　式中:制動力矩,單位為N.m；</p><p>　　:制動安全系數(shù)，查表1-5M5得=2.0；</p><p>　　:下降時作用在電動機(jī)軸上的靜力矩，單位為N.m。</p><p>　　==143.12N.m</p><p>　　η'：下降時總機(jī)械效率，通

72、常取η'≈η≈0.894</p><p>　　==2143.12=286.24N.m</p><p>　　根據(jù)選用=286.24N.m選用YWZ315/30制動器，其額定制動力矩400N.m；</p><p>　　安裝時將制動力矩調(diào)整到所需的制動力矩=290N.m。</p><p><b>　　2.9 選擇聯(lián)軸器</b

73、></p><p>　　根據(jù)電動機(jī)和減速器以及浮動軸的軸伸尺寸及形狀選連軸器，使連軸器的許用應(yīng)力矩[M]>計算的所需力矩M,則滿足要求。</p><p>　　電動機(jī)的軸伸：d=55mm(錐形)，長度E=82±0.5mm；</p><p>　　減速器軸伸：d=50mm(柱形)，長度E=85mm；</p><p>　　浮動軸

74、的軸頭：d=45mm， 長度E=84mm。</p><p>　　選取梅花彈性連軸器：型號為MLL6-I-200，[M]=630N.m；GD²=6.74=26.8Kg.m²；型號為MLL6，[M]=630N.m；GD²=1.854=7.4Kg.m²。</p><p>　　電動機(jī)額定力矩=170N.m</p><p>　　計算所

75、需力矩M=n=1.52.0170=510N.m</p><p>　　式中 n：安全系數(shù)取n=1.5；</p><p>　　：剛性動載系數(shù)，?。?.0；</p><p>　　[M]=630>M=510N.M</p><p><b>　　所選連軸器合格。</b></p><p>　　2.

76、10 驗算起動時間</p><p><b>　　起動時間： </b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　=1.5+26.8+7.4=35.7kN.m</p><p><b>

77、　　靜阻力矩：</b></p><p>　　==179.07N.m</p><p><b>　　電動機(jī)啟動力矩：</b></p><p>　　=1.7=1.7170=289N.m</p><p><b>　　平均起動加速度：</b></p><p>　　==0.3

78、2m/s²</p><p>　　=0.32 m/s²<[]=0.4 m/s²</p><p>　　經(jīng)計算電動機(jī)啟動時間合適。</p><p>　　2.11 驗算制動時間</p><p><b>　　制動時間： </b></p><p><b>　　=&

79、lt;/b></p><p><b>　　=0.85s</b></p><p>　?。弘姍C(jī)滿載下降轉(zhuǎn)速，單位為r/min；</p><p>　　==21000-951.9=1048.1r/min</p><p><b>　　=290N.m</b></p><p><

80、;b>　　=143N.m</b></p><p><b>　　平均制動減速器速度</b></p><p>　　所以制動時間也合適。</p><p>　　2.12 高速軸計算</p><p>　　2.12.1疲勞計算</p><p>　　軸受脈動扭轉(zhuǎn)載荷，其等效扭矩：</p&

81、gt;<p>　　由上節(jié)選擇聯(lián)軸器中,已確定浮動軸端直徑d=45㎜.</p><p><b>　　因此扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為: </b></p><p><b>　　許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: </b></p><p>　　軸材料用45鋼, ，；</p><p><b>　　彎矩： </

82、b></p><p><b>　　扭矩：</b></p><p>　　軸受脈動循環(huán)的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：</p><p>　　-----考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù);</p><p>　　-----與零件幾何形狀有關(guān),對于零件表面有急劇過度和開鍵槽及緊配合區(qū)段, =1.5~2.5；</p>

83、<p>　　-----與零件表面加工光潔度有關(guān),對于對于</p><p>　　此處取K=21.25=2.5</p><p>　　-----考慮材料對應(yīng)力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù),對碳鋼,低合金剛，取η=0.2.</p><p>　　安全系數(shù),查表得=1.6</p><p>　　因此，故 通過。</p><p>

84、;　　1.12.2 強(qiáng)度驗算 </p><p><b>　　軸所受最大轉(zhuǎn)矩：:</b></p><p>　　式中: -----動力系數(shù),由表查得 =2；</p><p>　　按照額定起重量計算軸受靜力矩, </p><p><b>　　最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: </b></p><p&

85、gt;<b>　　許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: </b></p><p>　　式中: -----安全系數(shù)，由表查得=1.6。</p><p><b>　　故合適.</b></p><p>　　浮動軸的構(gòu)造如圖（4）所示：</p><p><b>　　中間軸徑, </b></p>

86、<p>　　圖2-2 副起升高速傳動軸構(gòu)造圖</p><p>　　第3章 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)計算</p><p>　　3.1 確定機(jī)構(gòu)傳動方案</p><p>　　經(jīng)比較后，確定采用如圖3-1所示的傳動方案</p><p>　　圖 3-1 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)簡圖</p><p>　　3.2 選擇車輪與

87、軌道并驗算其強(qiáng)度</p><p>　　3.2.1 初步選擇車輪直徑</p><p>　　車輪的最大輪壓：小車自重估計取為=11300kgf</p><p><b>　　假定輪壓均布，有</b></p><p><b>　　=10825kgf</b></p><p><

88、b>　　載荷率： </b></p><p><b>　　=2.8>1.6</b></p><p>　　由表選擇車輪：當(dāng)運(yùn)行速度<60m/min， 工作級別M5時，車輪直徑D=400㎜，軌道為38kgf/m 輕軌的許用輪壓為13.4t，故可用。</p><p>　　3.2.1疲勞計算：</p><

89、p>　　疲勞計算時的等效載荷： </p><p>　　式中 ：效系數(shù)，由表查得1.1。</p><p><b>　　車輪的計算輪壓： </b></p><p>　　根據(jù)點接觸情況計算接觸疲勞應(yīng)力：</p><p><b>　　=27442.5</b></p><p>　

90、　式中：r=9cm-----軌頂弧形半徑，由表查得。</p><p>　　對于車輪材料，由表查得接觸許用應(yīng)力，因此，，故疲勞計算通過。</p><p>　　3.2.1 強(qiáng)度驗算：</p><p><b>　　最大計算輪壓：。</b></p><p>　　式中：沖擊系數(shù),由表第Ⅱ類載荷當(dāng)運(yùn)行速度時，。</p>

91、<p>　　點接觸時進(jìn)行強(qiáng)度校核的接觸應(yīng)力：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　車輪材料用ZG55-，由表查得：</p><p><b>　　，強(qiáng)度校合通過。</b></p><p>　　3.3 運(yùn)行阻力計算</p><p><b

92、>　　摩擦阻力距：</b></p><p>　　查有關(guān)設(shè)計手冊可知由表知=400mm車輪的軸承型號為22213c調(diào)心滾子軸承，軸承內(nèi)徑和外徑的平均值d=92.5mm；</p><p>　　由表查得：滾動軸承摩擦系數(shù)k=0.0006；軸承摩擦系數(shù) ，附加阻力系數(shù)。</p><p><b>　　代入上式得：</b></p&g

93、t;<p>　　當(dāng)滿載時運(yùn)行阻力矩：</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=84</b></p><p><b>　　運(yùn)行摩擦阻力：</b></p><p>　　當(dāng)無載時運(yùn)行阻力矩： </p><p><

94、;b>　　=</b></p><p><b>　　=22</b></p><p>　　運(yùn)行摩擦阻力：==110</p><p><b>　　3.4 選電動機(jī)</b></p><p><b>　　電動機(jī)靜功率：</b></p><p>&

95、lt;b>　　==3.23kw</b></p><p>　　式中： = ------滿載運(yùn)行時的靜阻力。</p><p>　　m=1------------驅(qū)動電機(jī)臺數(shù)。</p><p><b>　　初選電動機(jī)功率：</b></p><p><b>　　kw</b></p&g

96、t;<p>　　式中 ----電動機(jī)增大系數(shù)，查表得 。</p><p>　　查電動機(jī)產(chǎn)品目錄選用電動機(jī)Y YZR-160M-6,=5.5kw ；==；電動機(jī)重量=153.5kg。</p><p>　　3.5 驗算電動機(jī)發(fā)熱條件</p><p><b>　　等效功率： kw</b></p><p>

97、;　　式中：-----工作類型系數(shù),由表查得0.75；</p><p>　　-----根據(jù)值查得=1.12。</p><p>　　由此可知， 故初選電動機(jī)發(fā)熱條件通過。</p><p><b>　　3.6 選擇減速器</b></p><p><b>　　車輪轉(zhuǎn)速： </b></p>&

98、lt;p><b>　　機(jī)構(gòu)傳動比：</b></p><p>　　查表選用ZSC600-V-1減速器： ；kw，可見</p><p>　　3.7 驗算運(yùn)行速度和實際所需功率</p><p><b>　　實際運(yùn)行速度： </b></p><p><b>　　誤差：，合適。</b&g

99、t;</p><p>　　實際所需電動機(jī)靜功率： 。 </p><p>　　故所選電動機(jī)和減速器均合適。</p><p>　　3.8 驗算啟動時間</p><p><b>　　啟動時間：</b></p><p>　　式中 ；m=1-----驅(qū)動電機(jī)數(shù)；</p><p>

100、;　　滿載運(yùn)行時折算到電動機(jī)軸上的運(yùn)行靜阻力距：</p><p>　　空載運(yùn)行時折算到電動機(jī)軸上的運(yùn)行靜力矩：</p><p>　　初步估算制動輪和聯(lián)軸器的飛輪矩：</p><p><b>　　機(jī)構(gòu)總飛輪矩：</b></p><p><b>　　滿載起動時間： </b></p><

101、;p><b>　　=4.59</b></p><p><b>　　無載起動時間： </b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　由表查得，當(dāng)=30-60m/min時，起動時間推薦值為5~6sec，，故所選電動機(jī)滿足季候快速起動要求。</p><p>

102、;　　3.9 按啟動工況校核減速器功率</p><p>　　啟動狀況減速器傳遞的功率：</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　為計算載荷； ---運(yùn)行機(jī)構(gòu)中同一級傳動機(jī)構(gòu)的減速器個數(shù)， 。</p><p>　　所選用減速器的kw<N=7.9kw，如改大一號，則中心距將增大，相差太大，考慮

103、到減速器有定的過載能力，故不再改動。</p><p>　　3.10 驗算啟動不打滑條件</p><p>　　因在室內(nèi)使用，故不計風(fēng)阻力及坡度阻力距，只驗算空載及滿載啟動時兩種工況?？蛰d啟動時，主動車輪與軌道接觸處的圓周切向力：</p><p>　　車輪與軌道的粘著力： </p><p><b>　　=</b></

104、p><p><b>　　=931.5kfg</b></p><p>　　車輪與軌道粘著力： ，故滿載起動時不會打滑，因此所選電動機(jī)合適。</p><p>　　3.11 選擇制動器</p><p>　　查起重機(jī)設(shè)計手冊可知查得小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的制動時間，取=4sec，因此所需的制動力矩： </p><p

105、>　　由表選用制動器，額定制動力矩=4kgf.m，考慮到所取制動時間=4s與起動實際=4.42s比較接近，并驗算了起動不打滑條件，故略去制動不打滑條件的驗算。</p><p>　　3.12 選擇聯(lián)軸器</p><p>　　高速軸聯(lián)軸器計算扭矩，可有下式得到：</p><p>　　式中 =5.36kgf</p><p>　　聯(lián)軸器的安

106、全系數(shù)；運(yùn)行機(jī)構(gòu)取 </p><p>　　-----機(jī)構(gòu)剛性動載系數(shù)， 。</p><p>　　由表查電動機(jī)YZR-132M2-6兩端伸出軸為圓柱形d=㎜，l=㎜</p><p>　　及=40㎜，=49.5㎜；由附表查ZSC600減速器高速軸端為圓柱形d=30㎜，l=89.5㎜。故從附表中選一個全齒聯(lián)軸器：S391聯(lián)軸器，其最大允許扭矩；飛輪矩，重量。</p&

107、gt;<p>　　高速軸端制動輪，根據(jù)制動器YWZ-200/100由表選用制動輪200-Z48，飛輪矩，重量。</p><p>　　以上兩部分飛輪矩之和與原估計相符，故有關(guān)計算不需要重新計算。</p><p>　　3.13 驗算低速浮動軸強(qiáng)度</p><p>　　3.13.1 疲勞驗算 運(yùn)行機(jī)構(gòu)疲勞計算基本載荷：</p><p&

108、gt;　　由前節(jié)已選定浮動軸端直徑d=65mm,其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：</p><p>　　式中:材料用45鋼，??； ；</p><p><b>　??；</b></p><p>　　考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)，參考起升季候計算，取K=2.5。</p><p>　　安全系數(shù)，由表查得。</p><

109、;p>　　因此故疲勞驗算通過。</p><p>　　3.13.3靜強(qiáng)度計算</p><p><b>　　靜強(qiáng)度計算扭矩： </b></p><p>　　式中： 動力系數(shù),查表得；</p><p><b>　　扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： </b></p><p><b>　　許

110、用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力</b></p><p>　　因此， 靜強(qiáng)度驗算通過。</p><p>　　第4章 小車安全裝置計算</p><p><b>　　4.1 小車緩沖器</b></p><p>　　緩沖器采用現(xiàn)在通用的聚氨酯泡沫塑料緩沖器，初定緩沖器數(shù)目n=2。</p><p>　　4.1

111、.1 緩沖行程</p><p>　　式中 : 小車碰撞速度，有限位開關(guān)，故取 ；</p><p>　?。喝菰S的最大減速度，按照《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》（GB3811-83）的規(guī)定，允許的最大減速度為4m/ 。</p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　4.1.2 緩沖能量</p

112、><p>　　4.1.3 最大緩沖力 </p><p>　　4.1.4 選用緩沖器</p><p>　　式中 ：橡膠的許用應(yīng)力，采用中等硬度，中等強(qiáng)度的橡膠，，彈性模數(shù)；</p><p>　　n:緩沖器個數(shù)，取n=2</p><p>　　選用圓形斷面，則其直徑D為</p><p>　　，考有關(guān)

113、標(biāo)準(zhǔn)，取D=100mm</p><p><b>　　橡膠緩沖器的長度L</b></p><p><b>　　，取L=110mm</b></p><p>　　4.1.5 緩沖器的額定緩沖行程,額定緩沖容量和極限緩沖力F：</p><p>　　4.1.6 實際的緩沖行程，最大緩沖力和最大減速度</

114、p><p>　　4.2 起重量限制器</p><p>　　起重機(jī)的安全事故大多數(shù)是由于超載而引起的，按照我國《起重機(jī)械安全規(guī)程》（GB6067-85）規(guī)定：額定起重量大于20t的橋式起重機(jī)應(yīng)安裝起重限制器 ；額定起重量小于20t以下的宜安裝起重量限制器。為確保起重機(jī)運(yùn)行過程的安全，嚴(yán)防超載現(xiàn)象造成的惡劣影響，在主副起吊鉤上均安裝超載限制器。其型號如下：</p><p>

115、　　主起QCX3-MZ-3-16t</p><p>　　副起QCX3-MZ-2-3.2t</p><p>　　4.3 行程限位開關(guān)和安全尺</p><p>　　為防止小車運(yùn)行超過極限位置，設(shè)置行程限位裝置。行程限位開關(guān)裝在橋架端部，安全尺裝在小車架上。</p><p><b>　　自我小結(jié)</b></p>

116、<p>　　在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計過程中，與同學(xué)分工設(shè)計，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會了合作，學(xué)會了運(yùn)籌帷幄，學(xué)會了寬容，學(xué)會了理解，也學(xué)會了做人與處世。</p><p>　　課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程．”千里之行始于足下”

117、，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)．</p><p>　　在此感謝我們的*老師.，老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；老師循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪；這次機(jī)器人設(shè)計的每個實驗細(xì)節(jié)和每個數(shù)據(jù)，都離不開老師您的細(xì)心指導(dǎo)。而您開朗的個性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很

118、順利的完成了這次課程設(shè)計。</p><p>　　同時感謝對我?guī)椭^的同學(xué)們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學(xué)的友誼。 </p><p>　　由于本人的設(shè)計能力有限，在設(shè)計過程中難免出現(xiàn)錯誤，懇請老師們多多指教,我十分樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>&l

119、t;p>　　[1]張質(zhì)文，包起帆等.起重機(jī)設(shè)計手冊.北京：中國鐵道出版社.2001</p><p>　　[2]倪慶興，王殿臣.起重輸送機(jī)械圖冊（上冊）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991</p><p>　　[3]周明衡. 減速器選用手冊. 北京. 化學(xué)工業(yè)出版社. 2002</p><p>　　[4]AUTOCAD實用教程（2005中文版）.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大

120、學(xué)出版社.2005</p><p>　　[5]大連理工大學(xué)工程畫教研室.機(jī)械制圖, 北京：高等教育出版社，2000</p><p>　　[6]楊長揆，傅東明. 起重機(jī)械（第二版）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985</p><p>　　[7]倪慶興，王殿臣.起重輸送機(jī)械圖冊（上冊）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991.</p><p>　　[8]西