《325t25[1].5m橋式起重機運行機構(gòu)設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《325t25[1].5m橋式起重機運行機構(gòu)設(shè)計（40頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、摘要 本文主要介紹了橋式起重機的整體設(shè)計理論和設(shè)計過程，其中重點設(shè)計了橋式起重機的運行機構(gòu)起升機構(gòu)等，主要包括橋式起重機小車運行機構(gòu)的整體設(shè)計及傳動機構(gòu)的布置，小車運行機構(gòu)計算。還有軸承的選擇、聯(lián)軸器的選擇、電動機的選擇、減速器的選擇和校核。 關(guān)鍵詞：橋式起重機；起重機小車；卷筒；減速器。 Abstract This article mainly introduced the entire design theory and design

2、process of bridge-type hoist crane，which focused on the design of the bridge crane operation of institutions and hoisting mechanism．The overall design that mainly includes the bridge type derrick small car to circulate organization and spread the decoration that the motive reaches, the small car cir

3、culates an organization calculation.Still have the choice of the choice, electric motor of the choice, allied stalk machine of bearings, decelerate machine of choice and pit in the school. Keyword:Bridge type derrick;The derrick small car;Book tube;Decelerate a machine.

4、 目錄 摘要...................................................................................................1 Abstract...........................................................................................2 第一章 概述.....................

5、...............................................................6 1.1 概論..........................................................................................6 1.2 起重機介紹..................................................................................6 1.2.1 起重機的類型及特點..........................

6、............................................7 1.3 橋式起重機發(fā)展概述...................................................................7 1.3.1 國外橋式起重機發(fā)展動向.............................................................7 1.3.2 國內(nèi)橋式起重機發(fā)展動向.............................................................8 第二章 橋式起重

7、介紹.................................................................8 2.1 橋式起重機的特點和分類..................................................................9 2.1.1 通用橋式起重機...........................................................................9 2.1.2? 專用橋式起重機........................................

8、....................................9 2.1.3 電動葫蘆型橋式起重機...................................................................10 2.2橋式起重機的組成和特點...............................................................11 2.2.1橋式起重機小車...............................................................................1

9、1 2.2.3橋式起重機小車運行傳動機構(gòu)...............................................................11 2.3 橋式起重機運行機設(shè)計的目的；內(nèi)容和要求.....................................11 2.3.1 設(shè)計目的....................................................................................11 2.3.2 設(shè)計內(nèi)容........................................

10、............................................12 2.3.3 設(shè)計要求....................................................................................12 第三章 小車運行機構(gòu)的計算.......................................................13 3.1 確定機構(gòu)的傳動方案.....................................................................

11、...13 3.2 選擇車輪與軌道并驗算起強度...........................................................14 3.3 運行阻力的計算............................................................................16 3.4 選擇電動機.................................................................................16 3.5 驗算電動機發(fā)熱條件.............

12、........................................................17 3.6 選擇減速器.................................................................................18 3.7 驗算運行機構(gòu)速度和實際所需功率.................................................18 3.8 驗算啟動時間................................................................

13、...............18 3.9 按起動工況校核減速器功率...........................................................19 3.10驗算起動不打滑條件......................................................................19 3.11 選擇制動器.............................................................................20 3.12 演算制動不打滑條件........

14、........................................................21 3.13選擇聯(lián)軸器...........................................................................21 3.14 演算低速浮動軸強度..................................................................22 第四章 大車運行機構(gòu)的計算.............................................24 4.

15、1設(shè)計的基本原則和要求...........................................................24 4.1.1 機構(gòu)傳動方案........................................................................24 4.1.2 大車運行機構(gòu)具體布置的主要問題..............................................24 4.2大車運行機構(gòu)的計算...................................................

16、....................25 4.2.1 確定機構(gòu)的傳動方案. .................................................................25 4.2.2 選擇車輪與軌道，并驗算其強度.................................................26 4.2.3 運行阻力計算................................................................28 4.2.4 選擇電動機....................

17、............................................................28 4.2.5 驗算電動機的發(fā)熱功率條件.........................................................29 4.2.6 減速器的選擇............................................................................29 4.2.7 驗算運行速度和實際所需功率...........................................

18、...........30 4.2.8 驗算起動時間............................................................................. 31 4.2.9 起動工況下校核減速器功率..........................................................31 4.2.10 驗算啟動不打滑條件...................................................................32 4.2.11 選擇制動器..........

19、.....................................................................33 4.2.12 選擇聯(lián)軸器...............................................................................34 4.2.13 浮動軸的驗算.......................................................................35 第五章 結(jié)論......................................

20、...........................................36參考文獻..........................................................................................37 致謝...................................................................................................37 參考資料................................................

21、.........................................38 第1章 概述 1.1 概論 橋式起重機是橋架型起重機的一種，它依靠起升機構(gòu)和在水平面內(nèi)的兩個相互垂直方向移動的運行機構(gòu)，能在矩形場地及其上空作業(yè)，是工礦企業(yè)廣泛使用的一種起重運輸機械。它具有承載能力大，工作可靠性高，制造工藝相對簡單等優(yōu)點。 橋式起重機一般有大車運行機構(gòu)的橋架、裝有起升機構(gòu)和小車運行機構(gòu)的起重小車、電氣設(shè)備、司機室等幾大部分組成。外形像一個兩端支承在平行的兩條架空軌道上平移運行的單跨平板橋。起升機構(gòu)用來垂直升降物品，起重小車用來帶著載荷作橫向移動，以達到在跨度內(nèi)和規(guī)定

22、高度內(nèi)組成的三維空間里做搬運和裝卸貨物用。 橋式起重機是使用最廣泛、擁有量最大的一種軌道運行式起重機，其額定起重量從幾噸到幾百噸。最基本的形式是通用吊鉤橋式起重機，其他形式的橋式起重機都是在通用吊鉤橋式起重機的基礎(chǔ)上派生發(fā)展出來的。 起重機的產(chǎn)品型號表示為： 類、組、型代號 特征代號 主參數(shù)代號 更新代號 例如：QD70/20橋式起重機表示為，吊鉤橋式起重機，主鉤70t，副鉤20t。 ?1.2起重機介紹 起重機(Crane)屬于起重機械的一種，是一種作循環(huán)、間歇運動的機械。一個工作循環(huán)包括：取物裝置從取物地把物品提起，然后水平移動到指定地點降下物品，接著進行反向運動，

23、使取物裝置返回原位，以便進行下一次循環(huán)。 　　通常起重機械由起升機構(gòu)(使物品上下運動)、運行機構(gòu)(使起重機械移動)、變幅機構(gòu)和回轉(zhuǎn)機構(gòu)(使物品作水平移動)，再加上金屬機構(gòu)，動力裝置，操縱控制及必要的輔助裝置組合而成。 附：起重機在物理學(xué)習(xí)中可以看做一個費力杠桿！ 1.2.1起重機的類型及特點 ?? 在建橋工程中所用的起重機械，起重機?? 根據(jù)其構(gòu)造和性能的不同，一般可分為輕小型起重設(shè)備、橋式類型起重機械和臂架類型起重機三大類。輕小型起重設(shè)備如：千斤頂、葫蘆、卷揚機等。橋架類型起重機械如梁式起重機、龍門起重機等。臂架類型起重機如固定式回轉(zhuǎn)起重機、塔式起重機、汽車起重機、輪胎、履帶起重

24、機等。 在一定范圍內(nèi)垂直提升和水平搬起重機?? 運重物的多動作起重機械。又稱吊車。屬于物料搬運機械。起重機?? 的工作特點是做間歇性運動，即在一個工作起重機?? 循環(huán)中取料、運移、卸載等動作的相應(yīng)機構(gòu)是交替工作的。 1.3橋式起重機發(fā)展概述 1.3.1國外橋式起重機發(fā)展動向 當(dāng)前，國外橋式起重機發(fā)展有四大特征： 1、簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)，減輕自重，降低生產(chǎn)成本 法國Patain公司采用了一種以板材為基本構(gòu)件的小車架結(jié)構(gòu)，其重量輕，加工方便，適應(yīng)于中、小噸位的起重機。該結(jié)構(gòu)要求起升采用行星——圓錐齒輪減速器，小車架不直接與車架相連接，以此來降低對小車架的剛度要求，簡化小車架結(jié)構(gòu)，減輕

25、自重。Patain公司的起重機大小車運行機構(gòu)采用三合一驅(qū)動裝置，結(jié)構(gòu)比較緊湊，自重較輕，簡化了總體布置。此外，由于運行機構(gòu)與起重機走臺沒有聯(lián)系，走臺的振動也不會影響傳動機構(gòu)。 2、更新零部件，提高整機性能 法國Patain公司采用窄偏軌箱形梁作主梁，其高、寬比為4～3.5左右，大筋板間距為梁高的2倍，不用小筋板，主梁與端梁的連接采用搭接的方式，使垂直力直接作用于端梁的上蓋板，由此可以降低端梁的高度，便于運輸。 3、設(shè)備大型化 隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，起重機械設(shè)備的體積和重量越來越趨于大型化，起重量和吊運幅度也有所增大，為節(jié)省生產(chǎn)和使用費用，其服務(wù)場地和使用范圍也隨之增大。 4、機械化運輸

26、系統(tǒng)的組合應(yīng)用 國外一些大廠為了提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，把起重運輸機械有機的結(jié)合在一起，構(gòu)成先進的機械化運輸系統(tǒng)。 1.3.2 國內(nèi)橋式起重機發(fā)展動向 國內(nèi)橋式起重機發(fā)展有三大特征： 1、改進機械結(jié)構(gòu)，減輕自重 國內(nèi)橋式起重機多已經(jīng)采用計算機優(yōu)化設(shè)計，以此提高整機的技術(shù)性能和減輕自重，并在此前提下盡量采用新結(jié)構(gòu)。如5～50t通用橋式起重機中采用半偏軌的主梁結(jié)構(gòu)。與正軌箱形相比，可減少或取消加筋板，減少結(jié)構(gòu)重量，節(jié)省加工工時。 2、充分吸收利用國外先進技術(shù) 起重機大小車運行機構(gòu)采用了德國Demang公司的“三合一”驅(qū)動裝置，吊掛于端梁內(nèi)側(cè)，使其不受主梁下?lián)虾驼駝拥挠绊?，提高了運

27、行機構(gòu)的性能和壽命，并使結(jié)構(gòu)緊湊，外觀美觀，安裝維修方便。 遙控起重機的需要量隨著生產(chǎn)發(fā)展頁越來越大，寶鋼在考察國外鋼廠起重機之后，提出大力發(fā)展遙控起重機的建議，以提高安全性，減少勞動力。 3、向大型化發(fā)展 由于國家對能源工業(yè)的重視和資助，建造了許多大中型水電站，發(fā)電機組越來越大。特別是長江三峽的建設(shè)對大型起重機的需求量迅速提升。三峽電廠需要1200t橋式起重機和2000t大型塔式起重機。 第二章 橋式起重介紹 2.1 橋式起重機的特點和分類 1、橋式起重機的特點： ??? 取物裝置懸掛在可沿橋架運行的起重小車或運行式葫蘆上的起重機，稱為“橋架型起重機”。 ??? 橋架

28、兩端通過運行裝置直接支撐在高架軌道上的橋架型起重機，稱為“橋式起重機”。 ??? 橋式起重機一般由裝有大車運行機構(gòu)的橋架、裝有起升機構(gòu)和小車運行機構(gòu)的起重小車、電氣設(shè)備、司機室等幾個大部分組成。外形像一個兩端支撐在平行的兩條架空軌道上平移運行的單跨平板橋。起升機構(gòu)用來垂直升降物品，起重小車用來帶著載荷作橫向運動；橋架和大車運行機構(gòu)用來將起重小車和物品作縱向移動，以達到在跨度內(nèi)和規(guī)定高度內(nèi)組成三維空間里作搬運和裝卸貨物用。 ??? 橋式起重機是使用最廣泛、擁有量最大的一種軌道運行式起重機，其額定起重量從幾噸到幾百噸。最基本的形式是通用吊鉤橋式起重機，其他形式的橋式起重機基本上都是在通用吊

29、鉤橋式的基礎(chǔ)上派生發(fā)展出來的。 2、橋式起重機的分類 ???（1）通用橋式起重機 （2）專用橋式起重機 （3）電動葫蘆型橋式起重機 2.1.1通用橋式起重機 通用橋式起重機是指在一般環(huán)境中工作的普通用途的橋式起重機(見標(biāo)準(zhǔn)GB/T14405-93)。以下類型的起重機都屬于通用橋式起重機。 ??? ①通用吊鉤橋式起重機 ??? 通用吊鉤橋式起重機由金屬結(jié)構(gòu)、大車運行機構(gòu)、小車運行機構(gòu)、起升機構(gòu)、電器及控制系統(tǒng)及司機室組成。取物裝置為吊鉤。額定起重量為10T以下的多為1個起升機構(gòu)；16T以上的則多為主、副兩個起升機構(gòu)。這類起重機能大多種作業(yè)環(huán)境中裝卸和搬運物料及設(shè)

30、備。 ??? ②抓斗橋式起重機 ??? 抓斗橋式起重機的裝置為抓斗，以鋼絲繩分別聯(lián)系抓斗起升、起升機構(gòu)、開閉機構(gòu)。主要用于散貨、廢舊鋼鐵、木材等的裝卸、吊運作業(yè)。這種起重機除了起升閉合機構(gòu)以外，其結(jié)構(gòu)部件等與通用吊鉤橋式起重機相同。 ??? ③電磁橋式起重機 ??? 電磁橋式起重機的基本構(gòu)造與吊鉤橋式起重機相同，不同的是吊鉤上掛1個直流起重電磁鐵(又稱為電磁吸盤)，用來吊運具有導(dǎo)磁性的黑色金屬及其制品。通常是經(jīng)過設(shè)在橋架走臺上電動發(fā)電機組或裝在司機室內(nèi)的可控硅直流箱將交流電源變?yōu)橹绷麟娫?，然后再通過設(shè)在小車架上的專用電纜卷筒，將直流電源用撓性電纜送到起重電磁鐵上。 ???

31、④兩用橋式起重機 ??? 兩用橋式起重機有3種類型：抓斗吊鉤橋式起重機、電磁吊鉤橋式起重機和抓斗電磁橋式起重機。其特點是在1臺小車上設(shè)有兩套各處獨立的起升機構(gòu)，一套為抓斗用，一套為吊鉤用(或一套為電磁吸盤用一套為吊鉤用，或一套為抓斗用一套為電磁吸盤用)。 ???? ⑤三用橋式起重機 ??? 三用橋式起重機是一種多用的起重機。其基本構(gòu)造與電磁橋式起重機相同。根據(jù)需要可以用吊鉤吊運重物，也可以在吊鉤上掛1個馬達抓斗裝卸物料，還可以把抓斗卸下來再掛上電磁盤吊運黑色金屬，故稱為三用橋式(可換)起重機。 ??? 抓斗*交流電源工作，電磁盤*直流電源工作。因此，該機型必須同電磁橋式起重機一

32、樣，設(shè)置電動發(fā)電機組或可控硅直流電源箱。這種起重機適用于經(jīng)常變換取物裝置的物料場所。 ??? ⑥雙小車橋式起重機 ??? 這種起重機與吊鉤橋式起重機基本相同，只是在橋架上裝有2臺起重量相同的小車。這種機型用于吊運與裝卸長形物件。 2.1.2專用橋式起重機 ①冶金橋式起重機 ??? 冶金橋式起重機根據(jù)用途可以劃分為不同的類型，主要結(jié)構(gòu)基本與通用吊鉤橋式起重機相同，取物裝置多為專用。主要用于冶金車間的吊運作業(yè)，其起重量很大，最大的可達到數(shù)百噸。 ??? ②防爆吊鉤橋式起重機 ??? 按使用環(huán)境，將礦用防爆起重機(煤礦井下除外)規(guī)定為Ⅰ類，將工廠用防爆起重機規(guī)定為Ⅱ

33、類。 ??? Ⅱ類起重機，按電氣設(shè)備適用于爆炸性氣體混合物最大試驗案例間隙或最小點燃電流比，分為A、B、C三級，并按其表面最高溫度分為T1-T4四組。 ??? 起重機所用防爆電氣設(shè)備及機械設(shè)備，其允許的表面最高溫度，對Ⅰ類起重機可能堆積煤塵時為150℃，采取措施防止堆積時，則為450℃。對Ⅱ類起重機須符合表1-2-15的規(guī)定。 ??? 表1-2-15 允許的表面最高溫度 溫度組別 允許表面最高溫度℃ T1 450 T2 300 T3 200 T4 135 ???? 這種起重機的結(jié)構(gòu)形式與通用吊鉤橋式起重機基本相同。但是所用的整套電氣設(shè)置具有防爆性能。與鋼

34、軌接觸的運行車輪要采用不易產(chǎn)生摩擦火花的材料制作，以防止在起重機使用中產(chǎn)生火花引起爆炸或燃燒事故。主要用于具有易燃易爆物的車間、庫房或其他場所。目前產(chǎn)品規(guī)格較多。 ??? ③絕緣吊鉤橋式起重機 ??? 這種起重機結(jié)構(gòu)形式與通用吊鉤橋式起重機基本相同。但是為了防止工作過程中帶電設(shè)備的電流可經(jīng)過被吊物傳到起重機上，危及司機安全，故要求在吊鉤組、小車架、小車輪(或小車軌道下方)上設(shè)置3道絕緣裝置。主要用于冶煉鋁、鎂的工廠。 ??? 上述橋式起重機除按起重機的結(jié)構(gòu)及使用特性分類外，有時也按主梁的數(shù)目將其分為單主梁橋式起重機、雙梁橋式起重機、四梁橋式起重機等。單主梁橋式起重機只有一根主梁，起

35、重小車帶有反滾輪，單側(cè)滿置，取物裝置多為吊鉤，也有電磁盤的；雙梁橋式起重機具有兩根對稱配置的桁架型或箱型主梁，是橋式起重機的基本形式；四梁橋式起重機多用于某些冶金橋式起重機中，四根梁以橋架縱向中心線對稱布置，外面兩根主梁上架設(shè)普通的單鉤或雙鉤起重小車，即副小車。主小車可跨在副小車上空運行。 2.1.3電動葫蘆型橋式起重機 其特點是橋式起重機的起重小車用自行式電動葫蘆代替，或者用固定式電動葫蘆作起重小車的起升機構(gòu)，小車運行、大車運行等機構(gòu)的傳動裝置也盡量與電動葫蘆部件通用化。因此，與上述通用橋式起重機相比，電動葫蘆型橋式起重機雖然一般起重量較小、工作速度較慢、工作級別較低，但其自重輕

36、、能耗較小、易采用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品電動葫蘆配套，對幫房建筑壓力負載較小，建筑和使用經(jīng)濟性都較好。因此在中小起重量范圍的一般使用場合使用越來越廣泛，甚至有替代某些通用橋式起重機的趨勢。 ??? ①電動梁式起重機 ??? 其特點是用自行式電動葫蘆替代通用橋式起重機的起重小車，用電動葫蘆的運行小車在單根主梁的工字鋼下突緣上運行，跨度小時直接用工字鋼作主梁，跨度大時可在主梁工字鋼的上面再作水平加強，形成的組合斷面主梁。其主梁可以是單根主梁(電動單梁式起重機)，也可以是兩根主梁(電動雙梁式起重機)，其橋架可以是像通用橋式起重機那樣通過運行裝置直接支撐在高架軌道上，也可以通過運行裝置懸掛在房頂下面的架空軌

37、道上(懸掛式)。 ??? ②電動葫蘆橋式起重機 ??? 其特點是采用固定式電動葫蘆裝在小車上作起升機構(gòu)，小車運行機構(gòu)也多采用電動葫蘆零部件作成簡單的構(gòu)造形式，小車也極為簡便輕巧，其整體高度小，小車及橋架自重輕、重心低、有很廣泛的使用適應(yīng)性。 2.2橋式起重機的組成和特點 2.2.1橋式起重機小車 橋式起重機小車主要由起升機構(gòu)、小車運行機構(gòu)和小車架三部分組成，另外，還有一些安全防護裝置。 我國制造的橋式起重機的小車有下列特征 （1） 起升和運行機構(gòu)由獨立的部件構(gòu)成。 （2） 在設(shè)計機構(gòu)和小車架試，遵循了“三化”(標(biāo)準(zhǔn)化 、通用化和系列化)的原則。 （3） 小車架用鋼板焊接而

38、成。 （4） 起升機構(gòu)和運行機構(gòu)采用減速器式傳動。 （5） 所有季后中都采用滾動軸承。 （6） 過去都采用短行程或長行程交流電磁鐵，彈簧上閘的瓦塊式制動器，而重錘上閘的長行程電磁鐵制動器已不采用 （7） 在制造起重機時，由于對零件進行熱處理，從而提高了零件表面的耐磨性，延長了使用壽命 （8） 為簡化起重機機構(gòu)的維護工作是軸承的潤滑最好采用集中潤滑系統(tǒng) 2.2.3橋式起重機小車運行傳動機構(gòu) 小車的傳動方式有兩種．即減速器位于小車主動輪中間或減速器位于小車主動輪一側(cè)。減速器位于小車主動輪中間的小車傳動方式．使小車減速器輸出軸及兩側(cè)傳動軸所承受的扭矩比較均勻。減速器位于小車主動輪一

39、側(cè)的傳動方式，安裝和維修比較方便，但起車時小車車體有左右扭擺現(xiàn)象。 2.3 橋式起重機運行機設(shè)計的目的；內(nèi)容和要求 2.3.1設(shè)計目的 現(xiàn)代橋式起重機設(shè)計是在學(xué)完起重機械課程之后的一個重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的在于通過橋式起重機設(shè)計，使學(xué)生在擬訂傳動結(jié)構(gòu)方案、結(jié)構(gòu)設(shè)計和裝配、制造工藝以及零件設(shè)計計算、機械制圖和編寫技術(shù)文件等方面得到綜合訓(xùn)練；并對已經(jīng)學(xué)過的基本知識、基本理論和基本技能進行綜合運用。從而培養(yǎng)學(xué)生具有結(jié)構(gòu)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計的初步能力；使學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想、理論聯(lián)系實際和實事求是的工作作風(fēng) 2.3.2設(shè)計內(nèi)容 起重小車總體設(shè)計 （1）、小車運行機構(gòu)計算 起

40、升機構(gòu)卷筒組的設(shè)計計算。 吊鉤組或動滑輪組（包括懸掛裝置）的設(shè)計計算。 起重機總體方案設(shè)計 （2）、大車運行機構(gòu)的方案設(shè)計，主要包括： 確定大車運行機構(gòu)的傳動方案 進行大車運行機構(gòu)的主要計算 選擇主要零部件 2.3.3設(shè)計要求 在設(shè)計過程中，結(jié)合起重機的實際工作條件，注意了以下幾方面的要求： 整臺起重機與廠方建筑物的配合，以及小車與橋架的配合要恰當(dāng)。小車與橋架的相互配合，主要在于：小車軌距（車輪中心線間的水平距離）和橋架上的小車軌距應(yīng)相同，其次，在于小車的緩沖器與橋架上的擋鐵位置要配合好，小車的撞尺和橋架上的行程限位裝置要配合好。小車的平面布置愈緊湊小車愈能跑到靠近橋架的兩端

41、，起重機工作范圍也就愈大。小車的高度小，相應(yīng)的可使起重機的高度減小，從而降低了廠房建筑物的高度。 小車上機構(gòu)的布置及同一機構(gòu)中各零件間的配合要求適當(dāng)。起升機構(gòu)和小車平面的布置要合理，二者之間的距離不應(yīng)太小，否則維修不便，或造成小車架難以設(shè)計。但也不應(yīng)太大，否則小車就不緊湊。 小車車輪的輪壓分布要求均勻。如能滿足這個要求，則可以獲得最小的車輪，輪軸及軸承箱的尺寸，并且使起重機橋架主梁上受到均勻的載荷。一般最大輪壓不應(yīng)該超過平均輪壓得20%。 小車架上的機構(gòu)與小車架配合要適當(dāng)。為使小車上的起升、運行機構(gòu)與小車架配合得好，要求二者之間的配合尺寸相符；連接零件選擇適當(dāng)和安裝方便。在設(shè)計原則上，要

42、以機構(gòu)為主，盡量用小車架去配合機構(gòu)；同時機構(gòu)的布置也要盡量使鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計制造和運行機構(gòu)的要求設(shè)計，但在不影響機構(gòu)的工作的條件下，機構(gòu)的布置也應(yīng)配合小車架的設(shè)計，使其構(gòu)造簡單，合理和便于制造。盡量選用標(biāo)準(zhǔn)零部件，以提高設(shè)計與制造的工作效率，降低生產(chǎn)成本。小車各部分的設(shè)計應(yīng)考慮制造，安裝和維護檢修的方便，盡量保證各部件拆下修理時而不需要移動鄰近的部件?？傊?，要兼顧各個方面的相互關(guān)系，做到個部分之間的配合良好。 第三章 小車運行機構(gòu)的計算 3.1確定機構(gòu)的傳動方案 小車主要有起升機構(gòu)、運行機構(gòu)和小車架組成。 起升機構(gòu)采用閉式傳動方案，電動機軸與二級圓柱齒輪減速器的高速軸之間采用兩個半齒聯(lián)軸

43、器和一中間浮動軸聯(lián)系起來，減速器的低速軸魚卷筒之間采用圓柱齒輪傳動。 運行機構(gòu)采用全部為閉式齒輪傳動，小車的四個車輪固定在小車架的四周，車輪采用帶有角形軸承箱的成組部件，電動機裝在小車架的臺面上，由于電動機軸和車輪軸不在同一個平面上，所以運行機構(gòu)采用立式三級圓柱齒輪減速器，在減速器的輸入軸與電動機軸之間以及減速器的兩個輸出軸端與車輪軸之間均采用帶浮動軸的半齒聯(lián)軸器的連接方式。 小車架的設(shè)計，采用粗略的計算方法，靠現(xiàn)有資料和經(jīng)驗來進行，采用鋼板沖壓成型的型鋼來代替原來的焊接橫梁。 起重量5噸至70噸范圍內(nèi)的雙粱橋式起重機的小車，一般采用四個車輪支承的小車，其中兩個車輪為主動車輪。主動車輪由

44、小車運行機構(gòu)集中驅(qū)動。 圖3-1為小車運行機構(gòu)簡圖: 圖3-1 小車運行機構(gòu)簡圖 3.2選擇車輪與軌道并驗算起強度 參考同類型規(guī)格相近的起重機,估計小車總重為Gxc=11300kg 車輪的最大輪壓為：0+113000)= 車輪的最小輪壓為： Pmin= 載荷率： 由《起重機課程設(shè)計》附表17可知選擇車輪，當(dāng)運行速度v<60m/min，，工作類型為中級時，車輪直徑Dc=500mm,軌道型號為43的許用輪壓為 16.5根據(jù)GB4628-84規(guī)定，故初選Dc=500mm。而后校核強度 強度驗算：按車輪與軌道為線接幾點接觸兩中情況驗算車輪接觸強度，車輪踏面的疲勞強度計算載

45、荷； Pc= 車輪材料，取ZG340-640 線接觸局部擠壓強度； 式中--許用線接觸應(yīng)力常數(shù)（）,由（起重運輸機械）表5-2查的=6； --車輪與軌道有效接觸強度，對于軌道型號可查（起重機課程設(shè)計附表22） --轉(zhuǎn)速系數(shù)，由（起重運輸機械）表5-3查的，車輪轉(zhuǎn)速===27rpm時，=1.02 --工作級別系數(shù)，由（起重運輸機械）表5-4查的工作級別為6級所以=0.9 點接觸局部擠壓強度 = 式中--許用點接觸應(yīng)力常數(shù)（）,由（起重運輸機械）表5-2查的=0.181； R—曲率半徑，車輪和軌道曲率半徑的最大值， 車輪半徑為r=

46、 曲率半徑為由附表22查的。所以R=250 由（起重運輸機械）表5-5查得m=0.388 根據(jù)以上計算結(jié)果 選定直徑=500的單輪與緣車輪標(biāo)記為 車輪 DYL—500 GB 4628—84 3.3 運行阻力的計算 摩擦阻力矩： 式中 ——車輪輪緣與軌道的摩擦、軌道的彎曲與不平行性、軌道不直以及運轉(zhuǎn)時車輪的擺動等因素有關(guān)，查《起重運輸機械》[2]表7-3得； 、——分別為起重機小車重量和起重量； k——滾動摩擦系數(shù)（mm），它與車輪和軌道的材料性質(zhì)、幾何

47、尺寸及接觸表面情況有關(guān)，查《起重運輸機械》[2]表7-1得k=0.0005 ——車輪軸承摩擦系數(shù)，查《起重運輸機械》[2]表7-2得 d——軸承內(nèi)徑（mm），d=0.158, 把以上數(shù)據(jù)帶入上式得當(dāng)滿載時的運行阻力矩： =109.44kg.m=1094.4Nm 式中 為車輪直徑 當(dāng)無載時：kg.m =285.6Nm 3.4 選擇電動機 電動機的靜功率 —— 小車滿載運行時的靜阻力, —— 小車運行速度, =Vc=42.4m/min; η —— 小車運行機構(gòu)傳動效率, η=0.9; m —— 驅(qū)動電動機臺數(shù),m=1. 初選電動機功率： 1.3

48、 式中 —— 電動機起動時為克服慣性的功率增大系數(shù),查《起重運輸機械》[2]表7-6取=1.3 查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》附表30電動機產(chǎn)品目錄選擇JZR2-21-6型電動機,功率Ne=5.0kw,轉(zhuǎn)速=930r/min,轉(zhuǎn)子飛輪矩電機質(zhì)量=95kg 3.5 驗算電動機發(fā)熱條件 按等效功率法求得，當(dāng)JC%=25時，所需等效功率為： (3-10) 式中 ——工作類型系數(shù)，由《起重機設(shè)計手冊》[1]表8-16查得； ——由《起重機設(shè)計手冊》[1]圖8-37查得。 由以上計算結(jié)果，故所選電動機能滿足發(fā)熱條件

49、 3.6 選擇減速器 車輪轉(zhuǎn)速： 機構(gòu)傳動比： 3.7 驗算運行機構(gòu)速度和實際所需功率 根據(jù)減速器的傳動比，計算出實際的運行速度： 查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》附表40選用ZSC-600-Ⅳ 誤差：合適實際所需電動機等效功率＜故適合 3.8 驗算啟動時間 起動時間： 式中 ；m=1——驅(qū)動電動機臺數(shù) 當(dāng)滿載時靜阻力矩： 平均起動力矩Nm 當(dāng)滿載時靜阻力矩： Nm 空載運行時折算到電動機上的運行靜阻力矩 初步估計制動輪和聯(lián)軸器的飛輪矩 =0.289kg 機構(gòu)總飛輪矩 1.15（0.376 +0.289）=0.

50、665 kg 滿軸啟動時間： 4.41s 無載啟動時間 有表查的 電動機能滿足快速啟動要求 3.9按起動工況校核減速器功率 啟動狀況減速器傳遞的功率：： 式中 =4377.6+——計算載荷 ——運行機構(gòu)中同一級傳動減速器的個數(shù)=1. 因此： 所用減速器N<[N]，合適。 3.10驗算起動不打滑條件 因起重機系室內(nèi)使用，故不計風(fēng)阻及坡度阻力矩，只驗算空載及滿載起動時兩種工況。 故在空載起動時，主動車輪與軌道接觸處的圓周切向力： 式中 車輪與軌道黏著力： 故無載起動時不會打滑。 3.11 選擇制動器 由《橋

51、式起重機》[5]第99頁查得，對于小車運行機構(gòu)制動時間tz3~4s，取tz=3s。因此，所需制動力矩： = =40.3Nm 由附表15查得選用其制動轉(zhuǎn)矩 3.12 演算制動不打滑條件 < 3.13選擇聯(lián)軸器 (1)機構(gòu)高速軸上全齒聯(lián)軸器的計算扭矩： 式中電動機額定轉(zhuǎn)矩； n---聯(lián)軸器的安全系數(shù)，運行機構(gòu)n=1.35； --機構(gòu)剛性懂載系數(shù)，=1.2~2.0取=2.0 由《起重機設(shè)計手冊》[1電動機JZR2-12-6兩端伸出軸各為圓柱形d=40mm。l=110mm 由《起重機設(shè)計手冊》[1]表21-15查得ZSC-600-III-2減速器高速軸端為圓柱形，

52、 所以選擇GCL鼓式齒式聯(lián)軸器，主動端A型鍵槽d=40mm。l=110mm 從動端A型鍵槽，標(biāo)記為GICL1聯(lián)軸器ZBJ19013-89 其公稱轉(zhuǎn)矩Tn630Nm＞Mc=99.17Nm,飛輪矩質(zhì)量 =5.9 高速軸端制動輪：根據(jù)制動器已經(jīng)選定為，由《起重機課程設(shè)計》[4]附表16動輪；根據(jù)制動器已選定YWZ5200直徑Dz=250.援助型軸空d=45mm l=110，標(biāo)記為制動輪200-y35 JB/ZQ4389-86 飛輪矩為=0.28 質(zhì)量Gz=18kg 以上飛輪矩估計制動輪和聯(lián)軸器的飛輪矩 =0.289kg 與估計值相符所以不需要修改 （2）低速軸的計算扭矩 低速軸聯(lián)軸

53、器計算轉(zhuǎn)矩，可有錢面得計算轉(zhuǎn)矩Mc求出 由《起重機設(shè)計手冊》[1]表查的減速器軸端為圓柱形d=80mm。l=115mm 取浮動軸裝聯(lián)軸器軸徑d=80mml=115 由《起重機設(shè)計手冊》附表42查的選用GICLZ4式齒式聯(lián)軸器，器主動端 Y型軸孔A型鍵槽d1=80從動端，Y 型軸孔嗎A型鍵槽d1=85 3.14 演算低速浮動軸強度 1）疲勞計算 低速浮動軸的等效扭矩為： 由前面算的直徑為86所以扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為 浮動軸的載荷變化為對稱循環(huán)（因運行機構(gòu)正反轉(zhuǎn)扭矩值相同），許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： 式中k，n1 與起升機構(gòu) 浮動軸計算校相同，疲勞驗算通過 2強度驗算

54、 式中 考慮到彈性振動的力矩增大系數(shù)，對倜然啟動的機構(gòu)， =1.5~1.7這里選擇=1.7 最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 ＜故通過 第四章 大車運行機構(gòu)的計算 4.1設(shè)計的基本原則和要求 大車運行機構(gòu)的設(shè)計通常和橋架的設(shè)計一起考慮，兩者的設(shè)計工作要交叉進行，一般的設(shè)計步驟： 1. 確定橋架結(jié)構(gòu)的形式和大車運行機構(gòu)的傳動方式； 2. 布置橋架的結(jié)構(gòu)尺寸； 3. 安排大車運行機構(gòu)的具體位置和尺寸； 4. 綜合考慮二者的關(guān)系和完成部分的設(shè)計 。 并且，針對實際的情況，對大車運行機構(gòu)設(shè)計的基本要求是： 1. 機構(gòu)要緊湊

55、，重量要輕； 2. 和橋架配合要合適，這樣橋架設(shè)計容易，機構(gòu)容易布置，并且使總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和布置不至于過大； 3. 盡量減輕主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，不影響橋架的剛度 4. 維修檢修要方便，機構(gòu)布置合理，使司機和維護人員上下要方便，便于拆裝零件及操作。 4.1.1 機構(gòu)傳動方案 大車機構(gòu)傳動方案，基本分為兩類：分別傳動和集中傳動，橋式起重機常用的跨度（10.5-32M）范圍均可用分別傳動的方案，本設(shè)計采用分別傳動的方案。 4.1.2 大車運行機構(gòu)具體布置的主要問 大車運行機構(gòu)具體布置的主要問題 1. 聯(lián)軸器的選擇 2. 軸承位置的安排 3. 軸長度的確定 這三著是互相聯(lián)系的,在設(shè)計

56、過程中要考慮到其中各個部分的配合，做的相互兼顧，充分發(fā)揮各個零件的作用。 在具體布置大車運行機構(gòu)的零部件時應(yīng)該注意以幾個方面： 1. 因為大車運行機構(gòu)要安裝在起重機橋架上，橋架的運行速度很高，而且受載之后向下?lián)锨瑱C構(gòu)零部件在橋架上的安裝可能不十分準(zhǔn)確，所以如果單從保持機構(gòu)的運動性能和補償安裝的不準(zhǔn)確性著眼，凡是靠近電動機、減速器和車輪的軸，最好都用浮動軸。 2. 為了減少主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，應(yīng)該使機構(gòu)零件盡量靠近主梁而遠離走臺欄桿；盡量靠近端梁，使端梁能直接支撐一部分零部件的重量。 3. 對于分別傳動的大車運行機構(gòu)應(yīng)該參考現(xiàn)有的資料，在浮動軸有足夠的長度的條件下，使安裝運行機構(gòu)的平臺減小

57、，占用橋架的一個節(jié)間到兩個節(jié)間的長度，總之考慮到橋架的設(shè)計和制造方便。 4. 制動器要安裝在靠近電動機，使浮動軸可以在運行機構(gòu)制動時發(fā)揮吸收沖擊動能的作用。 參照以上所述，由于所設(shè)計的參數(shù)級別較大，跨度中等，故采用分別驅(qū)動的方案。 大車運行機構(gòu)的設(shè)計計算與小車運行機構(gòu)的計算過程及步驟類似，也要首先計算車輪運行阻力及車輪及軌道所能承受的強度，然后，選擇電動機，聯(lián)軸器，變速器，浮動軸，車輪及軌道并對其進行強度，制動性的校核。 4.2大車運行機構(gòu)的計算 4.2.1 確定機構(gòu)的傳動方案 本起重機采用分別傳動的方案如圖4-1 圖4-1 大車運行機構(gòu)簡圖 1——電動機,2——制動器,

58、3——浮動軸,4——高速軸齒輪聯(lián)軸器, 5——減速器,6——低速軸齒輪聯(lián)軸器,7——車輪. 4.2.2 選擇車輪與軌道，并驗算其強度 參考同類型規(guī)格相近的起重機，可近似認為主鉤中心線至端梁兩端主、從車輪中心線距離相等，主鉤中心線離端梁中心線最小距離（極限尺寸），起重機估計總重G=48t（包括小車），小車重量。 按照圖4-2所示的重量分布，計算大車的最大輪壓和最小輪壓： 圖 4-2 滿載時最大輪壓： (5-1) 式中 ——起重機自重, ≈48000kg; ——小車自重,

59、 =11300kg; ——起升載荷, =32000kg; L—— 橋架跨度；L=25.5m e—— 吊鉤中心線至端梁中心線的最小距離, e=1m. 滿載時最小輪壓： 空載時最大輪壓： 空載時最小輪壓： 車輪踏面疲勞計算載荷 車輪材料：采用ZG340-640，由可查《起重機課程設(shè)計》附表18得到大車車輪直徑=800mm軌道型號為Qu70 線接觸局部壓強驗算； ---許用線接觸應(yīng)力常數(shù)，由《起重機設(shè)計手冊》查的=5.6 L---車輪與軌道的有效接觸長度，QU軌道l=115mm ---車輪直徑 轉(zhuǎn)速系數(shù)，車輪轉(zhuǎn)速時 =0.94 工作級別系數(shù)，當(dāng)M

60、6級時=0.9 由 故驗算通過 4.2.3 運行阻力計算 摩擦總阻力距 Mm=β（Q+G）（K+μd/2） 由《起重機設(shè)計手冊》表3-8-10查的車輪的軸承型號為7530，軸承內(nèi)徑外徑的平均值為140mm由《起重機運輸機構(gòu)》表7-1 7-2 7-3查的滾動摩擦系數(shù)K=0.0008m，軸承摩擦系數(shù)μ=0.02，附加阻力系數(shù)β=1.5 運行摩擦阻力； 當(dāng)空載時 4.2.4 選擇電動機 電動機靜功率 式中----滿載時的靜阻力 M=2-----驅(qū)動電動機臺數(shù) -----機動傳動效率 初選電動機功率： 式中----電動機功率增大系

61、數(shù)由《起重機運輸機構(gòu)》表7-6查得=2.0 有《起重機課程設(shè)計》附表30查的選用電動機JZR2-31-6 Ne=11kw =9400.58電動機質(zhì)量為155kg 4.2.5 驗算電動機的發(fā)熱功率條件 等效功率 等效功率：Nx=K25·r·Nj = 式中K25—工作類型系數(shù)，由《起重機設(shè)計手冊》[1]表8-16查得當(dāng)JC%=25時，K25=0.75 r—按照起重機工作場所得tq/tg=0.25，由《起重機設(shè)計手冊》[1]圖8-37估得r=1.3 由此可知：Nx

62、 由《起重機課程設(shè)計》附表35查的選用兩臺ZQ-650-Ⅲ-1Z減速器， 當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速為1000是 4.2.7 驗算運行速度和實際所需功率 實際運行速度； 誤差； 實際所需電動機靜功率 由所以選擇的電動機減速器都合適 4.2.8 驗算起動時間 起動時間 式中 滿載運行時的靜阻力矩 空載運行時的靜阻力矩； 初步估計告訴軸上聯(lián)軸器的飛輪矩 0.441 機構(gòu)總飛輪矩； 0.441=1.021 滿載起動時間 空載起動時間 起動時間在允許范圍內(nèi) 故合適 4.2.9 起動工況下校核減速器功率 式中 =6600+=37292N 運

63、行機構(gòu)中同一級數(shù)減速器的個數(shù)， 因此 所選用減速器的所以合適 4.2.10 驗算啟動不打滑條件 由于起重機在室內(nèi)使用，故坡度阻力及風(fēng)阻力均不予考慮。以下三種工況進行驗算 1二臺電動機空載時間時啟動； 式中 N—主動輪輪壓 從動輪輪壓和 f=0.2室內(nèi)工作的粘著系數(shù) n=1.05~1.2—防止打滑的安全系數(shù) =1.27 故兩臺電動機空載啟動不會打滑 2事故狀態(tài)：當(dāng)只有一個驅(qū)動裝置工作，而五載小車位于工作著的驅(qū)動裝置這一邊時，則 式中工作的主動輪輪壓； ---非主動輪輪壓之和 ----一臺電動機工作時的空載啟動時間 故不打滑 3事故狀態(tài)：

64、 當(dāng)只有一個驅(qū)動裝置工作，而無載小車遠離工作著的驅(qū)動裝置這一邊時，則 與第2種工況相同 故不打滑 4.2.10 選擇制動器. 由 《起重機設(shè)計手冊》[1]中所述,取制動時間tz=1.71s 按空載計算制動力矩，即Q=0代入 Mz= 式中 ---坡度阻力 m=2---制動器臺數(shù)，兩套驅(qū)動裝置工作 M 現(xiàn)選用兩臺YWZ查《起重機課程設(shè)計》附表得其額定制動力矩N 為避免打滑，使用時需將制動力矩調(diào)至228以下 考慮到所取的制動時間,在驗算啟動不打滑條件時已知是足夠安全的，故制動不打滑驗算從略 4.2.11 選擇聯(lián)軸器 根據(jù)機構(gòu)傳動方案，每套機構(gòu)的高

65、速軸和低速軸都采用浮動軸 1機構(gòu)高速軸上的計算扭矩 223.5 式中M---聯(lián)軸器的等效力矩 M --等效系數(shù)見《起重機課程設(shè)計》表2-7取=2 由《起重機課程設(shè)計》附表31查的，電動機,軸端為圓柱形由附表34查的ZQ-650-Ⅲ-1Z減速器高速軸端為圓錐形故在靠電動機端從附表44中選兩個帶制動輪的半齒聯(lián)軸器s200（靠電動機一側(cè)為圓柱形孔），浮動軸端直徑d=40mm 重量為G=14kg，在靠減速器端，有附表42查的援用兩個半齒聯(lián)軸器s193(在靠近減速器端為圓錐形，浮動軸端直徑為d=40mm，l=85mm;[MI]=710 Nm, (GD2)L=0.107Kgm2, 重

66、量G=8.36Kg). 高速軸上的轉(zhuǎn)動零件的飛輪矩之和為 0.437 與原估計基本相符，故有關(guān)計算則不需要重復(fù) 2低速軸的計算扭矩 由附表34查的ZQ-650減速器低速軸端為圓柱形，d=60mm l=110 由附表19查的的主動車輪的伸出軸為圓柱形，d=95mm l=145mm故從附表42中選用4個聯(lián)軸節(jié)： 其中兩個為(靠減速器端) （靠車輪端） 所有的 G=76.4kg（在聯(lián)軸器型號標(biāo)記中，份子均為表示浮動軸端直徑） 4.2.12 浮動軸的驗算 1疲勞強度驗算： 低速浮動軸的等效扭矩： 式中---等效系數(shù)，由表2-6查的=1.4 由上節(jié)已取浮動軸端直徑為d=100.故其牛莊應(yīng)力為： 由于浮動軸載荷變化為對稱循環(huán)（因為浮動軸載運行過程中正反轉(zhuǎn)之扭矩相同），所以許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： 式中，材料用45號鋼，取sb=600MPa; ss=355MPa,則t-1=0.22sb=0.22×600=132MPa 2；ts=0.6ss=0.6×355=213MPa K=KxKm=1.6×1.2=1.92 考慮零件的幾何形狀