《橋式起重機設(shè)計小車起升機構(gòu)》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《橋式起重機設(shè)計小車起升機構(gòu)（33頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計橋式起重機是一種橋架型起重機。它的常用類型是箱形雙梁橋式起重機，由一個 兩根箱形主梁和兩根橫向端梁組合而成的雙梁橋架，它是依靠起升機構(gòu)和在水平面內(nèi)的兩個相互垂直方向移動的機構(gòu)運行，它廣泛用在倉庫、現(xiàn)代機械加工車間、裝配車間和 露天貯料場等生產(chǎn)場所。橋式起重機一般由大車運行機構(gòu)的橋架、起升機構(gòu)和起重小車、電氣設(shè)備、司機室 等組成。起重小車又分為主起升機構(gòu)、副起升機構(gòu)和小車架三部分組成。起升機構(gòu)用來 上下升降物料，起重小車用來帶著物料作橫向移動，以達到在一定空間范圍內(nèi)組成的三 維空間里做搬運和裝卸物料。橋式起重機是使用較廣泛，工作效率高的一種軌道運行式起重機，具額定起重

2、量可 以達到上百噸。最原始的形式是通用吊鉤橋式起重機，其它種類橋式起重機都是在通用 吊鉤橋式起重機的形式上研發(fā)出來的。具結(jié)構(gòu)具有機械加工零件少、工藝性能好、通用 性好及機構(gòu)安裝檢修維護方便等眾多優(yōu)點，因此它被廣泛用于現(xiàn)代工業(yè)中。我國橋式起重機大多采用計算機輔助優(yōu)化設(shè)計，能夠極大地提高起重機的技術(shù)性能 和減輕自身重量，并能開發(fā)出新型結(jié)構(gòu)。由于我國對能源工業(yè)的重視和資助，建造了很 多大中型水電站，發(fā)電機組比以前多許多。尤其是長江三峽的建設(shè)工程對大型起重機的 需求量迅速提高。三峽發(fā)電場需要1200t橋式起重機和2000t大型塔式起重機。而小型的 遙控起重機的需要量隨著國民經(jīng)濟高速發(fā)簪也越來越大，它能

3、極大地提高作業(yè)安全性， 同時減少勞動力。在我國的橋式起重機大、小車運行機構(gòu)采用的是彳惠國Deman處司研發(fā)的“三合一”驅(qū)動裝置，吊掛于端梁內(nèi)側(cè)，這樣吊掛就不會受主梁下?lián)虾驼駝拥挠绊懀?提高了大小運行機構(gòu)的性能和壽命，并且使其結(jié)構(gòu)緊湊，外觀簡潔，安裝維護方便。 < 而國外橋式起重機發(fā)展更注重簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)，減輕自重，降低生產(chǎn)成本。他們不斷 的更新起重機的零部件，從而提高整機性能。隨著世界經(jīng)濟的高速發(fā)展，起重機械設(shè)備 的體積和重量趨于大型化，起重量和吊運幅度也有很大增幅，為節(jié)省生產(chǎn)和維修成本， 其服務(wù)場地和使用范圍也隨之變大。還有國外某些大型工廠為了提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn) 成本，將起重運輸機械和

4、起重機很好的結(jié)合在一起，構(gòu)成先進的機械化運輸系統(tǒng)。本設(shè)計是32/5t橋式起重機小車起升機構(gòu),其技術(shù)參數(shù)是：主鉤起重重量 32T,起 升高度16ml起升速度是7.51m/s,工作級別是M5,副鉤起重重量5T,起升高度18m,起 升速度是19.5m/s,工作級別是M5小車的自重約11.5t.第一章主起升機構(gòu)的計算1.1 確定起升機構(gòu)的傳動方案起升機構(gòu)是起重機械中最重要的機構(gòu)，是橋式起重機缺之部可的組成部分。起升機構(gòu)的工作好壞對整臺起重機的安全穩(wěn)定有著最直接的影響。起升機構(gòu)主要有下列部分組 成：驅(qū)動裝置，傳動裝置，卷筒，滑輪組，吊起裝置和制動裝置。起升機構(gòu)總體布置在很大程度上決定于驅(qū)動的形式。起重機

5、的驅(qū)動形式分為：集中0由于分別驅(qū)動（一臺原動機帶動多個機構(gòu)）和分別驅(qū)動（每個機構(gòu)有各自的原動機）驅(qū)動布置方便，安裝和檢修容易，因此現(xiàn)代大多數(shù)起重機都是采用分別驅(qū)動。按照此次設(shè)計要求，選擇分別驅(qū)動。主起升機構(gòu)和副起升機構(gòu)。圖1-1起升機構(gòu)驅(qū)動裝置整體布置簡圖。減速器軸承座卷筒副起升機構(gòu)半齒聯(lián)電動軸器機一 BO帶制動輪的浮動制動器半齒聯(lián)軸器 軸5圖1-1起升機構(gòu)驅(qū)動裝置整體布置簡圖圖1-2起升機構(gòu)簡圖為了使安裝方便，并提高補償能力，通常如同圖1-3那樣將齒輪聯(lián)軸器用一段軸聯(lián)接起來，該軸稱為浮動軸。圖1-3主起升機構(gòu)驅(qū)動裝置布置簡圖1.2 選擇鋼絲繩根據(jù)起重機的額定起重量,查起重機設(shè)計手冊1 fe

6、3-2-8 ,選擇雙聯(lián)起滑輪組，倍率為ih=4,承載純的分支數(shù)z = 2ih=8。若滑輪組采用滾動軸承，當(dāng)ih =4查起重機設(shè)計手冊1裊3-2-11 ,得鋼絲純滑 輪組效率' =0.97。鋼絲繩纏繞方式如圖2-4所示圖1-4主起升機構(gòu)鋼絲繩纏繞簡圖(1)鋼絲純所受最大靜拉力：S Q G max - 2ih h (32 0.96) 104 一 2 4 0.97 = 4.25M104N(1.1)式中Q 額定起重量，Q =32t;Go 吊鉤組重量，G°=0.96t(吊鉤的重量一般約占額定起重量的 2 - 4 %,這里取吊鉤掛架重量為0.96t );ih 滑輪組倍率，ih =4； “

7、h 滑輪組效率，=0.97。(2)鋼絲繩的選擇:由起重運輸機械2選2-2選擇圓股線接觸鋼絲繩6W( 19)GB1102-74。選擇鋼絲繩的破斷拉力應(yīng)滿足Smax -Sb n式中Smax鋼絲繩工作時所受的最大拉力(NI);Sb 鋼絲繩規(guī)范中鋼絲破斷拉力的總和(N);：鋼絲繩判斷拉力換算系數(shù)，對于純 6W(19)的鋼絲繩，由起重運輸機械2選2-3查得0 0 0.85 ;n 鋼絲純安全系數(shù)，對于M 5工作類型n=5.0 ,由起重機設(shè)計手冊1表 3-1-2。由上式可得Sb -k.Smax =瞿 4.25 104 =25 104N0.85查起重機設(shè)計手冊1 fe 3-1-6選擇鋼絲繩6W(19),公稱抗

8、拉強度1850 N/m2 ,直徑d=20.0mm其鋼絲破段拉力總和 &】=27.95m104N ,標記如下：鋼絲繩 6W(19)20.0 1850- I 一光一右交(GB1102-74)。1.3 滑輪的計算為了確保鋼絲繩具有較長的使用壽命，滑輪的直徑(子純槽底部算起的直徑)應(yīng)滿 足：Dh -d e-1 =20 20 -1 = 380mm式中e- 系數(shù)，由起重機設(shè)計手冊口表3-2-1查得，對工作類型M5的起重機，取e=20;d 所選擇的鋼絲繩的直徑，20mm查機械設(shè)計手冊4】表8-1-65取滑輪的直徑為Dh =560 mm。平衡滑輪理論直徑:楊濤:32/5t橋式起重機(起升機構(gòu)設(shè)計)d

9、平=Dh = 560mm查機械設(shè)計手冊1選8-1-66,由鋼絲繩直徑d=20mm得純槽斷面尺寸。查機械設(shè)計手冊1 h 8-1-67C ,由純槽斷面尺寸，選擇滑輪軸承 6224。查機械設(shè)計手冊1選8-1-68 ,由滑輪軸承尺寸，選擇輪轂尺寸。所選滑輪：滑輪 E 20x630 120 JB/T9005.31.4 卷筒的計算橋式起重機中主要采用鑄造圓柱形卷筒。在一般情況下，繩索在卷筒上只繞一層。 1)、卷筒的直徑：D _d e-1-20 18-1 = 340mm式中e- 系數(shù)，由起重機設(shè)計手冊1七3-3-2查得，因為起重機的工作類型 M5,取 e=18;d所選擇的鋼絲繩的直徑，20mm查機械設(shè)計手冊

10、4 fe 8-1-58取卷筒的直徑為D =630mm2)卷筒槽計算純槽半徑：R= (0.53 0.56) d=10.6 11.2mm=12mm純槽深度(標準槽)：c0= (0.250.4) d=58mm=6.0mm純槽節(jié)距：p=d+ (24) =22mm卷筒計算直徑：D0 = D d = 650mm3)確定卷筒長度并驗算起強度 根據(jù)需要選擇雙聯(lián)卷筒，卷筒的總長度：L =2(L° Li L2) LgHL16 4L0 =(- - Z)p =(2) 22 = 733.86mm式中二Do3.14 650H 最大起升高度，H =16 m；Z 鋼絲純安全圈數(shù)，Z > 1.5 ，取Z=2;

11、6華東交通大學(xué)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計LiL2固定純尾所需長度，L2%3 P = 66mm ；Lg中間光滑部分長度，Lg =50mmDo卷筒的計算直徑（按纏繞鋼絲繩的中心計算）純槽節(jié)距，P = 22mm無純槽卷筒端部尺寸，由結(jié)構(gòu)需要確定，Li = 300;33D。= A d=630+ 20 = 650 mm;帶入上式得:L = 2 (733.86 300 66) 50 = 2237.72mm取L =2300mm卷筒材料初步采用 HT200灰鑄鐵GB/T 9439-1988 ,抗拉強度極限仃L =195MP ,抗壓仃y =.L =585MP。其壁厚可按經(jīng)驗公式確定6=0.02D+ （6-10） =0.0

12、2父630+8=18.622.6mm，取6 =20mm卷筒壁的壓應(yīng)力演算:LLx LiSmaxSmax2Smaxdll圖1-5卷筒彎矩簡圖，4.25 104“ -二，田，' 二考=7:96.5的許用壓應(yīng)力&1 =、=型 =137.65MP ,圻vmax < k I ,故強度足夠。y 4.25 4.25ymax由于卷筒L>3D,應(yīng)該計算在彎曲力矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力（因扭轉(zhuǎn)應(yīng)力甚小，一般忽略不:_ M max；-LW卷筒的最大彎矩發(fā)生在鋼絲繩位于卷筒中央時，如圖1-5所示:M max S max l S maxL -Li_ 4= 4.25 10,2=4.2510，Nm4300

13、61 mm式中：D-一卷筒外徑,Di卷筒內(nèi)徑,D=630mm=0.63mDi =D -2、= 0.59mo所以，丸4.25 104 =6.97MP o0.0061合成應(yīng)力:= 6.97n39,max137.6596.59 = 34.34MP其中許用拉應(yīng)力t.- L =5195_195 =39MP5卷筒斷面系數(shù):44D - D iW = 0.1 iD一 4一0.63 -0.59= 0.1 0.63所以，仃0 <k,卷筒強度計算通過。故選定卷筒直徑 D=630mm長度L=2300mm卷筒槽形的槽底半徑r=12mm槽矩p=22mm起升高度H=16m倍率ih=4 ;靠近減速器一端的卷筒槽向為左的

14、A型卷筒，標記為：卷筒 A630 M 2300 -12 M 22 -16 M 4左咚9006.2 -19994）卷筒轉(zhuǎn)速vi .7 5 43=7.5 4 =14.7r/min二d03.14 0.651.5選電動機起升機構(gòu)靜功率:Q Do v1000 60KW(2.3)式中n起升機構(gòu)的總效率，一般 q=0.80.9,取4=0.85;pj ="vJ32，0"04"5 ' 48.47KW1000 601000 60 0.85電動機計算功率：Pe _GPj =0.8 48.47 = 38.77KW式中G為穩(wěn)態(tài)負載系數(shù)，由起重機設(shè)計手冊12-2-5 , 2-2-6查

15、得G=0.8。由起重機設(shè)計手冊1展5-1-41查得主起升機構(gòu)JC=25%,CZ=150由起重機設(shè)計手冊1援5-1-13選用YZR280S-8型電動機,功率Pe = 51KW ,轉(zhuǎn)速 ne =718 r .emin由起重機設(shè)計手冊 1 fe 5-1-36 ,由JC=25%,CZ=1504 P=45.59KW由起重機設(shè)計手冊上5-1-3, GD2=23.5Nm21.6電動機發(fā)熱校驗和過載校驗電動機發(fā)熱校驗:Q Do v32 0.96 104 7.50=0.8 =38.77KW1000 60m1000 1 60 0.85式中 Ps穩(wěn)態(tài)平均功率，KWm 電動機臺數(shù)，m=1由以上計算結(jié)果Ps<Pe

16、,故所選電動機能滿足發(fā)熱校驗電動機過載校驗Pn -H Q Go v m m 1000 602.11 2.832 0.96 104 7.51000 60 0.85=36.35KW式中 Pn在基準接電持續(xù)率白電動機額定功率，Pn = P =45.59KWH繞線異步電動機，H=2.1m 電動機轉(zhuǎn)矩的允許過載倍數(shù)，由起重機設(shè)計手冊口表5-1-2 ,m =2.8由以上計算結(jié)果可知，電動機滿足過載校驗。 綜上所述，電動機選擇符合要求。1.7 選擇減速器起升機構(gòu)總的傳動比ionnj718147= 48.84查起重機設(shè)計手冊1展3-10-2 ,取i=50查起重機設(shè)計手冊1 1艮據(jù)傳動比i=50 ,電動機轉(zhuǎn)速n

17、e =718/冶,電動機功率Pe =51KW ,工作類型 M5,表3-10-6 ,高速軸許用功率 IN】=248KW ,名義中心距 ai = 800mm,許用輸出扭矩 T2】=170000Nm ,表3-10-3 ,高速軸伸尺寸d2=130mm, 12 = 250mm,表 3-10-4 低速軸伸尺寸 P 型 d0=280mm, l° = 380mm,自重 G=5200Kg型號：QJR-800-3CW1.8 實際起升速度和實際所需功率的驗算實際起升速度為：48.84507.5 =732mmin并要求起升速度偏差應(yīng)小于15%. = v_LV 父100% = 7.5-7.32 父100% =

18、2.32%15%v I7.5實際所需等效功率為：V7.32Px = GPj = 38.77 =37.84KW Pe v7.5因此電動機滿足要求。1.9 校核減速器輸出軸強度輸出軸最大扭矩：Mmax = 0.7 0.8 mMei0 0 三 M 1P51式中 Me電動機的額額定扭矩,M e = 9549 ne = 9549 X 718 = 678.27 Nmi 傳動比，i=500 電動機至減速器被動軸的傳動效率，0 = 0.95中 電動機最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，邛=2.8 ;M 減速器低速軸上最大短暫準許扭矩，M】=T2 = 170000NmMmax = 0.7 0.8 2.8 678.27 48.84 0

19、.95 = 63146.94 72167.93Nm輸出軸最大徑向力驗算M max M 1(2.4)式中Smax 卷筒上鋼絲繩最大拉力，Smax=42.5KNGj 卷筒重量，Gj=15KN參閱資料）R 1低速軸端的最大容許徑向載荷，R=120KNa鋼絲繩上的分支數(shù)，a=2Rmax2 4.25 10421.5 1042-57.5KNM max ： R L故所選減速器滿足要求 max1.10制動器的選擇制動器裝在高速軸上，所需靜制動力矩：Q Go DoMz -KzMj =Kz002ihi= 1.7532 0.96 0.65 0.85 =937.3Nm2 4 50式中 Kz 制動安全系數(shù)，查起重運輸機

20、械21得Kz=1.75。選擇塊式制動器，查起重機設(shè)計手冊13-7-5 :制動輪直徑D=500mm制動塊退距；=1.25mm制動片襯片厚度、. =12mm制動瓦塊寬度B=；D=0.4 500 =200mm摩擦副間設(shè)計正壓力D B 1 3.14 0.5 0,2 7064N=Pl = - 1.5 106 = 9.16 104 N360360式中P 1制動襯片允許比壓，查起重機設(shè)計手冊1表3-7-6P1 = 1.5MPa:包角，我國規(guī)定: 二70額定制動矩 T = ND=9.16 104 0.06 0.5 =2748Nm式中N摩擦系數(shù)，查起重機設(shè)計手冊1 h 3-7-6, N = 0.06根據(jù)以上計算

21、的制動力矩Mz,以及其他參數(shù)，查起重機設(shè)計手冊 口表3-7-15, 選擇YW500-2000額定制動轉(zhuǎn)矩T=2800Nmt機質(zhì)量m=168Kg制動輪直徑Dz = 500mm , 最大制動力矩為Mez =2800Nm裝配時調(diào)整至ij 2800Nm.1.11聯(lián)軸器的選擇帶制動輪的聯(lián)軸器通常采用齒形聯(lián)軸器，高速軸的計算扭矩：M js = Wen M M 1式中 M e電動機的額定力矩；M聯(lián)軸器的許用扭矩； 相應(yīng)于第I類載荷的安全系數(shù)，、=1.6； 中剛性動載系數(shù)中=2。Mjs= 2 678.27 1.60 = 2170.64Nm由起重機設(shè)計手冊1木彳導(dǎo)YZR280S-8表5-1-21電動機軸端為圓錐

22、形，L1= 130mm, D=85mm由起重機設(shè)計手冊1暇 QJR-800-3CW減速器，高速軸端為圓錐形，d=130mml=250mm 查表 3-12-6 （ JB/ZQ4218-86）選用 CL5的齒輪聯(lián)軸器，最大允許扭矩M max =8000Nm,飛輪矩（GD2 ） =4.5Nm2。浮動軸的軸端為圓柱形 d=70mm,l=120mm查表3-12-8 ,選一個帶制動輪的齒輪聯(lián)軸器，直徑D=500mm最大允許轉(zhuǎn)矩 M max =8000Nm,飛輪矩（GD2 =163Nm2。浮動軸端直徑d=70mm l=120mm1.12起動時間的驗算nt起 =375 ( M q - M j )C GD217

23、(2.5)式中 GD2 1 = GD2 d GD2 l GD2 z = 23.5 4.5 163 = 191N m2平均起動力矩 Mq =1.5Me =1.5 678.27 =1071.41Nm q e靜阻力矩Q G0 D02iih32 0.96 104 0.65一二 630.12Nm2 2 50 0.85因此tq718375(1071 .41 - 630 .121 .46 s1 .21912630 .120.65450般來說起升機構(gòu)起動時間為1 5s,故所選電動機合適。1.13 制動時間的驗算tz375 (M ez - M j )c GD0.85 =455.26Nm7182455 .260

24、.651 .15 X 125 .74 + 2 375( 2800- 455 .26 ) _500 .23 s(Q Go)Do2ihi°一一 一一一 一 4 一一(32 0.96) 10 0.652 4 50查起重機設(shè)計手冊1當(dāng)v<12m/min時，匕L 1.01.25s ,故所選的電動機合適1.14 高速浮動軸計算1 ）疲勞計算軸受脈動扭轉(zhuǎn)載荷，其等效扭矩為：MI = 1Me =2 628.27 =1256.54Nm式中. 等效系數(shù)，由起重機課程設(shè)計3表2-7查得；Q = 2由上節(jié)選擇聯(lián)軸器中，已確定浮動軸的直徑d=70mmMI M I 1256.54因止匕扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： t n

25、= 3 =3 = 18.67MPan W 二d33.14 0.07316160k k .1許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力由起重機課程設(shè)計3（2-11）、（2-14）式得：nI軸的材料為45號鋼，0b =650MPa,仃s=360MPa；t1=0.22仃 b =143MPa ,q=0.6。$ =216MPa。K = Kx Km 考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)；Kx 與零件幾何形狀有關(guān)，對于零件表面有急劇過渡和開有鍵槽及緊配合區(qū)段，Kx =1.52.5；Km 與零件表面加工光潔度有關(guān)，取Km =1.25；止匕處取K =2父1.25 =2.5 ；n 考慮材料對應(yīng)力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù)，對于碳鋼，低合金鋼

26、n =0.2;nI 安全系數(shù)，查起重機課程設(shè)計3表2-21得nI =1.6；因此：112 14366.2MPa0k (2.5 0.2) 1.62）靜強度計算軸的最大扭矩:M II = 'I M i = 2 630.12 = 1260.24Nm c j式中CII動力系數(shù)，由起重機課程設(shè)計 3 h2-5查得邛cII =2。最大扭轉(zhuǎn)力矩： maxMII,3 二 d161260.2433.14 0.0716=18.72MPa許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力Unii216=135MPa , 1.6式中 nII安全系數(shù)，由起重機課程設(shè)計3表2-21查得nII =1.6。max第二章副起升機構(gòu)的計算2.1 確定起升機構(gòu)

27、的傳動方案副起升機構(gòu)的傳動方案參照前面所述主起升機構(gòu)的傳動方案，還是選擇分別驅(qū)動。 驅(qū)動裝置布置按照圖1-3。2.2 選擇鋼絲繩根據(jù)起重機的額定起重量,查起重機設(shè)計手冊1,3-2-8 ,選擇雙聯(lián)起滑輪組，倍率為ih =2,承載純的分支數(shù)z=2" =4。若滑輪組采用滾動軸承，當(dāng)ih =2查起重機設(shè)計手冊1展3-2-11 ,得鋼絲純滑輪組效率， =0.99。鋼絲繩纏繞方式如圖圖2-1副起升機構(gòu)鋼絲繩纏繞簡圖(1 )鋼絲純所受最大靜拉力：S Q GoSmax - 9i2ih h(5 0.15) 1042 2 0.99= 1.3 104N式中Q額定起重量，Q =5t;G0吊鉤組重量，G0 =

28、0.15t(吊鉤掛架的重量約占額定起重量的24%我們這里取吊鉤掛架重量為 0.15t )ih 滑輪組倍率，ih = 2;4 滑輪組效率， 、 =0.99。(2)鋼絲繩的選擇：由起重運輸機械2及2-2選擇圓股線接觸鋼絲繩6W( 19)GB1102-74。選擇鋼絲繩的破斷拉力應(yīng)滿足-SbSmax - n式中Smax 鋼絲純工作時所受的最大拉力(N)；Sb 鋼絲純規(guī)范中鋼絲破斷拉力的總和(N);邛一一鋼絲繩判斷拉力換算系數(shù)，對于純6W(19)的鋼絲繩，由起重運輸機械2底2-3查得率=0.85 ；n鋼絲繩安全系數(shù)，對于M 5工作類型n=5.0,由起重機設(shè)計手冊1表 3-1-2。由上式可得k -5.04

29、4 一Sb.Smax = 1.3 10 =7.65 10 Nb :0.85查起重機設(shè)計手冊1展3-1-6選擇鋼絲繩6W(19),公稱抗拉強度1550 N/ 2, mm直徑d=12.5mm其鋼絲破段拉力總和 Sb 】=8.87M104N ,標記如下：鋼絲繩 6W(19)12.5 1550- I 一光一右交(GB1102-74)。2.3 滑輪的計算為了確保鋼絲繩具有一定的使用壽命，滑輪的直徑(子純槽底部算起的直徑)應(yīng)滿足:Dh -d e-1 = 12.5 20 -1 = 237.5mm式中e- 系數(shù)，由起重機設(shè)計手冊1次3-2-1查得，對工作類型M5的起重機，取e=20;d 所選擇的鋼絲繩的直徑，

30、12.5mm查機械設(shè)計手冊1裊8-1-65取滑輪的直徑為Dh=315 mm平衡滑輪名義直徑：d 平=Dh = 315mm查機械設(shè)計手冊1選8-1-66 ,由鋼絲繩直徑d=12.5mm得純槽斷面尺寸。查機械設(shè)計手冊1屋8-1-67C ,由純槽斷面尺寸，選擇滑輪軸承 6224。查機械設(shè)計手冊1 fe 8-1-68 ,由滑輪軸承尺寸，選擇輪轂尺寸。所選滑輪：滑輪 E 12.5x315 120 JB/T9005.32.4 卷筒的計算起重機中主要采用鑄造圓柱形卷筒。在大多數(shù)情況下，繩索在卷筒上只繞一層。1)、卷筒的直徑：D -d e-1 =12.5 18-1 = 212.5mm式中e- 系數(shù)，由起重機設(shè)

31、計手冊1展3-3-2查得，對工作類型M5的起重機，取e=18;d 所選擇的鋼絲繩的直徑12.5mm查機械設(shè)計手冊1展8-1-58取卷筒的直徑為D =400mm2)卷筒槽計算純槽半徑：R= (0.53 0.56) d=6.6257mm=7mm純槽深度(標準槽)：c0= (0.25 0.4) d=3.125 5mm=4mm純槽節(jié)距：p=d+ (24) =15mm 卷筒計算直徑：D0 = D d = 412.5mm3）確定卷筒長度并驗算起強度根據(jù)需要選擇雙聯(lián)卷筒，卷筒的總長度:L =2（L0 Li L2） Lg式中Lo = (Hih-Do18 103 2Z)P =(3.14 412.52) 15-4

32、46.91mmH 最大起升高度，H =18 m；Z 鋼絲繩安全圈數(shù)，Z > 1.5 ，取Z=2;P純槽節(jié)距，P = 15mm；L1 無純槽卷筒端部尺寸，由結(jié)構(gòu)需要確定，L1 = 80;L2 固定純尾所需長度，L2之3P = 45mm；Lg 中間光滑部分長度，Lg = 50mm gDo 卷筒的計算直徑（按纏繞鋼絲繩的中心計算），Do = D+ d=400+ 12.5=412.5 mm；帶入上式得：L = 2 （446.91 80 45） 50 = 1193.82mm取L =1300mm卷筒材料初步采用 HT200灰鑄鐵GB/T 9439-1988 ,抗拉強度極限仃L =195MP ,抗壓仃

33、y =3 =585MP。其壁厚可按經(jīng)驗公式確定 6 =0.02D+ （6-10） =1418mm取6 =18mm卷筒壁的壓應(yīng)力演算，參照圖（2-5）:二 ymaxSmax = 1.3 104p 一 18 15=48.15MPa許用壓應(yīng)力L I =、=壁 =137.65MP ,仃ymax<fcy ,故強度足夠。4.25 4.25y由于卷筒L>3D,尚應(yīng)計算由彎曲力矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力 （因扭轉(zhuǎn)應(yīng)力甚小，一般忽略不計）：卷筒的最大彎矩在鋼絲繩位于卷筒中央時，如圖1-3所示:M max S max l S maxL -Li一 4= 1.3 10,2.7930 Nm卷筒斷面系數(shù):D4 - Di4

34、W =0.1 iD440.4 -0.3643二001=0°02mm式中：D卷筒外徑，D=400mm=0.4mDi卷筒內(nèi)徑， Di =D -26 = 0.364m。所以,黑"3"合成應(yīng)力:39_= 3.97 9- 48.15 =17.61MP137.65其中許用拉應(yīng)力（11|5=3加所以，仃0 < J L ,卷筒強度演算通過。故選定卷筒直徑 D=400mm長度L=1300mm卷筒槽形的槽底半徑r=7mm槽矩p=15mm起升高度H=18m倍率ih=2 ;靠近減速器一 端的卷筒槽向為左的A型卷筒，標記為：卷筒 A400 1300-7 15-18 2左 JBT900

35、6.2 -19994）卷筒轉(zhuǎn)速Vi h19.5 2二 D°3.14 0.4125=30.11r/min2.5 選電動機起升機構(gòu)靜功率:PjQ D0 v1000 60KW式中“一一起升機構(gòu)的總效率，一般 q=0.80.9,取4=0.85;Pj=19.69 KW(Q + Do V =(5 + 0.15<10。19.51000 601000 60 0.85電動機計算功率：Pe _GPj =0.8 19.69 = 15.75KW式中G為穩(wěn)態(tài)負載系數(shù)，由起重機設(shè)計手冊1援2-2-5 , 2-2-6查得G=0.8。由起重機設(shè)計手冊1 5-1-41查得主起升機構(gòu)JC=25%,CZ150由起重

36、機設(shè)計手冊1裊5-1-13選用YZR180L-6型電動機，功率Pe=17KW,轉(zhuǎn) 速 ne =955;冶由起重機設(shè)計手冊 1 h 5-1-36 ,由JC=25%,CZ=1504 P=15.393KW由起重機設(shè)計手冊1暴5-1-3, GD2 =3.9Nm22.6 電動機發(fā)熱校驗和過載校驗電動機發(fā)熱校驗:R =GQ Do v 1000 60m= 0.85 0.15 104 19.51000 1 60 0.85= 15.75KW式中 Ps 穩(wěn)態(tài)平均功率，KWm 電動機臺數(shù)，m=1由以上計算結(jié)果Ps <Pe,故所選電動機能滿足發(fā)熱校驗電動機過載校驗P H Q Go vn - m m 1000 6

37、02.15 0.15 104 19.51 2.81000 60 0.85= 14.77KW式中Pn 一一在基準接電持續(xù)率白電動機額定功率，Pn = P =15.393KWH 繞線異步電動機，H=2.1m電動機轉(zhuǎn)矩的允許過載倍數(shù)，由起重機設(shè)計手冊口表 5-1-2 ,m =2.8由上結(jié)果可知，電動機滿足過載校驗。因此，電動機選擇符合要求2.7 選擇減速器起升機構(gòu)總的傳動比ionenj95530.11= 31.72查起重機設(shè)計手冊1左3-10-2 ,取i=31.5查起重機設(shè)計手冊口,根據(jù)彳動比i=31.5 ,電動機轉(zhuǎn)速ne =955 rzm比,電動機 功率Pe =17KW ,工作類型M0表3-10-

38、6 ,高速軸許用功率 N】=186KW,名義中心距a1 = 560mm,許用輸出扭矩T21=60000Nm,表 3-10-3 ,高速軸伸尺寸 d2 = 100mm, l2=210mm,表 3-10-4 低速軸伸尺寸 P3d0 =190mm, l0 = 280mm,自重 G=3500Kg型號：QJR-560-3CW2.8 實際起升速度和實際所需功率的驗算實際起升速度為:V = % = 3172 19.5 = 19.64m .i 31.5min并要求起升速度偏差應(yīng)小于15%.vV1964-19 5，V 父100% = .5 父100% = 0.7%；15%v19.5|實際所需等效功率為：V -19

39、.64Px = GPj =14.77 =14.88KW Pev j 19.5e滿足要求。2.9 校核減速器輸出軸強度輸出軸最大扭矩：Mmax = 0.70.8 %Mei0 0MMi、Pe17式中Me 電動機的額額定扭矩，M E =9549瓦=9549 藏 -169.98 Nm傳動比，i=31.50電動機至減速器被動軸的傳動效率，0=0.95中 電動機最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，中=2.8 ;=60000NmM 減速器低速軸上最大短暫準許扭矩，M =M max - |0.7 0.8 2.8 169.98 31.5 0.95 = 996974 11393.98NmM max M 1輸出軸最大徑向力驗算式中Sma

40、x 卷筒上鋼絲繩最大拉力，Smax=13KNGj 卷筒重量，Gj=10KN參閱資料）R 1低速軸端的最大容許徑向載荷，R 1=75KNa鋼絲繩上的分支數(shù)，a=2max2 1.3 1042104+2= 18KNM max :二R L故所選減速器滿足要求2.10制動器的選擇制動器裝在高速軸上，所需靜制動力矩:Q G0 D0Mz -KzMj 二Kz002ihi= 1.755 0.15 0.41252 2 31.50.85 =295.05Nm式中 Kz 制動安全系數(shù)，查起重運輸機械2 b Kz =1.75選擇塊式制動器，查起重機設(shè)計手冊1 h 3-7-5 :制動輪直徑 D=400mm制動塊退距；=1.

41、25mm制動片襯片厚度、. =10mm制動瓦塊寬度B iPD =0.4 400 u160mm摩擦副間設(shè)計正壓力z D B B 3.14 0.4 0.16 7064K1N = Pl = 1.5 10 =3.91 10 N360360式中 P 1制動襯片允許比壓，查起重機設(shè)計手冊1表3-7-6P，1.5MPa：包角，我國規(guī)定： =70額定制動矩 T = ND=9.16 104 0.06 0.4 = 938.4Nm式中摩擦系數(shù)，查起重機設(shè)計手冊1選3-7-6, N = 0.06根據(jù)以上計算的制動力矩Mz,以及其他參數(shù)，查起重機設(shè)計手冊口表3-7-15,選才？ YW400-1250JB6406-92）

42、,額定制動轉(zhuǎn)矩T=1120Nm®機質(zhì)量 m=98Kg制動輪直徑Dz = 400mm,最大制動力矩為 Mez =1120Nm裝配時調(diào)整到1120Nm2.11聯(lián)軸器的選擇帶制動輪的聯(lián)軸器通常采用齒形聯(lián)軸器，高速軸的計算扭矩：M js =M enI < M 1式中 M e電動機的額定力矩；M聯(lián)軸器的許用扭矩； 相應(yīng)于第I類載荷的安全系數(shù)，、=1.6；邛剛性動載系數(shù)中=2。Mjs=2 169.98 1.60 =543.94Nm由起重機設(shè)計手冊1 /彳導(dǎo)YZR180L-6表5-1-21電動機軸端為圓錐形，Li = 130mm, D=85mmd=100mm由起重機設(shè)計手冊1林QJR-560

43、-3CW減速器，高速軸端為圓錐形，l=210mm 查表 3-12-6 ( JB/ZQ4218-86)選用 CL3的齒輪聯(lián)軸器，最大允許扭矩M=3150Nm,飛輪矩(GD2 ) =1.3Nm2。浮動軸的軸端為圓柱形 d=70mm,l=120mm查表3-12-8 ,選一個帶制動輪的齒輪聯(lián)軸器，直徑D=400mm最大允許轉(zhuǎn)矩 M max =3150Nm，飛輪矩(GD2 1 =52Nm2。浮動軸端直徑d=70mm l=120mm2.12 起動時間的驗算t起=n375 ( M q M qj)_C GD式中 GD2 1 ) GD2 d GD2 iGD2 z= 3.9 1.3 52 = 57.2N m2平均

44、起動力矩 Mq =1.5Me =1.5 169.98-254.97Nm q e靜阻力矩M Q G。D05 0.15 104 0.4125 1983sNrnIVI j 198.35NAj 2iih2 2 31.5 0.85因此955375(254 .97 - 198 .35 ),c - c 2198 .350.41251 .257 .2231 .5-3.2s通常起升機構(gòu)起動時間為15s,故所選電動機合適2.13 制動時間的驗算tznc GD375 (M ez -M j ) I,Q G0 D 0i2式中955 3751120-143 .31=0 .20 s(Q G°)D°2ih

45、i°2143 .310 .41251 .15157 .2 - 231 .5(5 0.15) 104 0.41252 2 31.50.85 = 143.31Nm查起重機設(shè)計手冊1N v<12m/min時，tz【<1.CH 1.25s ,故合適。2.14高速浮動軸計算1）疲勞計算軸受脈動扭轉(zhuǎn)載荷，其等效扭矩為：MI = 1Me=2 169.98 =339.96Nm式中叼等效系數(shù)，由起重機課程設(shè)計3表2-7查得； *2=2 .1ok 一 K 1nI由上節(jié)選擇聯(lián)軸器中，已確定浮動軸的直徑 d=70mm因此扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：MIM I339.96I3I =3= 5.05MPan W 二d3

46、3.14 0.0731616許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力由起重機課程設(shè)計3（2-11）、（2-14）式得:軸的材料為45號鋼，0b =650MPa,仃s=360MPa；t=0.22仃 b=143MPa ,k=0甌=216MPa。K =Kx Km 考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)Kx 與零件幾何形狀有關(guān)，對于零件表面有急劇過渡和開有鍵槽及緊配合區(qū)段，Kx =1.52.5；Km與零件表面加工光潔度有關(guān)，取 Km =1.25；止匕處取 K =2x1.25=2.5 ；刈一一考慮材料對應(yīng)力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù)，對于碳鋼，低合金鋼刈=0.2 ;nI 安全系數(shù)，查起重機課程設(shè)計口表2-21得nI =1.6 ；因

47、此:2 143ok (2.5 0.2) 1.6= 66.2MPa故n ： 1 ok 1通過2）靜強度計算軸的最大扭矩:MII = cIIM i = 2 198.35 =396.7Nm c j式中 cII動力系數(shù)，由起重機課程設(shè)計3次2-5查得%I =2。Cl最大扭轉(zhuǎn)力矩:Mii396.7max3.14 0.07316= 18.72MPa許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力Unii答=135MPa,式中nH安全系數(shù)，由起重機課程設(shè)計3表2-21查得nH =1.6。max< !r n ,故合適。大學(xué)的畢業(yè)設(shè)計是我們學(xué)生生涯的最后一次考驗，對我們的專業(yè)知識起到很好的鞏 周。不僅要求我們要對知識熟練掌握，還要具有創(chuàng)新能

48、力。在原有設(shè)計的基礎(chǔ)上，進一 步完善。我的課題是起重機的起升機構(gòu)，剛開始對起重機還不是很了解，只是有些模糊 的概念，而這次設(shè)計還是起重機的主副起升機構(gòu)，在通過查驗大量資料后，并對其總結(jié) 歸納。通過一段時間的了解，對自己的要設(shè)計的機構(gòu)有了清晰的認識。在做畢業(yè)設(shè)計的 過程中，我碰到最大的困難就是總裝圖的繪制，圖紙的要求又高，所以自己一點都不敢 馬虎。只有一步一步的的繪制，正好自己 cad能夠熟練使用，在設(shè)計當(dāng)中，cad的作用 非常大，不僅繪圖精確，還大大的提高了我的工作效率。在零件的選用問題上，要通過 大量的計算，比如電動機，首先得計算起降功率，在和機構(gòu)JC%：的電動機功率比較，再初選電動機。這還

49、沒有選完，還得對電動的發(fā)熱和過載驗算。只有通過這樣嚴謹?shù)挠?算，才能最終確定電動機。剛開始的幸苦，并不算什么。當(dāng)看到自己最終設(shè)計出來的產(chǎn) 品時，所有的當(dāng)初的苦惱立刻被拋到腦后。有的只是高興，還有持續(xù)前進的動力。在此向我的導(dǎo)師莊文瑋教授表示深深地感謝。有很多專業(yè)性的難題，老師會對我詳 細的講解。當(dāng)我還有模糊時，老師還不耐其煩的向我解釋，直至我理解通透。畢業(yè)設(shè)計 過程中，老師對我們要求嚴格，他時常告誡我們，作為機械專業(yè)的學(xué)生，必須要嚴格要 求自己，做事嚴謹。遇到困難要敢于前進，不能退縮。謝謝老師對我的教誨，同時對老 師的知識和人格欽佩。本設(shè)計經(jīng)過自己多次的修改，最終定稿。其中還有些不足，希望老師批

50、評指正。參考文獻1楊長揆，傅東明.起重機械（第二版）.北京：機械工業(yè)出版社，19852倪慶興，王殿臣.起重輸送機械圖冊（上冊）.北京：機械工業(yè)出版社，1991.3西南交通大學(xué)等.起重機設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，20014周明衡.減速器選用手冊.北京.化學(xué)工業(yè)出版社.20025陳道南，盛漢中.起重機設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京：機械工業(yè)出版社，19916起重機設(shè)計手冊編寫組.起重機設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，19857徐格寧.起重輸送機金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社，20038孫恒，陳作模.機械原理（第六版）.北京：高等教育出版社，20009楊長揆，傅東明.起重機械（第一版）.北京：機

51、械工業(yè)出版社，199110倪慶興，王殿臣.起重機械.上海：上海交通大學(xué)出版社，11管彤賢，潘力行，龔賢.起重機械典型結(jié)構(gòu)圖冊.北京：人民交通出版社，1993.12唐增寶，何永然，劉以俊.機械設(shè)計課程設(shè)計.武漢：華中科技大學(xué)出版社.13AUTOCAD；用教程（ 2005中文版）.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2005.14馮如設(shè)計在線.AUTOCAD2006機械制圖手冊.北京：電子工業(yè)出版社.200615大連理工大學(xué)工程畫教研室.機械制圖，北京：高等教育出版社，2000.小車裝配圖A0 1張副卷筒組零件圖A1 1主滑動零件圖A2 1張主起升浮動軸零件圖A2 1張主吊鉤零件圖A2 1張后 記本人的

52、本科畢業(yè)設(shè)計論文一直是在導(dǎo)師莊文瑋教授的悉心指導(dǎo)下進行的。教授治學(xué)態(tài)度嚴謹，學(xué)識淵博，為人和藹可親。并且在整個畢業(yè)設(shè)計過程中，莊文瑋教授不斷對 我得到的結(jié)論進行總結(jié)，并提出新的問題，使得我的畢業(yè)設(shè)計課題能夠深入地進行下去， 也使我接觸到了許多理論和實際上的新問題，使我做了許多有益的思考。在此表示誠摯 的感謝和由衷的敬意。教授在設(shè)計起重機方面具有豐富的實踐經(jīng)驗，對我的實驗工作給予了很多的指導(dǎo)和 幫助，使我能夠?qū)⒗碚撝械慕Y(jié)果與實際相結(jié)合。另外，他對待問題的嚴謹作風(fēng)也給我留 下了深刻的印象。在此表示深深的謝意。莊老師在為人方面極其和藹。盡管我以前也做過不少課程設(shè)計，但還是遇到許多比 較低級的問題，莊老師卻都極其耐心地予以解答，在此表示深深地謝意。止匕外，我還要感謝我的組員，感謝他們在整個過程中的幫助和配合。