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1、大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄概述- 1 -1.1起重機(jī)械的用途及工作特點(diǎn)- 1 -1.2起重機(jī)械的發(fā)展簡史- 2 -1.3起重機(jī)械的組成和種類- 3 -1.3.1起重機(jī)械的組成- 3 -1.3.2起重機(jī)械的種類- 4 -1.4橋式起重機(jī)的分類和用途- 5 -1.4.1橋式起重機(jī)的分類- 5 -1.4.2橋式起重機(jī)的用途- 5 -1.4.3橋式起重機(jī)的基本結(jié)構(gòu)- 6 -1.5橋式起重機(jī)的基本參數(shù)- 7 -2 吊鉤橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)書- 9 -2.1設(shè)計(jì)參數(shù)- 9 -2.2工作條件- 9 -2.3設(shè)計(jì)原則- 9 -3 小車起升機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算- 11 -3.1起升機(jī)構(gòu)計(jì)算- 11 -3.1.1確定

2、起升結(jié)構(gòu)傳動方案，選擇滑輪組和吊鉤組- 11 -3.1.2選擇鋼絲繩- 12 -3.1.3確定滑輪主要尺寸- 13 -3.1.4確定卷筒尺寸并驗(yàn)算強(qiáng)度- 13 -3.1.5選電動機(jī)- 18 -3.1.6驗(yàn)算電動機(jī)發(fā)熱條件- 19 -3.1.7選擇標(biāo)準(zhǔn)減速器- 20 -3.1.8驗(yàn)算起升速度和實(shí)際所需功率- 20 -3.1.9校核減速器輸出軸強(qiáng)度- 21 -3.1.10選擇制動器- 22 -3.1.11選擇聯(lián)軸器- 23 -3.1.12驗(yàn)算起動時(shí)間- 24 -3.1.13驗(yàn)算制動時(shí)間- 25 -3.1.14高速浮動軸計(jì)算- 26 -3.2小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算- 30 -3.2.1確定機(jī)構(gòu)傳動方案-

3、30 -3.2.3運(yùn)行阻力計(jì)算- 32 -3.2.4選電動機(jī)- 33 -3.2.5驗(yàn)算電動機(jī)發(fā)熱條件- 34 -3.2.6選擇減速器- 34 -3.2.7驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率- 34 -3.2.8驗(yàn)算起動時(shí)間- 35 -3.2.9按起動工況校核減速器功率- 36 -3.2.10驗(yàn)算起動不打滑條件- 36 -3.2.11選擇制動器- 37 -3.2.12選擇高速軸聯(lián)軸器及制動輪- 38 -3.2.13選擇低速軸聯(lián)軸器- 38 -3.2.14驗(yàn)算低速浮動軸強(qiáng)度- 39 -4 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算- 41 -4.1確定傳動機(jī)構(gòu)方案- 41 -4.2選擇車輪與軌道，并驗(yàn)算其強(qiáng)度- 41 -4.3運(yùn)

4、行阻力計(jì)算- 43 -4.4選擇電動機(jī)- 44 -4.5驗(yàn)算電動機(jī)發(fā)熱條件- 44 -4.6選擇減速器- 45 -4.7驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率- 45 -4.8驗(yàn)算起動時(shí)間- 46 -4.9起動工況下校核減數(shù)器功率- 47 -4.10驗(yàn)算起動不打滑條件- 47 -4.11選擇制動器- 49 -4.12選擇聯(lián)軸器- 50 -4.13浮動軸低速軸的驗(yàn)算- 51 -4.14浮動軸高速軸的驗(yàn)算- 53 -5 橋架結(jié)構(gòu)的計(jì)算參數(shù)- 55 -5.1主要尺寸的確定- 55 -5.1.1 大車輪距- 55 -5.1.2 主梁高度- 55 -5.1.3 端梁高度- 55 -5.1.4 橋架端梁梯形高度- 5

5、5 -5.1.5主梁腹板高度- 55 -5.1.6 確定主梁截面尺寸- 55 -5.2主梁的計(jì)算- 57 -5.2.1計(jì)算載荷確定- 57 -5.2.2主梁垂直最大彎矩- 58 -5.2.3 主梁水平最大彎矩- 59 -5.2.4 主梁的強(qiáng)度驗(yàn)算- 59 -5.2.5 主梁的垂直剛度驗(yàn)算- 61 -5.2.6 主梁的水平剛度驗(yàn)算- 62 -5.3端梁的計(jì)算- 63 -5.3.1計(jì)算載荷的確定- 63 -5.3.2端梁垂直最大彎矩- 63 -5.3.3端梁水平最大彎矩- 63 -5.3.4端梁截面尺寸的確定- 64 -5.3.5端梁的強(qiáng)度驗(yàn)算- 65 -5.4主要焊縫的計(jì)算- 68 -5.4.1

6、端梁端部上翼緣焊縫- 68 -5.4.2端梁端部下翼緣焊縫- 68 -5.4.3主梁與端梁的連接焊縫- 68 -5.4.4主梁上蓋板焊縫- 68 -附 錄- 70 -總 結(jié)- 72 -參考文獻(xiàn)- 73 -III概述1.1起重機(jī)械的用途及工作特點(diǎn)起重機(jī)械主要用于裝卸和搬運(yùn)物料，是現(xiàn)代化生產(chǎn)的重要設(shè)備。它不僅廣泛應(yīng)用于工廠、礦山、港口、車站、建筑工地、電站等生產(chǎn)領(lǐng)域，而且也應(yīng)用到人們的生活領(lǐng)域。使用起重運(yùn)輸機(jī)械，能減輕工人勞動強(qiáng)度，降低裝卸費(fèi)用，減少貨物的破損，提高勞動生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程機(jī)械化和自動化不可缺少的機(jī)械設(shè)備。起重機(jī)械是以間歇、重復(fù)工作方式，通過起重吊鉤或其它吊具的起升、下降，或升降與

7、運(yùn)移重物的機(jī)械設(shè)備。其工作特點(diǎn)具有周期性。在每一工作循環(huán)中，它的主要機(jī)構(gòu)作一次正向及反向運(yùn)動，每次循環(huán)包括物品的裝載及卸載，搬運(yùn)物品的工作行程和卸載后的空鉤回程，前后兩次裝載之間還有包括輔助準(zhǔn)備時(shí)間在內(nèi)的短暫停歇。綜合起重機(jī)械的工作特點(diǎn)，從安全技術(shù)角度分析，可概括如下：起重機(jī)械通常具有龐大的結(jié)構(gòu)和比較復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，能完成一個起升運(yùn)動、一個或幾個水平運(yùn)動。例如，橋式起重機(jī)能完成起升、大車運(yùn)行和小車運(yùn)行三個運(yùn)動；門座起重機(jī)能完成起升、變幅、回轉(zhuǎn)和大車運(yùn)行四個運(yùn)動。作業(yè)過程中，常常是幾個不同方向的運(yùn)動同時(shí)操作，技術(shù)難度較大 。 所吊運(yùn)的重物多種多樣，載荷是變化的。有的重物重達(dá)幾百噸乃至上千噸，有的物體

8、長達(dá)幾十米，形狀很不規(guī)則，還有散粒、熱融狀態(tài)、易燃易爆危險(xiǎn)物品等，使吊運(yùn)過程復(fù)雜而危險(xiǎn)。大多數(shù)起重機(jī)械，需要在較大的范圍內(nèi)運(yùn)行，有的要裝設(shè)軌道和車輪（如塔吊、橋吊等），有的要裝設(shè)輪胎或履帶在地面上行走（如汽車吊、履帶吊等），還有的需要在鋼絲繩上行走（如客運(yùn)、貨運(yùn)架空索道），活動空間較大，一旦造成事故影響的面積也較大。有些起重機(jī)械，需要直接載運(yùn)人員在導(dǎo)軌、平臺或鋼絲繩上做升降運(yùn)動（如電梯、升降平臺等），其可靠性直接影響人身安全。暴露的、活動的零部件較多，且常與吊運(yùn)作業(yè)人員直接接觸（如吊鉤、鋼絲繩等），潛在許多偶發(fā)的危險(xiǎn)因素。作業(yè)環(huán)境復(fù)雜。從大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，到現(xiàn)代化港口、建筑工地、鐵路樞紐、旅游

9、勝地，都有起重機(jī)械在運(yùn)行；職業(yè)場所常常會遇有高溫、高壓、易燃易爆、輸電線路、強(qiáng)磁等危險(xiǎn)因素，對設(shè)備和作業(yè)人員形成威脅。作業(yè)中常常需要多人配合，共同進(jìn)行一個操作，要求指揮、捆扎、駕駛等作業(yè)人員配合熟練、動作協(xié)調(diào)、互相照應(yīng)，作業(yè)人員應(yīng)有處理現(xiàn)場緊急情況的能力。多個作業(yè)人員之間的密切配合，存在較大的難度。 上述諸多危險(xiǎn)因素的存在，決定了起重傷害事故較多。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，我國每年起重傷害事故的因工死亡人數(shù)，占全部工企業(yè)因工死亡總?cè)藬?shù)的15%左右。為了保證起重機(jī)械的安全運(yùn)行，國家將它列為特種設(shè)備加以特殊管理，許多企業(yè)都把管好起重設(shè)備作為安全生產(chǎn)工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。1.2起重機(jī)械的發(fā)展簡史 隨著社會生產(chǎn)力的

10、發(fā)展和人民生活水平的提高，起重機(jī)械在不斷地發(fā)展和完善。這是因?yàn)?，起重機(jī)械是物流機(jī)械化系統(tǒng)中的重要設(shè)備。社會化大生產(chǎn)愈發(fā)展，人民生活水平愈提高，物料搬運(yùn)和人員的輸送量就愈大，起重機(jī)械的應(yīng)用范圍也就愈廣泛。根據(jù)人類生產(chǎn)和生活的需要，許多具有特殊用途的新型設(shè)備不斷出現(xiàn)。 簡單的起重運(yùn)輸裝置的誕生，可以追溯到公元前50004000年的新石器時(shí)代末期。那時(shí)，我國勞動人民已能利用這些簡單裝置開鑿和搬運(yùn)巨石，砌成石棺、石臺，用以埋葬和紀(jì)念死者。進(jìn)入18世紀(jì)以后，英、法、德、美和匈牙利、意大利等國的機(jī)械工業(yè)發(fā)展較快。特別是1765年，瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)，蒸汽機(jī)的應(yīng)用大大推進(jìn)了起重機(jī)械的發(fā)展。19世紀(jì)下半葉，世界

11、上出現(xiàn)了鐵路，一些工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家為了滿足港口、碼頭等地吊運(yùn)物資和其它裝備的需要，對起重機(jī)械提出了新的要求，以前那些用人力驅(qū)動、低效率、固定式的起重機(jī)已經(jīng)達(dá)不到要求，取而代之的是軌道式起重機(jī)。起重機(jī)械的興盛發(fā)展，還是到電動機(jī)被應(yīng)用于工業(yè)之后。隨著冶金業(yè)、煤炭業(yè)、采礦業(yè)、機(jī)械制造業(yè)和海港、內(nèi)河碼頭裝備的發(fā)展，起重機(jī)械的品種不斷完善，其參數(shù)也大大擴(kuò)展。1880年，美國的奧的斯電梯公司，首先使用電動機(jī)作為動力裝置安裝在客梯上，從而出現(xiàn)了第一臺電力驅(qū)動的電梯。電力驅(qū)動裝置的出現(xiàn)，同樣是起重機(jī)發(fā)展史上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。目前，由于高性能金屬材料的采用和材料加工能力的提高，起重機(jī)零部件的性能和壽命也不斷提高，整機(jī)

12、使用壽命一般規(guī)定在10年以上。由于電動機(jī)、電氣拉制技術(shù)和液壓技術(shù)的發(fā)展，近年來起重機(jī)電力驅(qū)動的品質(zhì)和自動化水平也大為提高。 起重機(jī)的發(fā)展趨勢，將主要體現(xiàn)在如下幾個方面：大型化。 起重機(jī)的起重量將會越來越大，以滿足特殊工程的需要。輕量化。 將廣泛采用新材料和采用合理的結(jié)構(gòu)形式，以減輕設(shè)備自重。采用新的結(jié)構(gòu)形式，主要是在梁、臂的截面形式上下功夫，如汽車起重機(jī)吊臂采用八角形截面或帶有變形孔的伸縮臂；采用新的計(jì)算方法，如有限單元法與結(jié)構(gòu)力學(xué)的有機(jī)結(jié)合，并配合使用電子計(jì)算機(jī)，精確計(jì)算應(yīng)力值，避免設(shè)計(jì)中的“肥梁胖柱”；采用新材料，起重機(jī)結(jié)構(gòu)件將越來越多地采用高強(qiáng)度鋼，零部件逐漸采用塑料，現(xiàn)在滑輪已經(jīng)采用鑄

13、尼龍材料，緩沖器采用了聚氨脂材料，國外還有采用碳纖維強(qiáng)化塑料（比重是鋼的1/31/4，強(qiáng)度是鋼的35倍）代替起重機(jī)部分結(jié)構(gòu)的趨勢。提高作業(yè)性能。 如提高運(yùn)行速度，保證運(yùn)行的準(zhǔn)確性和平穩(wěn)性。多樣化。 將向同一設(shè)備可使用多種工作裝置的要求發(fā)展，擴(kuò)大使用范圍。最優(yōu)化。 將普遍采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，并配用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以選擇合理的結(jié)構(gòu)形式。通用化。 力求提高系列產(chǎn)品零部件的通用率。液壓化。 主要體現(xiàn)在輪式起重機(jī)向全液壓傳動發(fā)展。安全化。 起重機(jī)械的可靠性、安全性和舒適性將成為評價(jià)設(shè)備的重要指標(biāo)；特別是安全性，將作為評價(jià)先進(jìn)性的頭等重要指標(biāo)。例如，在安全防護(hù)裝置的配備、司機(jī)室的合理布置、以及

14、減少振動和噪音等方面，都將作為制造廠家設(shè)計(jì)原則的一部分。1.3起重機(jī)械的組成和種類1.3.1起重機(jī)械的組成起重機(jī)械一般是由工作結(jié)構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)、動力裝置與控制系統(tǒng)三部分組成的。工作機(jī)構(gòu)起重機(jī)械的工作機(jī)構(gòu)一般可概括為起升、運(yùn)行、回轉(zhuǎn)和變幅四大機(jī)構(gòu)。起升機(jī)構(gòu)是升降重物的機(jī)構(gòu)。它是起重機(jī)械最主要的機(jī)構(gòu)，任何一種起重機(jī)械，都有這種機(jī)構(gòu)。有的起重機(jī)械不止一套起升機(jī)構(gòu)，升降重物能力最大的起升機(jī)構(gòu)叫主起升機(jī)構(gòu)，除主起升機(jī)構(gòu)以外的其它起升機(jī)構(gòu)叫副起升機(jī)構(gòu)。運(yùn)行機(jī)構(gòu)是使起重機(jī)械或起重小車行走的機(jī)構(gòu)?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是使起重機(jī)械的回轉(zhuǎn)部分在水平面，繞回轉(zhuǎn)中心線轉(zhuǎn)動的機(jī)構(gòu)。變副機(jī)構(gòu)是使起重機(jī)械臂架傾角變化，改變幅度的機(jī)構(gòu)。所

15、謂幅度是指起重機(jī)械置于水平場地時(shí)，空載吊具垂直中心線至回轉(zhuǎn)中心線之間的水平距離。金屬結(jié)構(gòu)金屬結(jié)構(gòu)是指起重機(jī)械的骨架，主要用來支承工作結(jié)構(gòu)、承受自身的重力和作業(yè)時(shí)的外載荷。動力裝置和控制系統(tǒng)動力裝置是驅(qū)動起重機(jī)械運(yùn)動的動力設(shè)備。它在很大程度上決定了起重機(jī)械的性能和構(gòu)造特點(diǎn)。起重機(jī)械的控制系統(tǒng)包括操縱裝置和安全裝置。各種機(jī)構(gòu)的起動、調(diào)速、改向、制動和停止，都是通過操縱控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。1.3.2起重機(jī)械的種類根據(jù)起重機(jī)械構(gòu)造的特點(diǎn)、機(jī)構(gòu)的多少和服務(wù)范圍的不同，通常分為三類，即輕小起重設(shè)備、起重機(jī)、升降機(jī)。輕小起重設(shè)備 輕小起重設(shè)備是體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，動作簡單，作業(yè)范圍投影以點(diǎn)、線為主的輕便起重機(jī)械

16、，如千斤頂、手拉葫蘆、絞車和電動葫蘆等。起重機(jī)起重機(jī)是具有多種機(jī)構(gòu)的起重機(jī)械，掛在它的取物（吊具）上的重物，在空間除了能作升降運(yùn)動以外，還能作水平移動。取物裝置是指吊取、抓取、吸取、夾取、托取或用其它方法吊運(yùn)貨物的裝置，如吊鉤、抓斗、電磁吸盤（起重電磁鐵）、夾鉗等。起重機(jī)按構(gòu)造特點(diǎn)，分為橋架型起重機(jī)、臂架型起重機(jī)和纜索型起重機(jī)。橋架型起重機(jī)是取物裝置掛在可沿橋架運(yùn)行的起重小車或運(yùn)行式葫蘆上的起重機(jī)。其特點(diǎn)是具有一個橋架式的金屬結(jié)構(gòu)。這類起重機(jī)依靠起升機(jī)構(gòu)和在水平面內(nèi)兩個相互垂直方向移動的運(yùn)行機(jī)構(gòu)，能在長方形場地及其上空作業(yè)。屬于這類的起重機(jī)有橋式起重機(jī)、門式起重機(jī)和半門式起重機(jī)。它們適合在車間

17、、倉庫、露天堆場等處作貨物的裝卸運(yùn)輸工作。 臂架型起重機(jī)是取物裝置懸掛在臂架頂端或可沿臂架運(yùn)行的起重小車上的起重機(jī)。其特點(diǎn)是具有一個臂架式的金屬結(jié)構(gòu)。這類起重機(jī)有起升機(jī)構(gòu)，一般還有回轉(zhuǎn)和變幅機(jī)構(gòu)。依靠這些機(jī)構(gòu)的配合，能在圓形場地及其上空作業(yè)。有些還有運(yùn)行機(jī)構(gòu)，這樣就構(gòu)成了常見的各種可以運(yùn)行的臂架型起重機(jī)。它們具有很好的機(jī)動性，特別適合作露天裝卸及安裝工作。屬于這類的起重機(jī)如塔式起重機(jī)、汽車起重機(jī)等。 纜索型起重機(jī)是掛有取物裝置的起重小車沿架空承載索運(yùn)行的起重機(jī)。這類起重機(jī)常用于林場、山區(qū)、水庫、礦山、水電站等處。升降機(jī)升降機(jī)是重物或取物裝置只能沿導(dǎo)軌升降的起重機(jī)械，如電梯、高爐上料機(jī)、礦井升降

18、機(jī)等。1.4橋式起重機(jī)的分類和用途 橋式起重機(jī)是在固定的跨間內(nèi)吊裝重物的機(jī)械設(shè)備，被廣泛用于車間、倉庫或露天場地。橋式起重機(jī)的主梁橫跨于跨間內(nèi)一定高度的專用軌道上，可沿軌道在跨間的縱向移動，在外觀上布置有起升裝置，大多數(shù)起升裝置采用起重小車，起升裝置可沿主梁在跨間橫向移動，外觀像一條金屬的橋梁，所以人們稱它為橋式起重機(jī)。橋式起重機(jī)俗稱“天車”、“行車”。1.4.1橋式起重機(jī)的分類橋式起重機(jī)的種類較多，可按不同方法分類。根據(jù)吊具不同，可分為吊鉤式起重機(jī)、抓斗式起重機(jī)、電磁吸盤式起重機(jī)。根據(jù)用途不同，可分為通用橋式起重機(jī)、專用橋式起重機(jī)兩大類。專用橋式起重機(jī)的形式較多，主要有：鍛造橋式起重機(jī)、鑄造

19、橋式起重機(jī)、冶金橋式起重機(jī)、電站橋式起重機(jī)、防爆橋式起重機(jī)、絕緣橋式起重機(jī)、掛梁橋式起重機(jī)、兩用（三用）橋式起重機(jī)、大起升高度橋式起重機(jī)等。 按主梁結(jié)構(gòu)形式可分為箱行結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)、桁架結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)、管行結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)。還有型鋼（工字鋼）和鋼板制成的簡單截面梁的起重機(jī)，稱為梁式起重機(jī)。梁式起重機(jī)多采用電動葫蘆作為起重小車。1.4.2橋式起重機(jī)的用途橋式起重機(jī)被廣泛用于各類工業(yè)企業(yè)、港口車站、倉庫、料場、水電站、火電站等場所。不同類型的橋式起重機(jī)所適合吊裝的重物不同，并根據(jù)不同的要求采用不同的吊具。吊鉤起重機(jī)吊裝各種成件重物；抓斗起重機(jī)吊裝各種散裝物品，如煤、焦碳、砂、鹽等；電磁起重機(jī)吊裝導(dǎo)磁

20、的金屬材料，如型鋼、鋼板、廢鋼鐵等。兩用起重機(jī)是為了提高生產(chǎn)效率，在一臺小車上裝有可換的吊鉤和抓斗或者電磁盤和抓斗，但每一工作循環(huán)只能使用其中的一種取物裝置；三用起重機(jī)即吊鉤、抓斗、電磁鐵3種可以互換的取物裝置，可吊裝成件、散粒物品或?qū)Т诺慕饘俨牧希看蔚跹b重物時(shí)，只能使用其中的一種取物裝置。防爆起重機(jī)用于在有易爆、易燃介質(zhì)的房間、庫房等場所吊裝成件重物，起重機(jī)上的電氣設(shè)備和有關(guān)裝置具有防爆特性，以免發(fā)生火花而爆炸。絕緣起重機(jī)用于吊裝電解車間的各種成件物品，起重機(jī)上有關(guān)部分具有可靠的絕緣裝置，保證安全操作。雙小車起重機(jī)是在同一臺主梁上設(shè)有兩臺相同的小車，用來搬運(yùn)長件材料，各小車又可單獨(dú)使用。

21、掛梁起重機(jī)通過兩個吊鉤上的平衡梁掛鉤或平衡梁上的電磁盤吊裝和對垛各種長件材料，如木材、鋼管、棒材、型材、鋼板等。1.4.3橋式起重機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 盡管橋式起重機(jī)的類型繁多，但基本結(jié)構(gòu)是相同的。橋式起重機(jī)主要是由主梁、起升裝置、端梁、主梁行走機(jī)構(gòu)、起升裝置行走機(jī)構(gòu)、軌道和電氣動力、控制裝置等構(gòu)成。主梁結(jié)構(gòu)橋式起重機(jī)一般采用兩根端部連接的主梁組合結(jié)構(gòu)，稱為雙梁橋式起重機(jī)，只有少數(shù)輕型橋式起重機(jī)采用單梁，稱為梁式起重機(jī)。橋式起重機(jī)主梁的結(jié)構(gòu)形式主要有箱行結(jié)構(gòu)、偏軌箱行結(jié)構(gòu)、偏軌空腹箱行結(jié)構(gòu)、單主梁箱行結(jié)構(gòu)、四桁架式結(jié)構(gòu)、三角形桁架式結(jié)構(gòu)、單腹板梁結(jié)構(gòu)、曲腹板梁結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力箱型梁結(jié)構(gòu)等。最常見的是箱行結(jié)

22、構(gòu)。箱行梁由上蓋板、下蓋板和兩個腹板構(gòu)成一個箱體，箱內(nèi)還有縱橫長短筋板，見圖1-1。在箱行梁的一側(cè)鋪設(shè)走臺板和欄桿，在上蓋板上鋪設(shè)起升裝置的行走軌道。為了檢修的方便，在主梁上還布置有供人行走的走臺和欄桿。起升機(jī)構(gòu)起升機(jī)構(gòu)用來實(shí)現(xiàn)重物的升降，是起重機(jī)上最重要和最基本的機(jī)構(gòu)。橋式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)，除了少數(shù)梁式起重機(jī)采用電動葫蘆外，一般均采用起重小車。起重小車由車架、運(yùn)行機(jī)構(gòu)、起升卷繞機(jī)構(gòu)和電氣設(shè)備等組成。車架支撐在四個車輪上，車架上的運(yùn)行機(jī)構(gòu)帶動車輪沿軌道運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)在跨間寬度方向不同位置的吊裝。起升卷繞機(jī)構(gòu)實(shí)際上是一臺電動卷揚(yáng)機(jī)和滑輪組的組合。起重量大于150KN的橋式起重機(jī)，一般具有兩套起升卷

23、繞機(jī)構(gòu)，既主鉤和副鉤，主鉤的額定載荷較大，但起升速度較慢，副鉤的額定載荷小，但起升速度快，用以起吊較輕的物件或作輔助性的工作，以提高工作效率。在橋式起重機(jī)的銘牌上對其額定載荷的標(biāo)注通常將主鉤額定載荷標(biāo)注在前，副鉤額定載荷標(biāo)注在后，中間用“/”隔開，如“1600KN/500KN”。1.5橋式起重機(jī)的基本參數(shù)起重機(jī)械的基本參數(shù)是用來說明起重機(jī)械的性能和規(guī)格的一些數(shù)據(jù)，也是提供設(shè)計(jì)計(jì)算和選擇使用起重機(jī)械的主要依據(jù)。橋式起重機(jī)的基本參數(shù)主要有額定載荷、跨度、起升高度、工作速度和工作級別等。橋式起重機(jī)的額定載荷一般在505000KN之間，我國生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)橋式起重機(jī)系列有13種，即50，80，125/30，

24、160/30，200/50，320/80，500/125，800/200，1000/320，1250/320，1600/500，2000/500，2500/500。橋式起重機(jī)的跨度指的是其主梁兩軌道中心線的距離，它決定了橋式起重機(jī)的工作范圍。目前我國生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)的跨度最小為10.5m，最大為31.5m，每隔3m一個規(guī)格，即10.5m，13.5 m，16.5 m，19.5 m，22.5 m，25.5 m，28.5 m，31.5 m。起升高度指的是吊鉤上升到極限位置時(shí)，吊鉤中心線至地面的垂直距離，一般標(biāo)準(zhǔn)橋式起重機(jī)的起升高度在1232m之間。橋式起重機(jī)的其他有關(guān)參數(shù)包括如下幾項(xiàng)：額定起重量（t）吊鉤

25、所能吊起的最大重量。如使用其它輔助取物裝置和吊具（如抓斗、電磁鐵、夾鉗和盛鋼桶等）時(shí)，這些裝置的自重應(yīng)包括在額定起重量內(nèi)。當(dāng)決定起重機(jī)的額定起重量時(shí)，應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值。因?yàn)槠鹬亓康臄?shù)值對大多數(shù)起重機(jī)的自重有決定性的作用，因此在確定時(shí)應(yīng)按照生產(chǎn)實(shí)際情況考慮，過小不能滿足生產(chǎn)要求，過大會造成基建投資的浪費(fèi)。起升高度（m）吊鉤最低位置到吊鉤最高位置之間的垂直距離，此參數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定，可根據(jù)工作需要來定。跨度（m）和幅度(m)都是表示起重機(jī)工作范圍的參數(shù)?？缍仁侵笜蚴筋愋推鹬貦C(jī)大車運(yùn)行軌道之間的距離；幅度是指旋轉(zhuǎn)起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心線到吊鉤中心線之間的水平距離。軌距(m)軌距也稱輪距，按下列三種情

26、況定義：對于小車，為小車軌道中心線之間的距離；對于鐵路起重機(jī)，為運(yùn)行線路兩鋼軌頭部下內(nèi)側(cè)16mm處的水平距離；對于臂架型起重機(jī)，為軌道中心線或起重機(jī)行走輪踏面（或履帶）中心線之間的距離。基距基距也稱軸距，是指沿縱向運(yùn)動方向的起重機(jī)或小車支承中心線之間的距離?；嗟臏y定與支承輪的布置有關(guān)。起重力矩起重力矩是幅度與其相對應(yīng)的起吊物品重力的乘積。起重傾覆力矩起重傾覆力矩，是指起吊物品重力與其至傾覆線距離的乘積。輪壓輪壓是指一個車輪傳遞到軌道或地面上的最大垂直載荷。按工況不同，分為工作輪壓和非工作輪壓。工作速度v(m/min)包括起升、運(yùn)行、變副和旋轉(zhuǎn)速度，但旋轉(zhuǎn)速度用n(r/min)表示。起升速度起

27、升機(jī)構(gòu)電動機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下吊鉤上升的速度；運(yùn)行速度運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下，大車或小車直線運(yùn)行的速度；變副速度吊鉤從最大幅度到最小幅度的平均線速度；旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電動機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下，起重機(jī)的轉(zhuǎn)速。生產(chǎn)率Q（t/h）說明起重機(jī)裝載或吊運(yùn)物品的工作能力的綜合指標(biāo)。起重機(jī)工作級別起重機(jī)工作級別是考慮起重量和時(shí)間的利用程度以及工作循環(huán)次數(shù)的工作特性。它是按起重機(jī)利用等級（整個設(shè)計(jì)壽命期內(nèi)，總的工作循環(huán)次數(shù)）和載荷狀態(tài)劃分的。或者說，起重機(jī)工作級別是表明起重機(jī)工作繁重程度的參數(shù)，即表明起重機(jī)工作在時(shí)間方面的繁忙程度和在吊重方面滿載程度的參數(shù)。自重及外形尺寸這是任何一種機(jī)器都應(yīng)有的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它不僅是

28、說明起重機(jī)械性能優(yōu)劣的數(shù)據(jù)，而且直接影響基建費(fèi)用的投資，因此，應(yīng)十分重視減輕自重和減小外形尺寸。- 76 -2 吊鉤橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)書2.1設(shè)計(jì)參數(shù)主要參數(shù)為：起重量（主起升）：50t，起升高度（主起升）：14m， 起升速度（主起升）：6m/min；起重量（副起升）：16t，起升高度（副起升）：16m， 起升速度（副起升）：16m/min；小車運(yùn)行速度：40m/min；大車運(yùn)行速度：70m/min，跨度：25.5m；工作級別：A5。2.2工作條件工作地點(diǎn)為室內(nèi)，采用交流電。2.3設(shè)計(jì)原則為保證起重機(jī)安全正常工作，起重機(jī)本身應(yīng)具備三個基本條件：1）金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)械零部件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和抗

29、彎曲能力；2）整機(jī)具備必要的抗傾覆穩(wěn)定性；3）原動機(jī)具備滿足作業(yè)性能要求的功率，制動裝置提供必要的制動轉(zhuǎn)矩。3 小車起升機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算已知數(shù)據(jù)：起重量（主起升）：50t，起升高度（主起升）：14m， 起升速度（主起升）：6m/min；起重量（副起升）：16t，起升高度（副起升）：16m， 起升速度（副起升）：16m/min；小車運(yùn)行速度：40m/min；工作級別：A5；機(jī)構(gòu)接電持續(xù)率JC=25%；小車質(zhì)量估計(jì)=10t。3.1起升機(jī)構(gòu)計(jì)算3.1.1確定起升結(jié)構(gòu)傳動方案，選擇滑輪組和吊鉤組注：以下計(jì)算為主起升計(jì)算，為副起升計(jì)算。起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算按照布置緊湊的原則，決定采用雙聯(lián)滑輪組的方案。 按

30、Q=50t，查3表3-2-8取滑輪組倍率=4，承載繩分支數(shù)Z=2= 8；查3表3-4-11選圖號為T1 362.1508吊鉤組，得其質(zhì)量=1050kg，兩滑輪間距=112mm； Q=16t，查3表3-2-8取滑輪組倍率=2，承載繩分支數(shù)Z=2= 4；查3表3-4-11選圖號為G13吊鉤組，得其質(zhì)量=296kg，兩滑輪間距=96mm；3.1.2選擇鋼絲繩若滑輪組采用滾動軸承，當(dāng)=4，查3表3-2-11得滑輪組效率=0.97，鋼絲繩所受最大拉力： = 6578.6 kg = 65.79 kN查3表3-1-2，工作級別A5時(shí)，安全系數(shù)n=4.5,鋼絲繩計(jì)算破斷拉力： =296.037 kN查2附表1

31、所選瓦林吞型纖維芯鋼絲繩619W+FC，鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度1770MPa，光面鋼絲，右交互捻，直徑d=21.5mm，鋼絲繩最小破斷拉力=298kN,標(biāo)記如下：鋼絲繩1：21.5NAT 619W+FC 1770 ZS 298 GB8918-88若滑輪組采用滾動軸承，當(dāng)=2，查3表3-2-11得滑輪組效率=0.99，鋼絲繩所受最大拉力： = 4157.14 kg = 41.57 kN查3表3-1-2，工作級別A5時(shí)，安全系數(shù)n=4.5,鋼絲繩計(jì)算破斷拉力： =187.065 kN查2附表1所選瓦林吞型纖維芯鋼絲繩619W+FC，鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度1570MPa，光面鋼絲，右交互捻，直徑d=18.5mm

32、，鋼絲繩最小破斷拉力=199.5kN,標(biāo)記如下：鋼絲繩2：18.5NAT 619W+FC 1570 ZS 199.5 GB8918-883.1.3確定滑輪主要尺寸滑輪的許用最小直徑： Dd（e-1）=21.5（20-1）=408.5 mm式中:系數(shù)e=20由1表2-4查得，由2附表2表選用滑輪直徑D=600 mm，取平衡滑輪直徑0.6D=0.6450=360 mm，由2附表2選用= 400 mm。滑輪的繩槽部分尺寸由2附表3查得，由2附表4選用鋼絲繩直徑=21.5 mm，=600 mm。 輪的許用最小直徑： Dd（e-1）=18.5（20-1）=351.5 mm式中:系數(shù)e=20由1表2-4查

33、得，由2附表2表選用滑輪直徑D=500 mm，取平衡滑輪直徑0.6D=0.6500=300 mm，由2附表2選用= 315mm?；喌睦K槽部分尺寸由2附表3查得，由2附表4選用鋼絲繩直徑=18.5 mm，=500 mm。3.1.4確定卷筒尺寸并驗(yàn)算強(qiáng)度卷筒直徑：Dd（e-1）=21.5（20-1）=408.5 mm由3表3-3-6，選用齒輪連接盤式卷筒組，圖號T210，=800mm，=2000mm，槽距，=26 mm，槽底半徑 =12 mm，卷筒壁厚=30mm。卷筒尺寸： = = 957.92 mm式中：附加安全系數(shù)，取= 2；卷槽不切槽部分長度，取其等于吊鉤組動滑輪的間距，即=A=112 m

34、m，實(shí)際長度在繩偏斜角允許范圍內(nèi)可以適當(dāng)增減；卷筒計(jì)算直徑=D+d=800+11=811 mm卷筒壁厚： =0.02D+（610）=0.02500 +（610）=1620 mm該卷筒壁厚滿足要求。由于該卷筒長度，故用下式校核合成應(yīng)力式中： 鋼絲繩最大拉應(yīng)力，=65.79kN卷筒壁厚，=30mm應(yīng)力減少系數(shù)，一般取=0.75卷筒材料為HT200灰鑄鐵，許用壓應(yīng)力該卷筒強(qiáng)度滿足要求。卷筒直徑：Dd（e-1）=18.5（20-1）=351.5 mm由3表3-3-6選用齒輪連接盤式卷筒組，圖號T145，=500 mm，=1200mm，槽距，=20 mm，槽底半徑=10 mm，卷筒壁厚=22mm卷筒尺寸

35、： = = 1135 mm所選滾筒長度滿足要求。式中：附加安全系數(shù)，取= 2；卷槽不切槽部分長度，取其等于吊鉤組動滑輪的間距，即=A=96 mm，實(shí)際長度在繩偏斜角允許范圍內(nèi)可以適當(dāng)增減；卷筒計(jì)算直徑=D+d=500+10=510 mm卷筒壁厚： =0.02D+（610）=0.02510 +（610）=1620 mm卷筒壁厚滿足要求。由于卷筒長度，按下式驗(yàn)算卷筒強(qiáng)度：強(qiáng)度滿足要求。3.1.5選電動機(jī)計(jì)算靜功率：式中:：機(jī)構(gòu)總效率，一般=0.80.9，取=0.9； 電動機(jī)計(jì)算功率： =0.956.72=51.05 kW式中系數(shù)由1表6-1查得，中級起重機(jī)=0.850.95 ， 取=0.9查3附表

36、5-1-35選用電動機(jī)YZR250M-6，其（25%）=52kW，=958r/min，=7.0 kgm，電機(jī)質(zhì)量 =398 kg。計(jì)算靜功率：式中：機(jī)構(gòu)總效率，一般=0.80.9，取=0.85； 電動機(jī)計(jì)算功率： =0.848.28=38.24 kW式中系數(shù)由1表6-1查得，中級起重機(jī)=0.850.95 ， 取=0.8查3表5-1-35選用電動機(jī)YZR250M-6，其（25%）=52 kW，=958r/min，=7.0kgm，電機(jī)質(zhì)量 =462 kg。3.1.6驗(yàn)算電動機(jī)發(fā)熱條件按照等效功率法，求JC=25%時(shí)所需要的等效功率： =0.750.9856.72=41.69 kW 式中：工作級別系

37、數(shù)，查1表6-4 ，工作類型為中級時(shí)=0.75； 系數(shù)，根據(jù)機(jī)構(gòu)平均啟動時(shí)間與平均工作時(shí)間的比值（/），由1表6-5，一般起升機(jī)構(gòu) / =0.10.2，取/=0.2，由1圖6-6查=0.98；由以上計(jì)算結(jié)果， ，故初選電動機(jī)能滿足發(fā)熱條件。按照等效功率法，求JC=25%時(shí)所需要的等效功率： =0.750.8548.28=30.78 kW 式中：工作級別系數(shù)，查1表6-4 ，工作類型為中級時(shí)=0.75； 系數(shù)，根據(jù)機(jī)構(gòu)平均啟動時(shí)間與平均工作時(shí)間的比值（/），由1表6-5，一般起升機(jī)構(gòu) / =0.10.2，取/=0.1，由1圖6-6查=0.85；由以上計(jì)算結(jié)果， ，故初選電動機(jī)能滿足發(fā)熱條件。3.

38、1.7選擇標(biāo)準(zhǔn)減速器卷筒轉(zhuǎn)速： = = 9.42 r/min減速器總傳動比： = 查2附表35，選QJSD710-100減速器，當(dāng)工作類型為中級時(shí)，許用功率N=115 kW ，=100，質(zhì)量=4900kg。卷筒轉(zhuǎn)速： = = 20.02 r/min減速器總傳動比： = = 47.85查2附表35，選QJSD-560-50減速器，當(dāng)工作類型為中級時(shí)，許用功率N=117kW ，=50，質(zhì)量=2600kg。3.1.8驗(yàn)算起升速度和實(shí)際所需功率實(shí)際起升速度： =5.90 m/min 誤差： = 100% = = 1.7% = 15% 實(shí)際所需等效功率： = 40.99 kW （25%）=52 kW實(shí)際

39、起升速度： =16.72 m/min 誤差： = 100% = = 4.49% = 15% 實(shí)際所需等效功率： = 32.25 kW （25%）=52 kW3.1.9校核減速器輸出軸強(qiáng)度由1公式（6-16）得輸出軸最大徑向力：式中：=265786=131.57kN 卷筒上鋼絲繩引起的載荷； =9.81 kN 卷筒及軸自重，參考4附表8； R=107 kN QJR-D-710-100所選減速器輸出軸端最大容許徑向載荷，參考2附得。因此 = （131.57+9.81）=70.69 kN R ，通過。 由1中公式（6-17）得輸出軸最大扭矩： =（0.70.8） 式中： =9550=518.37 N

40、m 電動機(jī)軸額定力矩； =2.8 當(dāng)JC=25%時(shí)電動機(jī)最大力矩倍數(shù)，由2附表28查出； =0.95 減速器傳動功率； =118000 NmQJR-D-710-100減速器輸出軸最大容許轉(zhuǎn)矩，由2附表36查出； =0.82.8518.371000.95=110309 Nm =118000 Nm 由上計(jì)算，所選減速器能滿足要求。由1公式（6-16）得輸出軸最大徑向力：Rmax式中：=241.57=83.14kN 卷筒上鋼絲繩引起的載荷； =3.44 kN 卷筒及軸自重，參考4附表8；R=75 kN 所選減速器輸出軸端最大容許徑向載荷，參考2附得。因此= 0.5（83.14+3.44）=43.29

41、 kN R ，通過。 由1中公式（6-17）得輸出軸最大扭矩： =（0.70.8） 式中： =9550=518.37 Nm 電動機(jī)軸額定力矩； =2.8 當(dāng)JC=25%時(shí)電動機(jī)最大力矩倍數(shù)，由2附表28查出； =0.95 減速器傳動功率； =60000 NmQJRD-560-50減速器輸出軸最大容許轉(zhuǎn)矩，由2附表36查出； =0.82.8518.37500.95=55154.57 Nm =60000 Nm 由上計(jì)算，所選減速器能滿足要求。3.1.10選擇制動器所需靜制動力矩： = =76.98 kgm 式中：=1.75 制動安全系數(shù)，由1表6-6查取 由2中附表15選用YWZ 315/80，其

42、制動力矩 =5001000Nm ，制動輪直徑 =315 mm ，制動器質(zhì)量=62.4 Kg。所需靜制動力矩： = =61.81 kgm 式中：=1.75 制動安全系數(shù)，由1表6-6查取 由2中附表15選用YWZ 315/50，其制動力矩 =400630Nm ，制動輪直徑 =315 mm ，制動器質(zhì)量=61.4 Kg。3.1.11選擇聯(lián)軸器高速軸聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩，由1（6-26）式 =1.51.8518.37=1399.60 Nm 式中：聯(lián)軸器安全系數(shù)n值起升機(jī)構(gòu)或變幅機(jī)構(gòu)吊鉤起重機(jī)或起重機(jī)的變幅機(jī)構(gòu)1.5抓斗、電磁、三用起重機(jī)1.4調(diào)運(yùn)熾熱或融化金屬的冶金起重機(jī)1.6=518.37 電動機(jī)額定轉(zhuǎn)

43、矩； =1.5 聯(lián)軸器安全系數(shù)； =1.8 剛性動載系數(shù)，一般=1.5 2.0；由2附表29查得YZR250M-6電動機(jī)軸端為圓錐形d=70mm，=140mm； 由2附34查得QJRD-710-100減速器的高速軸端為圓錐形d=120mm，=210mm；靠電動機(jī)軸端聯(lián)軸器：由3表3-12-6選用CLZ半聯(lián)軸器，最大容許轉(zhuǎn)矩=5600 Nm 值，飛輪轉(zhuǎn)矩=0.22kg m，質(zhì)量G=37.5 kg 。 浮動軸的兩軸端為圓柱形d=70mm，=140mm； 靠減速器的聯(lián)軸器 ，由2附表45選用帶mm制動輪的聯(lián)軸器NGCLZ7，最大容許轉(zhuǎn)矩=6300 Nm，飛輪轉(zhuǎn)矩=1.479 kgm，質(zhì)量=79.6

44、kg ，與制動器YWZ315/80 相適應(yīng)，將聯(lián)軸器所帶mm制動輪，修改為mm應(yīng)用。高速軸聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩，由1（6-26）式 =1.51.8518.37=589.14 Nm 式中：=518.37 電動機(jī)額定轉(zhuǎn)矩； =1.5 聯(lián)軸器安全系數(shù)； =1.8 剛性動載系數(shù)，一般=1.5 2.0；由2附表29查得YZR42-8電動機(jī)軸端為圓錐形d=70mm，=140mm； 由2附34查得ZQ-400減速器的高速軸端為圓錐形d=100mm，=210mm；靠電動機(jī)軸端聯(lián)軸器：由2附表43選用CLZ半聯(lián)軸器， 許轉(zhuǎn)矩=5600 Nm 值，飛輪轉(zhuǎn)矩（GD）=0.22 kg m，質(zhì)量G=37.5 kg 。 浮動軸

45、的兩軸端為圓柱形d=70mm，=140mm； 靠減速器的聯(lián)軸器 ，由2附表45選用帶mm制動輪的聯(lián)軸器NGCLZ8，最大容許轉(zhuǎn)矩=9000 Nm，飛輪轉(zhuǎn)矩=4.18 kgm，質(zhì)量=117 kg ，與制動器YWZ400/121相適應(yīng)。3.1.12驗(yàn)算起動時(shí)間起動時(shí)間： 式中： =1.78+1.48+0.22 =3.48 kgm 靜阻力矩： = =608.85 Nm 平均起動力矩： =1.5=1.5518.37=777.56 Nm = =0.59 s通常起升機(jī)構(gòu)起升時(shí)間為15 s ，此處1 s ，可在電氣設(shè)計(jì)時(shí)，增加起動電阻，延長起動時(shí)間，故所選電動機(jī)合適。起動時(shí)間： 式中： =1.78+0.22

46、+4.18 =6.18 kgm 靜阻力矩： = =488.88 Nm 平均起動力矩： =1.5=1.5518.37=777.56 Nm = =0.66 s通常起升機(jī)構(gòu)起升時(shí)間為15 s ，此處1 s ，可在電氣設(shè)計(jì)時(shí)，增加起動電阻，延長起動時(shí)間，故所選電動機(jī)合適。3.1.13驗(yàn)算制動時(shí)間制動時(shí)間： = 0.321 s式中： = = = 439.35 Nm 查1表6-7 ，當(dāng)12 m/min 時(shí)，=1.01.25 s ，因?yàn)?，故合適。制動時(shí)間： = 0.78 s式中： = = = 353.2 Nm 查1表6-7 ，當(dāng)12 m/min 時(shí)，=1.52.0 s ，因?yàn)?，故合適。3.1.14高速浮動軸

47、計(jì)算疲勞計(jì)算：由5中起升機(jī)構(gòu)疲勞計(jì)算基本載荷： =1.04518.37=539.1 Nm式中：動載系數(shù) ，=（1+）=（1+1.07）=1.04 起升載荷動載系數(shù)（物品升降或下降制動的動載效應(yīng)）=1+0.71=1+0.71=1.07由前節(jié)已選定軸徑d=125 mm，因此扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： =7.7 MPa軸材料用45#鋼, =600 MPa =300 MPa ,彎曲：=0.27()=0.27(600+300)=243 MPa扭轉(zhuǎn): =140 MPa =0.6=0.6300=180 MPa軸受脈動循環(huán)的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: = 式中：= 考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)；與零件幾何形狀有關(guān),對于零

48、件表面有急劇過度和開有鍵槽及緊密配合區(qū)段, =1.52.5；與零件表面加工光潔度有關(guān).，此處取=21.25=2.5 考慮材料對應(yīng)力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù)，對碳鋼及低合金鋼=0.2 安全系數(shù) =1.25，由3表1-4-10查得； MPa 故 強(qiáng)度驗(yàn)算： 軸所受最大轉(zhuǎn)矩： =1.04518.37=539.1 MPa最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： =7.85 MPa許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： =120 MPa式中： 安全系數(shù)，=1.5 故通過。浮動軸的構(gòu)造如圖3-3所示，中間軸徑d=d+（510）=120+（510）=125130 mm，取d=125mm疲勞計(jì)算：由5中起升機(jī)構(gòu)疲勞計(jì)算基本載荷： =1.10518.37=570.

49、21 Nm式中：動載系數(shù) ，=（1+）=（1+1.19）=1.12 起升載荷動載系數(shù)（物品升降或下降制動的動載效應(yīng)）=1+0.71=1+0.71=1.19由前節(jié)已選定軸徑d=125 mm，因此扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： =8.31 MPa軸材料用45#鋼, =600 MPa =300 MPa ,彎曲：=0.27()=0.27(600+300)=243 MPa扭轉(zhuǎn): =140 MPa =0.6=0.6300=180 MPa軸受脈動循環(huán)的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: = 式中：= 考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)；與零件幾何形狀有關(guān),對于零件表面有急劇過度和開有鍵槽及緊密配合區(qū)段, =1.52.5；與零件表面加工光

50、潔度有關(guān).，此處取=21.25=2.5 考慮材料對應(yīng)力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù)，對碳鋼及低合金鋼=0.2 安全系數(shù) =1.25，由3表1-4-10查得； MPa 故 強(qiáng)度驗(yàn)算： 軸所受最大轉(zhuǎn)矩： =1.10518.37=570.21 MPa最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： =8.31 MPa許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： =120 MPa式中： 安全系數(shù)，=1.5 故通過。浮動軸的構(gòu)造如圖3-3所示，中間軸徑d=d+（510）=100+（510）=105110 mm，取d=110 mm3.2小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算3.2.1確定機(jī)構(gòu)傳動方案經(jīng)比較后，決定采用圖3-4所示的傳動方案：圖3-4 傳動方案3.2.2選擇車輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度車輪

51、最大輪壓：小車質(zhì)量估計(jì)G=8000Kg，假定輪壓均布：車輪最大輪壓： P =（Q+ G）=（50000+10000）10 =150000 N 車輪最小輪壓： P= G=100000=25000 N 初選車輪： 由2附表17可知，當(dāng)運(yùn)行速度60 m/min 時(shí)，=51.6 ，工作級別為中級時(shí)，車輪直徑D=500mm ，軌道型號為43 kg/m （P43）的許用輪壓為16.5 t15t 。根據(jù)GB4628-84規(guī)定，直徑系列為D=250、315、400、500、630，故初選直徑D=500 mm，而后校核強(qiáng)度。 強(qiáng)度驗(yàn)算： 按照車輪和軌道為線接觸及點(diǎn)接觸兩種情況驗(yàn)算車輪接觸強(qiáng)度，車輪踏面疲勞計(jì)算載

52、荷： P=55000 N 車輪材料，取ZG340-640，=640 MPa , =340 MPa 線接觸局部擠壓強(qiáng)度： P=650025.481.031=78733 N 式中： 許用線接觸應(yīng)力常數(shù)（N/mm） ，由3表3-8-6查得=6； 車輪與軌道有效接觸強(qiáng)度，對于軌道P43（由2附表22）=b=44 mm； 轉(zhuǎn)速系數(shù)，由3表3-8-7中查得，車輪=25.48 r/min 時(shí)，=1.03； 工作級別數(shù)，由3表3-8-8中查得，當(dāng)為M5級時(shí)=1； P P 故通過。 點(diǎn)接觸局部擠壓強(qiáng)度： P=0.1321.031=177542 N 式中： 許用點(diǎn)接觸應(yīng)力常數(shù)（N/mm） ，由3表3-8-6查得=

53、0.132； 曲率半徑 ，車輪與軌道曲率半徑中的大值，車輪=250；軌道曲率半徑由2附表22查得=300，故取=300； m 由比值（為、中的小值）所確定的系數(shù)，=0.83，查3表3-8-9取 m=0.41； P P ，故通過。 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，選定直徑D=500 mm 的單輪緣車輪，標(biāo)記為 ：車輪 DYL-500 GB4628-843.2.3運(yùn)行阻力計(jì)算摩擦阻力矩： =（Q+ G）（+）由2附表19查得，由D=500 mm 車輪組的軸承型號為7524，軸承內(nèi)徑和外徑的平均值=167.5 mm ，由2表7-1表7-3查得滾動摩擦系數(shù)=0.0007，軸承摩擦系數(shù)=0.02，附加阻力系數(shù)=0.2

54、 ，帶入上式得：當(dāng)滿載（Q=Q）時(shí)運(yùn)行阻力矩： =2（50000+10000）（0.0007+） =285.6 kg.m=2856 Nm 運(yùn)行摩擦阻力： =11424 N 當(dāng)無載（Q=0）時(shí)運(yùn)行阻力矩： =G（+） =210000（0.0007+） =476 Nm=1904 N系數(shù)值表（滾動軸承）3.2.4選電動機(jī)電動機(jī)靜功率： =8.46 kw 式中：= 滿載運(yùn)行時(shí)靜阻力；=0.9 機(jī)構(gòu)傳動效率 ；m=1 驅(qū)動電動機(jī)臺數(shù)； 初選電動機(jī)功率： =1.158.46=9.73 kw 式中：電動機(jī)功率增大系數(shù)，由1表7-6查得，=1.15 由2附表30選用電動機(jī)YZR-160L-6 ，N（25%）=13kw ，=942 r/min， (GD)=0.2 kgm，電機(jī)質(zhì)量 =108 kg。3.2.5驗(yàn)算電動機(jī)發(fā)熱條件按照等效功率法，求JC=25%時(shí)所需要的等效功率： K N=0.51.18.46=4.65 kw式中：K工作級別系數(shù)，查1表6-4 ，中級K=0.5； 由1表6-5，取/=0.2由1圖6-6查=1.1；由以上計(jì)算結(jié)果， ，故初選電動機(jī)能滿足發(fā)熱條件。3.2.6選擇減速器車輪轉(zhuǎn)速： =25.48 r/min機(jī)構(gòu)傳動比： =36.50查