5-50-10噸吊鉤橋式起重機(jī)小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

5-50/10 噸吊鉤橋式起重機(jī) 計(jì)算書(shū) 一、小車(chē)部分 2、小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算 編號(hào)： GJS 1.2 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 1 頁(yè) 共 25 頁(yè) 5-50/10噸吊鉤橋式起重機(jī)小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算書(shū)目錄 說(shuō)明 一、電動(dòng)機(jī)的選擇 1、小車(chē)運(yùn)行總靜阻力計(jì)算 2、電動(dòng)機(jī)軸上靜阻力矩及靜功率計(jì)算 3、選定電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)速比確定 4、總飛輪矩的計(jì)算 5、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間計(jì)算 6、平均起動(dòng)加速度計(jì)算 7、電動(dòng)機(jī)功率按發(fā)熱條件的校核 8、起動(dòng)時(shí)附著安全系數(shù)的校驗(yàn) 二、減速機(jī)選擇 1、耐久計(jì)算載荷的 確定 2、減速機(jī)輸入功率的計(jì)算 3、減速機(jī)一端從動(dòng)軸的最大承載力矩 三、制動(dòng)器選擇 1、容許制動(dòng)減速度的確定 2、空載制動(dòng)不打滑的制動(dòng)軸上所需的總制動(dòng)力矩 3、化到制動(dòng)軸上的空載運(yùn)行靜阻力矩 4、制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算 5、空載制動(dòng)的最小制動(dòng)路 6、滿(mǎn)載制動(dòng)減速度 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 2 頁(yè) 共 25 頁(yè) 7、滿(mǎn)載制動(dòng)制動(dòng)路 四：齒輪聯(lián)軸器的選擇 1、電機(jī)聯(lián)軸器計(jì)算力距 2、傳動(dòng)軸上齒輪聯(lián)軸器計(jì)算力矩 五、傳動(dòng)軸計(jì)算 1、強(qiáng)度計(jì)算 2、扭轉(zhuǎn)耐久性安全系數(shù)的計(jì)算 六、行輪計(jì)算 1、行輪相當(dāng)載荷的確定 2、容許局部擠壓應(yīng)力 3、輪緣點(diǎn)接觸時(shí)局部擠壓應(yīng)力的校驗(yàn) 附：計(jì)算表表 1 表 13 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 3 頁(yè) 共 25 頁(yè) 說(shuō) 明 1、計(jì)算范圍： 本計(jì)算按我廠已生產(chǎn)的吊鉤橋式起重機(jī)（載重量 5 50/10噸） 小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)技術(shù)性能進(jìn)行核算。 機(jī)構(gòu)情況見(jiàn)小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖（圖 1） 工作制度：中級(jí) 工作條件：室內(nèi)：常溫及典型的工作負(fù)菏情況 2、計(jì)算方法： 為便于計(jì)算，比較和消除重復(fù)的說(shuō)明起見(jiàn)，將 5 50/10 噸小車(chē)列在一個(gè)計(jì)算表上用同法算出。 在各章，公式及數(shù)據(jù)的直上方用 表示參考資料號(hào)碼 計(jì) 算時(shí)將各計(jì)算表中的已知參數(shù)代入相應(yīng)計(jì)算公式，便得出表列的計(jì)算結(jié)果。 3、計(jì)算參考資料及號(hào)碼 起重機(jī)機(jī)構(gòu)和起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械零件的計(jì)算（ 57 年版）全蘇起重運(yùn)輸機(jī)器制造科學(xué)研究所編。 起重機(jī)機(jī)構(gòu)和起重運(yùn)輸機(jī)械零件的計(jì)算（ 59 年俄文版）全蘇起重運(yùn)輸機(jī)器制造科學(xué)研究所編。 通用橋式起重機(jī) 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 電動(dòng)橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)條件 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 4 頁(yè) 共 25 頁(yè) 4、小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖： 1 2 3 45678順號(hào) 名 稱(chēng) 數(shù)量 1 減 速 機(jī) 1 2 電機(jī)聯(lián)軸器 1 3 電 動(dòng) 機(jī) 1 4 制 動(dòng) 器 1 5 齒輪聯(lián)軸器 4 6 主 動(dòng)車(chē)輪 2 7 軸 承 箱 4 8 傳 動(dòng) 軸 2 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 5 頁(yè) 共 25 頁(yè) 一、電動(dòng)機(jī)的選擇：（ 1） 1、小車(chē)運(yùn)行總靜阻力 W 總靜 計(jì)算 算式： W 總靜 =R 緣 W 摩 (kg) 式中： K 緣 行輪凸緣對(duì)鋼機(jī)頭部摩擦阻力系數(shù) 取 K 緣 =2.5 W 摩 =(G 車(chē) +Gn)行輪DdfM 2 （ kg） 小車(chē)滿(mǎn)載摩 擦阻力 G 車(chē) 小車(chē)重量（ kg） Gn 額定起重量（ t） D 行輪 行輪直徑（ cm） d 行輪軸徑（ cm） 行輪滾動(dòng)摩擦力臂（ cm） 據(jù)（ 1）書(shū)（表 17） 1化簡(jiǎn)為表 1 表 1 f 行輪軸承摩擦系數(shù)，據(jù) 1 （表 18） 1 取 f=0.02 2、電動(dòng)機(jī)軸上靜阻力矩 M 靜 及靜動(dòng)率 N 靜 計(jì)算： 算式：小車(chē)滿(mǎn)載時(shí)： mkgniDWM 2 行輪總靜滿(mǎn)靜 975 電滿(mǎn)靜滿(mǎn)靜 nMM ；或 )(601 0 2 kwVWN 車(chē)總靜滿(mǎn)靜小車(chē)空載時(shí)： mkgGnG GMM 車(chē)電滿(mǎn)靜空靜 D 行輪 25 35 40 50 0.04 0.05 0.06 0.06 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 6 頁(yè) 共 25 頁(yè) 式中： 機(jī)構(gòu)效率 取 =0.9 n 電 （ r/min）， V 車(chē) (m/min)及 i 初步設(shè)計(jì)時(shí)初步選擇的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，小車(chē)行走速度及機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比（由電動(dòng)機(jī)至車(chē)輪間） W 總靜 (kg)， D 行輪 （ m）、 G 車(chē) （ kg）及 Q 載 （ kg） 仝前 3、選定電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)速比確定。 由電動(dòng)樣本查出電動(dòng)機(jī)的型號(hào)，功率 P 額 (kw)、轉(zhuǎn)數(shù) n 電 (r/min)及最大力矩倍數(shù) 計(jì)算電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩 M 額 mkgnPM 252525 975電額額車(chē)電行輪V nDi 式中 D 行輪 （ m） 及 V 車(chē) （ m/min） 仝前 4、機(jī)構(gòu)總飛輪矩?fù)Q算到電動(dòng)機(jī)軸上的值 GD 總 2 算式：小車(chē)滿(mǎn)載時(shí)： 222222 60365115 k g mn VGnGGDGD 電車(chē)車(chē)高總滿(mǎn) 小車(chē)空載時(shí)： 222 222 603 6 51 1 5 mkgn VGGDGD 電車(chē)車(chē)高總空式中： 2222電制聯(lián)高 GDCDGDGD 位于電動(dòng)機(jī)軸上的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，聯(lián)軸器，制動(dòng)輪 等飛輪矩之和 GD2電 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子飛輪矩（ kgm2） GD2聯(lián) 電機(jī)聯(lián)軸器飛輪矩（ kgm2） 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 7 頁(yè) 共 25 頁(yè) GD2制 制動(dòng)輪飛輪矩 (kg.m2) Q 載 （ kg） ， G 車(chē) （ kg）， V 車(chē) （ m/min）， 電 （ r/min）及 仝前 5、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間 t 起 計(jì)算 算式：小車(chē)滿(mǎn)載時(shí)： ttNnGDt滿(mǎn)相對(duì)額電滿(mǎn)總滿(mǎn)起 3 7 52 小車(chē)空載時(shí)： ttN nGDt 空相對(duì)額電空總空起 3 7 52 式中： t 相對(duì) 由負(fù)荷率 負(fù) 及電動(dòng)機(jī)最 大起動(dòng)力矩 M 起 而查得的相對(duì)起動(dòng)時(shí)間。直此有三種情況： t 相對(duì)（滿(mǎn)、最小） 滿(mǎn)載全壓起動(dòng)時(shí)的相對(duì)起動(dòng)時(shí)間， 據(jù) 額全壓起額滿(mǎn)靜滿(mǎn)負(fù) 及 MMMM 由圖 2 查得 t 相對(duì)（滿(mǎn)正常） 滿(mǎn)載正常起動(dòng)時(shí)間的相對(duì)起動(dòng)時(shí)間 據(jù) 額正常起額滿(mǎn)靜滿(mǎn)負(fù) 及 MMMM 5.22 由圖 2 查得 t 相對(duì)（空最小） 空載全壓起動(dòng)時(shí)的相對(duì)起動(dòng)時(shí)間， 據(jù) 額全壓起額滿(mǎn)靜空負(fù) 及 MMMM 由圖 2查得 GD2總（滿(mǎn)） （ kg.m2）、 GD2總（空） （ kg.m2）、 n 電 （轉(zhuǎn) /分）、 M 額 （ kg.m2） M 靜（空） （ kg.m）、 M 靜（滿(mǎn)） （ kg.m）及 仝前 圖 2 為書(shū)（圖 111）的放大圖 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 8 頁(yè) 共 25 頁(yè) 6、平均起動(dòng)加速度平的計(jì)算： 算式： 2/60 tmtV起車(chē)平 式中： V 車(chē) （ m/min）及 t 起 （ t） 仝前 平的三和值為：平（空最大）平（滿(mǎn)最大）平（滿(mǎn)正常） 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 9 頁(yè) 共 25 頁(yè) 7、電動(dòng)機(jī)功率按發(fā)熱條件的校核： 由于電動(dòng)機(jī)的實(shí)際工況難以具體確定因此發(fā)熱校核用求出電動(dòng)機(jī)在 JC=25%時(shí)，所需的 當(dāng)量額定功率 N25值來(lái)校核。即確定的電動(dòng)機(jī)在 JC=25%時(shí)之名牌功率 P 額 N25 時(shí)為通過(guò)。 算式： N25=K 類(lèi)型 r 當(dāng) N 靜（滿(mǎn)） （ kw） 式中： K 類(lèi)型 工作類(lèi)型系數(shù)，按表 2查得（參書(shū)（ 1） 241頁(yè)） K 類(lèi)型 =0.75 表 2 工作類(lèi)型 輕型 中型 重型 K類(lèi)型 0.5 0.75 1.0 N 靜（滿(mǎn)） （ kw） 仝前 r 當(dāng) 起動(dòng)情況對(duì)當(dāng)量功率影響的系數(shù)。按起動(dòng)時(shí)間與運(yùn)轉(zhuǎn)工序的平均時(shí)間之比值 t 平均比值及機(jī)構(gòu)類(lèi)型由（ 1）書(shū)圖 119）查得 圖 3 是將（圖 119）簡(jiǎn)化后所得。 在 t 平均比值 =0.2（查表 931得）時(shí)，在此查得 當(dāng)=1.125。 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 10 頁(yè) 共 25 頁(yè) 8、起動(dòng)時(shí)附著安全系數(shù) K 附 的校驗(yàn) 校對(duì)小車(chē)空載全壓起動(dòng)對(duì)的不利條件下的 K 附 值： 算式： 2.1981行輪空最大平車(chē)總靜空附著空主動(dòng)輪壓附DdfabaGWfGK式中： G 主動(dòng)輪壓（空） 空載時(shí)小車(chē)主動(dòng)輪壓對(duì)軌道的總壓力， 可用滿(mǎn)載時(shí)主動(dòng)輪壓減去由載重引起的主動(dòng)輪壓得到 （ kg） f 附著 行輪與鋼軌的附著系數(shù)，對(duì)于室內(nèi)工作沒(méi)有潮氣情形取 f 附著 =0.25 a 行輪總數(shù)，對(duì)于 Gn=5-50噸的小車(chē)運(yùn)行機(jī) 構(gòu)為 a=4 b 空輪的行輪總數(shù)。對(duì)于 Gn5-50噸的小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)為 b=2 緣行輪車(chē)車(chē)車(chē)總靜空總靜 KDdfGGnGGWW 2 小車(chē)空載運(yùn)行阻力（ kg） G 車(chē) （ kg）、 f(=0.02)、 d（ cm）、 D 行輪 (cm)、 K 緣 （ =2.5）及 (cm) 仝前 將上列各值代入算式后得出： 算式（簡(jiǎn)化）： 2.181.9504.0 空最大平車(chē)空主動(dòng)輪壓附總附 dGGfK 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 11 頁(yè) 共 25 頁(yè) 二、減速機(jī)選擇：（ 1） 1、耐久計(jì)算栽荷 P 計(jì)算 的確定 算式： P 計(jì)算 =W 總靜 +W 動(dòng) （ kg） 式中： W 動(dòng) =81.9GnG 車(chē) 平 (滿(mǎn)載 )(kg) 小車(chē)滿(mǎn)載起重機(jī)時(shí)的慣性力，考慮正常起動(dòng)狀態(tài)即最大起動(dòng)力矩為額定力矩 的 2-2.5倍的情況 W 總靜 (kg)、 G 車(chē) (kg)及 Gn(kg) 仝前 Q 平 (滿(mǎn)正常 ) 最大起動(dòng)力矩 =2-2.5 倍時(shí)的平均起動(dòng)加速度 (m/t2)，在此 Q 平（滿(mǎn)載） 相當(dāng)于 Q 平（滿(mǎn)載、正常） 2、減速機(jī)輸入功率 N 輸入的計(jì)算： 算式： kwVPN60.1 0 2 車(chē)計(jì)算輸入 式中：（ 0.9）及 V 車(chē) （ m/min） 仝前 根據(jù)算出的 N輸入，減速機(jī)速比 i 及運(yùn)動(dòng)型式來(lái)確定減速機(jī)型號(hào)。 3、減速機(jī)一端從動(dòng)軸的最大承載力矩 M 最大（承載） 算式： M 最大（承載） = mkgGGiM 總主動(dòng)輪壓最大主動(dòng)輪壓額 M 最大（承載） M 最大（容許） 為通過(guò)。 式中： G 總主動(dòng)輪壓 小車(chē)滿(mǎn)載時(shí)主動(dòng)行輪承受的總壓力 (kg) G 最大主動(dòng)輪壓 主動(dòng)輪壓中的最大主動(dòng)輪壓 (kg) M 最大（容許） 所選定的減速機(jī)府端從動(dòng)軸可以承受的最大容許扭轉(zhuǎn)力矩（ kg.m）。由所選定的減速機(jī)參數(shù)表申查得。 M 額 (kg.m)、 i 及 (=0.95) 仝前 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 12 頁(yè) 共 25 頁(yè) 三、制動(dòng)器的選擇： 1 制動(dòng)時(shí)要避免行輪在鋼軌上的滑移現(xiàn)象產(chǎn)生，因此要選擇適當(dāng)?shù)臏p速度，并 按空載情形下進(jìn)行制動(dòng)力矩的計(jì)算和選擇制動(dòng)器。 1、容許制動(dòng)減速度 j 減 的確定： 對(duì)于不同情形下的 j 減 值按（表 25） 1選取。對(duì) f 附著 =0.15 21車(chē)主動(dòng)輪壓 GG 的情形下的薦用容許減速度 j 減 值為 j 減 =0.55（ m/min） 2、空載制動(dòng)不打滑時(shí)制動(dòng)軸上所需的總制動(dòng)力矩 M 總制動(dòng) 算式： mkgJVGDgiDGM .3756022減車(chē)制轉(zhuǎn)行輪車(chē)總制動(dòng) 式中： GD2轉(zhuǎn) =1.15GD2高 (kgm2) 換算到制動(dòng)軸上（在此為電動(dòng)機(jī)軸）的機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的總飛輪矩 制 制動(dòng)軸轉(zhuǎn)數(shù)，在此為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)（ mpr ） 即 制 = 電 ， G 車(chē) (kg)、 D 行輪（厘米） 、 g=961（ cm/t2）、 i V 車(chē) (m/min)、（ =0.9）及 j 減 (m/t2)（仝前） 3、化到制動(dòng)軸上的空載運(yùn)行 (K 緣 =1)靜阻力矩 M 空（靜制） 算式： M 空（靜制） =M 靜（空） kgK 緣 式中： M 靜（空） （ kg.m）、（ =0.9）及 K 緣 （ =2.5） 仝前 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 13 頁(yè) 共 25 頁(yè) 4、制動(dòng)器制動(dòng)力矩 M 制動(dòng)器 的計(jì)算： 算式： M 制動(dòng)器 =M 總制動(dòng) M 空（靜制） (kg.m) 按計(jì)算所得 M制動(dòng)器值選擇制動(dòng)器 5、空載制動(dòng)的最小制動(dòng)路 S 最小 的計(jì)算 算式： S 最小 = mjV減車(chē)2260.2式中： V 車(chē) (m/min)及 j 減 (m/t2) 仝前 6、滿(mǎn)載制動(dòng)（在制動(dòng)力距 M 制動(dòng)器 不變時(shí)）減速度 j 減（滿(mǎn)） ： 算式： 車(chē)制轉(zhuǎn)行輪車(chē)總制動(dòng)滿(mǎn)減VGDDGnGiMj3756005.0 2 式中： M 總制動(dòng) (kg.m)、 i、（ =0.9）、 D 行輪 (m)、 Q 載 (kg) G 車(chē) (kg)、 GD2 轉(zhuǎn) (kg.m2)、 制 （ mpr ）及 V車(chē) (m/min) 仝前 7、滿(mǎn)載制動(dòng)（ M 制動(dòng)器 不變時(shí)）的制動(dòng)路 S（滿(mǎn)）： 算式： mjVS滿(mǎn)減車(chē)滿(mǎn) 2260.2式中： V 車(chē) (m/min)及 j 減（滿(mǎn)） 仝前 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 14 頁(yè) 共 25 頁(yè) 四、齒輪聯(lián)軸器的選擇： 電機(jī)聯(lián)軸器及傳動(dòng)軸齒輪聯(lián)軸器（機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖中順號(hào) 2 及 5）均按齒輪聯(lián)軸器最大容許扭矩 M 容許 ，大于計(jì)算力矩 M計(jì)算來(lái)選擇。 1、電機(jī)聯(lián)軸器計(jì)算力矩 M 計(jì)算（電） ： 算式： M 計(jì)算（電） =K 重要 M 額 M 容許（電） 式中： K 重要 重要程度系數(shù)，查（表 174）選取，在此取 K 重要 =1.2 M 容許（電） 選定的馬達(dá)聯(lián)軸器最大容許扭矩（ kg.m） 及 M 額 (kg.m) 仝前 若 M 計(jì)算（電） LK 重要 M 制動(dòng)器 則選擇聯(lián)軸器算式為： K 重要 M 制動(dòng)器 M 容許（電） （ kg.m） 2、轉(zhuǎn)動(dòng)軸上齒輪聯(lián)軸器計(jì)算力矩計(jì)算（轉(zhuǎn)） 算式： M 計(jì)算（轉(zhuǎn)） =K 重要 、 M 額 、 i、 傳容許總主動(dòng)輪壓最大主動(dòng)輪壓 MGG 式中： K 重要 (=1.2)、 M 額 (kg.m)、 i、 (=0.95)G 總主動(dòng)輪壓 (kg) 及 G 最大主動(dòng)輪壓 （ kg） 仝前 M 容許（轉(zhuǎn)） 選定的傳動(dòng)軸上的齒輪聯(lián)軸器的最大容許 扭矩（ kg.m） 若 M 計(jì)算（馬） LK 重要 M 制動(dòng)器 ，則選擇聯(lián)軸器算式為： K 重要 M 制動(dòng)器 i、 M 容許（傳） (kg.m) 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 15 頁(yè) 共 25 頁(yè) 五、傳動(dòng)軸計(jì)算： 認(rèn)為傳動(dòng)軸（示竟圖順號(hào) 8）只承受扭轉(zhuǎn)載荷；材料： 45號(hào)鋼 1、強(qiáng)度計(jì)算： 算式： 2100cmkgWM 扭最大扭 式中：抗扭凈載面系數(shù) W 扭 32316 cmzdtdbtdW軸軸軸扭 傳動(dòng)軸最大作用轉(zhuǎn)矩 M 最大扭 ： M 最大扭 = M 額 i總主動(dòng)輪壓最大主動(dòng)輪壓GG mkg 若 M 額 M 制動(dòng)器 則算式為： M 最大扭 =M 制動(dòng)器 i mkg 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 =強(qiáng)屈服K56.0 (kg/cm2) d 軸 、 b 及 t 傳動(dòng)軸各部尺寸 (cm)見(jiàn)（圖 4） (圖示 ) 屈服 材料屈服極限應(yīng)力，對(duì) 45號(hào)鋼為： 屈服 =3400kg/cm2 K 強(qiáng) =1.2 1 1.44（見(jiàn) 1340頁(yè)） =298044.12.1 5.03 4 0 0 cmkg （ =0.95）、 M 額 mkg 、 M 制動(dòng)器 mkg 、 i、 G 總主動(dòng)輪壓 mkg 及 G 最大主動(dòng)輪壓 (kg) 仝前 btd軸 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 16 頁(yè) 共 25 頁(yè) 2、扭轉(zhuǎn)耐久性安全系數(shù) n 扭 的計(jì)算： 算式： 扭當(dāng)扭扭 K1 式中：（ 1）扭當(dāng)剪切應(yīng)力 當(dāng) ： 扭相當(dāng)當(dāng) WM 100 (kg/cm2) W 扭 (cm3) 仝前 M 相當(dāng) =K 期限 M（靜 +動(dòng)） (kg.m) 耐久計(jì)算相當(dāng)轉(zhuǎn)矩 M(靜 +動(dòng) )=P 計(jì)算 mkgGGD 總主動(dòng)輪壓最大主動(dòng)輪壓行輪2 耐久計(jì)算的計(jì)算相當(dāng)轉(zhuǎn)矩 P 計(jì)算 (kg)D 行輪 (m)、 G 總主動(dòng)輪壓 (kg)及 G 最大主動(dòng)輪壓 (kg) 仝前 K 期限 使用期限系數(shù)，由 1書(shū)（表 2） 1及（表 4） 1綜合為表 3 來(lái)查取。在小車(chē)工作制度為中級(jí)轉(zhuǎn)軸使用期限 15 年及轉(zhuǎn)軸每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)約 50轉(zhuǎn) /分之時(shí)查得 K 期限 =0.9 表 3 小車(chē)運(yùn)行工作制度 輕級(jí) 中級(jí) 重級(jí) 軸的使用期限（年） 25 15 10 軸的轉(zhuǎn)數(shù)（轉(zhuǎn) /分） 10 50 10 50 10 50 使用期限系數(shù) K期限 0.75 0.85 0.8 0.9 0.9 1.0 扭轉(zhuǎn)耐久限 -1 -1=0.22 強(qiáng)度 （ kg/cm2） 轉(zhuǎn)軸材料： 45號(hào)鋼， 強(qiáng)度 =6000kg/cm2 t-1= 0.22 6000=1320kg/cm2（如按設(shè)計(jì)手冊(cè) 4取 45 號(hào)鋼 -1 15002000 kg/cm2則安全系數(shù)更大）。 軸勁上有過(guò)盈配合零件時(shí)有效應(yīng)力集中系數(shù)與尺寸因素的比值扭K： 45號(hào)鋼傳動(dòng)軸在軸頸上有壓配合傳力零件扭K的值 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 17 頁(yè) 共 25 頁(yè) 可查表如下： 表 4 過(guò)盈配合表面的壓縮應(yīng)力 P 壓 kg/cm2 傳動(dòng)軸直徑（厘米） 1.4 2.2 3.0 4.0 5.0 10-20 0 1.04 1.18 1.27 1.31 1.55 1.63 100 1.33 1.50 1.63 1.68 1.97 2.08 200 1.50 1.70 1.84 1.90 2.24 2.35 300 1.60 1.81 1.96 2.02 2.38 2.50 過(guò)盈配合表面壓縮應(yīng)力 P 壓 的計(jì)算： 根據(jù)參考書(shū) 3，對(duì)基孔制靜配合 je， P 壓 300kg/cm2 容許耐久性 安全系數(shù) n 扭 扭 =K 重要 ， K 制度 ， K 材料、 2 5 K 重要 零件重要程度系數(shù)， K 重要 =1.2 K 制度 考慮機(jī)構(gòu)工作制度及計(jì)算應(yīng)力與實(shí)際應(yīng)力差別系數(shù) K 制度 =1.1 P 材料 材料的可靠性系數(shù)，取 K 材料 =1.3 n 扭 =1.2 1.1 1.3=1.72 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 18 頁(yè) 共 25 頁(yè) 六、行輪計(jì)算 1 設(shè)計(jì)選用鋼軌為圓弧表面，行輪材料 55 1、行輪相當(dāng)載荷 P 相當(dāng) 的確定 算式： P 相當(dāng) = 載變 K 工況 G 最大輪壓 (kg) 式中： K 工況 機(jī)構(gòu)工作情況系數(shù)，由 1書(shū) （表 28） 1簡(jiǎn)化得表 5 如下： 表 5 工作制度 輕型 中型 重型 K 工況 1.1 1.2 1.4 載變 載荷變化系數(shù)由（ 1）書(shū)（表 27） （ 1） 得表 6 Q載 G車(chē) 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.1 0.15 0.5 0.65 0.75 0.9 1.1 1.5 1.6 載變 0.98 0.96 0.94 0.92 0.91 0.9 0.89 0.88 0.87 0.86 0.85 0.84 0.83 0.82 0.81 0.8 G 最大輪壓 小車(chē)輪壓中最大的 輪壓（公斤） Gn(kg)、 G 車(chē) (kg)及 G 最大輪壓 (kg) 仝前 2、容許局部擠壓應(yīng)力 擠壓 與行輪材料，表面硬度，接觸情形等有關(guān)，查 1書(shū)（表 178） （ 1） 取 擠壓 =17000（ kg/cm2） 3、輪緣點(diǎn)接觸時(shí)局部擠壓應(yīng)力 擠壓 的校驗(yàn) 算式： 擠壓 =16500m3 擠壓大相當(dāng) 2P (kg/cm2) 式中： 大 行輪半徑或鋼軌凸面半徑，取兩者較小值為大值（厘米）、較小值則為 小 值。 m 與行軌半徑及鋼軌凸面半徑有關(guān)的系數(shù)由 1（表 77） 1得表 7 表 7 r 小 /r 大 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.15 0.1 0.05 m 0.388 0.40 0.42 0.44 0.468 0.49 0.536 0.60 0.716 0.80 0.97 1.28 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 19 頁(yè) 共 25 頁(yè) 一、電動(dòng)機(jī)選擇 1、小車(chē)運(yùn)行總靜阻力： W 總靜 =K 緣 W 摩 ； W 摩 =(G 車(chē) +Gn)行輪Ddf2 （計(jì)算表 1） 額定起 重量 Gn (t) 小車(chē)重 G 車(chē) (kg) 行輪直徑D 行輪 (cm) 摩擦力臂 (cm) 摩擦系數(shù) f 行輪軸徑 d (cm) 系數(shù) K 緣 摩擦阻力 W 摩 (kg) 總靜阻力 W 總 (kg) 5 1950 25 0.04 0.02 6 2.5 56 140 2560 61 152 10 3724 35 0.05 9 110 275 4034 112 280 15/5 7012 116 440 8010 184 460 20/5 7518 220 550 8394 227 568 30/5 11319 40 0.06 10 331 827 12234 338 845 50/10 16132 50 0.06 12 476 1190 16916 481 1200 2 行輪總靜靜DWM 電動(dòng)機(jī)功率 N 靜 計(jì)算及電動(dòng)機(jī)的選定：975 電靜靜 nMN （計(jì)算表 2） 額定起重量 Gn (t) 小車(chē)重 G 車(chē) (kg) 電動(dòng)機(jī)軸上靜阻力矩 滿(mǎn)載移動(dòng) 功率 N 靜（滿(mǎn)） (kg) 選定的電動(dòng)機(jī)主要參數(shù) 預(yù)選 速度 比 i 估計(jì)效率 滿(mǎn)載 M 靜（滿(mǎn)）（ kw） 空載 M 靜（空）（ kg.m） 功率 P 額 (kg) 轉(zhuǎn)數(shù) n 電 r/min 最大力矩 倍數(shù) 型號(hào) 5 1950 1.13 0.316 1.03 2.2 885 2.3 YZR132M1-6 17.2 0.9 2560 1.23 0.417 1.12 10 3724 2.39 0.65 2.23 3.5 910 2.5 YZR132M2-6 22.4 0.9 4034 2.43 0.70 2.27 15/3 7012 3.82 1.23 3.56 8010 3.99 1.39 3.72 20/5 7518 4.77 1.30 4.45 8394 4.93 1.46 4.60 30/5 11319 6.73 1.84 6.49 5 940 2.9 YZR160M1-6 27.3 0.9 12234 6.88 1.99 6.64 50/10 16132 8.72 2.13 8.45 7.5 945 2.8 YZR160M2-6 37.9 0.9 16916 8.80 2.22 8.52 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 20 頁(yè) 共 25 頁(yè) 3、滿(mǎn)載及空載時(shí)機(jī)構(gòu)總飛輪矩?fù)Q行 m VGnGGDGD 電 車(chē)車(chē)高滿(mǎn)總 222226036515.1 到電動(dòng)機(jī)軸上的值 GD2總（滿(mǎn)） 及 GD2總（空） mVGGDGD 電 車(chē)車(chē)高滿(mǎn)總 22 222 603 6 515.1 （計(jì)算表 3） 起重量Gn (t) 小車(chē)重 G車(chē) (kg) V車(chē) m/min 效率 電 /min 電動(dòng)轉(zhuǎn)子飛輪矩 GD2電kg/m2 馬達(dá)聯(lián)軸器飛輪矩 GD2聯(lián) kgm2 制動(dòng)輪飛輪矩 GD2制(kgm2) 在電機(jī)軸上的諸零件飛輪矩和GD2高 (kgm2) 飛輪矩 GD2總（空） (kgm2) 飛輪矩 GD2總（滿(mǎn)） (kgm2) 5 1950 40.4 0.9 885 0.17 0.12 0.10 0.39 0.906 2.093 2560 1.049 2.225 10 3724 44.6 910 0.27 0.49 1.574 4.265 4034 1.654 4.364 15/3 7012 2.464 6.524 8010 2.734 6.804 20/5 7518 2.599 8.014 8394 2.834 8.424 30/5 11319 43.4 940 0.41 0.63 3.444 10.624 12234 3.654 10.924 50/10 16132 39.2 945 0.57 0.79 4.07 13.9 16916 4.23 14.0 4、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間 t 起 及平均起動(dòng)機(jī)加速度 平 ：相對(duì)額 電總起 tMGDt3 7 52 2525975電額額 PM ；額靜負(fù) MM；起車(chē)平 tV60 （計(jì)算表 4） 額定起重量Gn (t) 小車(chē)重 G 車(chē) (kg) 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩 M 額(kgm) 負(fù)荷率 負(fù) 相對(duì)起動(dòng)時(shí)間 t 相對(duì) 起動(dòng)時(shí)間 t 起（秒） 平 (mt2) 滿(mǎn)載 空載 滿(mǎn)載 最小 滿(mǎn)載 正常 空載 最小 滿(mǎn)載 最小 滿(mǎn)載 正常 空載 最小 滿(mǎn)載 最大 滿(mǎn)載 正常 空載 最大 5 1950 2.42 0.465 0.132 1.1 1.24 0.980 2.23 2.52 0.870 0.301 0.267 0.774 2560 0.51 0.172 1.15 1.32 0.986 2.49 2.85 1.015 0.27 0.236 0.663 10 3724 3.75 0.637 0.173 1.30 1.54 0.987 3.60 4.26 1.005 0.206 0.175 0.740 4034 0.649 0.187 1.32 1.55 0.988 3.74 4.39 1.056 0.199 0.169 0.703 15/3 7012 1.019 0.328 2.40 3.36 1.0 10.15 14.2 1.643 0.073 0.052 0.453 8010 1.064 0.371 2.68 4.02 1.028 11.80 17.7 1.816 0.063 0.048 0.410 20/5 7518 1.271 0.347 4.23 4.23 1.04 21.90 21.9 1.68 0.034 0.034 0.443 8394 1.315 0.369 4.62 4.62 1.08 25.20 25.2 1.98 0.0295 0.0295 0.376 30/5 11319 5.18 1.30 0.355 3.10 4.55 0.90 15.90 23.3 1.50 0.0455 0.031 0.482 12234 1.329 0.384 3.30 4.65 0.93 17.4 24.7 1.644 0.0416 0.029 0.440 50/10 16132 7.74 1.12 0.276 2.40 3.10 0.95 10.8 14.0 1.25 0.06 0.047 0.525 16916 1.13 0.287 2.45 3.20 0.96 11.2 14.3 1.26 0.059 0.045 0.520 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 21 頁(yè) 共 25 頁(yè) 5、電動(dòng)機(jī)功率 P 額 極發(fā)熱條件的校核： 按發(fā)熱的條件在 Jc=25%時(shí)所需的當(dāng)量功率 N25=K 類(lèi)型 當(dāng) N 靜（滿(mǎn)） 若選定的電動(dòng)機(jī)在 Jc=25%時(shí)之 P 額 25 N25 時(shí)為通過(guò) （計(jì)算表 5） 額定起 重量 Gn (t) 小車(chē)重 G車(chē) (kg) 工作類(lèi) 型系數(shù) K 類(lèi)型 比值 系數(shù) t平均比值 當(dāng)量 系數(shù) 當(dāng) 滿(mǎn)載移動(dòng)功率 N靜 (滿(mǎn) ) (kw) 當(dāng)量功率 N25 (kw) 選定的電動(dòng)機(jī) 型號(hào) 在 Jc=25%的之電動(dòng)機(jī)額定功 率 P額 25(kw) 5 1950 0.75 0.2 1.125 1.03 0.87 YZR132M1-6 2.2 N25 2560 1.12 0.95 10 3724 2.23 1.880 YZR132M2-6 3.5 N25 4034 2.27 1.915 15/3 7012 3.56 3.00 8010 3.72 3.140 20/5 7516 4.45 3.750 3.5N25（不夠） 8394 4.60 3.880 30/5 11319 6.49 5.470 YZR160M1-6 5.0N25（不夠） 12234 6.64 5.600 50/10 16132 8.45 7.20 YZR160M2-6 7.5 N25 16916 8.52 7.25 注： 20/5、 30/5t小車(chē)電動(dòng)發(fā)熱不夠，而實(shí)際使用并未 發(fā)生問(wèn)題，因此對(duì)輪緣系數(shù)值 2.5尚可研究減小 6、起動(dòng)附著安全系數(shù) K附的校驗(yàn)： 2.181.9504.0 空最大平行輪車(chē)空主動(dòng)輪壓附著附 DdGGfK （計(jì)算表 6） 額定起重量 Gn (t) 小車(chē)重 G 車(chē) (kg) 空載時(shí)主 動(dòng)輪壓 G 主動(dòng)輪壓（空） (kg) F 附著 (cm) d (cm) D 行輪 (cm) 空載全壓起動(dòng)平均加速度 (m/t2) 平 (空最大 ) 空載起動(dòng)附著安全系數(shù) K 附 5 1950 1080 0.2 0.04 6 25 0.774 1.15 2560 1224 0.663 1.11 10 3724 1850 0.05 9 35 0.740 1.17 4034 2115 0.703 1.19 15/3 7012 3770 0.453 1.69 8010 4240 0.410 1.76 20/5 7518 3525 0.443 1.51 8394 4065 0.376 1.73 30/5 11319 5915 0.06 10 40 0.482 1.57 12234 6504 0.440 1.71 50/10 16132 8200 0.06 12 50 0.525 1.42 19616 8740 0.520 1.51 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 22 頁(yè) 共 25 頁(yè) 二、減速機(jī)選擇 1、減速機(jī)輸入功率 60.102 車(chē)計(jì)算輸入VPN 2、減速機(jī)端從動(dòng)軸最大承載力矩 iMM 額承載最大 總主動(dòng)輪壓最大主動(dòng)輪壓GG （計(jì)算表 7） 額定起 重量 Gn (t) 小車(chē)重 G車(chē) (kg) 起動(dòng)慣性力 W 動(dòng) (kg) 耐久計(jì)算 載荷 P計(jì)算 (kg) 起動(dòng)功率 N輸入 (kw) G最大主輪壓 G總主輪壓 (kg) 力矩 M最大（承載） (kg.m) 選 定 減 速 機(jī) 型號(hào) 速比 i 功率 N (kw) 從動(dòng)軸每端可承受的最大容許扭矩 M最 大（容許）（ kg.m） 5 1950 187 327 2.40 1870 3650 46.6 2560 182 334 2.43 2080/4030 47.0 10 3724 244 519 4.16 3552/6752 104.66 4034 244 524 4.22 3520/6910 104.6 15/3 7012 116 556 4.50 5735/11470 100 8010 99 559 4.51 6140/11940 103 20/5 7518 95 645 5.20 7130/14225 100 8394 85 653 5.28 7585/14765 102.3 30/5 11319 192 1019 8.0 11120/21365 203 12234 179 1024 8.05 11610/21954 206 50/10 16132 320 1510 10.75 18260/34680 388 1696 305 1505 10.7 18720/35140 394 功率表暫無(wú) 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 23 頁(yè) 共 25 頁(yè) 三、制動(dòng)器選擇 空載制動(dòng)不打滑時(shí)所需總制動(dòng)力矩 M 總制動(dòng) =減車(chē)制轉(zhuǎn)行輪車(chē) jVGDgiG D 3756022 計(jì)算表 8 額定起重量 Gn (t) 小車(chē)重 G車(chē) (kg) D行輪 (cm) GD2轉(zhuǎn) Kg.m2 制 r.p.m V車(chē) m/min J減 M總制動(dòng) Kg-m 5 1950 25 17.2 0.9 1.15 0.39 885 40.4 0.55 1.54 2560 1.805 10 3724 35 22.4 0.9 1.15 0.49 910 44.6 2.480 4034 2.660 15/3 7012 35 22.4 0.9 1.15 0.49 910 44.6 3.750 8010 4.170 20/5 7518 35 22.4 0.9 1.15 0.49 910 44.6 3.980 8394 4.320 30/5 11319 40 27.3 0.9 1.15 0.63 940 43.4 5.560 12234 5.900 50/10 16132 50 37.9 0.9 1.15 0.79 945 39.2 7.40 16916 7.70 1、制動(dòng)器制動(dòng)力矩 M 制動(dòng)器 =M 總制動(dòng) -M 空（靜制） 2、空載制動(dòng)的最小制動(dòng)路 S 最小 =減車(chē)jV2260.2（計(jì)算表 9） 額 定 起重量 小車(chē)重 總力矩 靜力矩 力矩 選 定 制 動(dòng) 器 制 動(dòng) 減 速 度 空載及滿(mǎn)載 制 動(dòng) 路 Gn (t) G 車(chē) (kg) M 總制動(dòng) (kg.m) M 空（靜制） (kg.m) M 制動(dòng)器 (kg.m) 型 號(hào) 制動(dòng)力矩 （ kg.m） J 減 (m/t2) J 減（滿(mǎn)） (m/t) S 最小 (m) S 滿(mǎn) (m) 5 1950 1.540 0.114 1.426 TKT-100 2 0.55 0.254 0.413 0.90 2560 1.805 0.150 1.655 0.276 0.82 10 3724 2.480 0.230 2.250 TKT-1002004 0.214 0.503 1.28 4034 2.660 0.252 2.408 0.217 1.26 15/3 7012 3.750 0.443 3.307 0.214 1.28 8010 4.170 0.500 3.670 0.233 1.17 20/5 7518 3.980 0.466 3.512 TKT-200 16 0.186 1.47 8394 4.320 0.525 3.795 0.194 1.41 30/5 11319 5.560 0.662 4.898 0.185 0.475 1.42 12234 5.900 0.716 5.184 0.190 1.37 50/10 16132 7.40 0.77 6.63 TKT-200 16 0.173 0.990 1.23 16916 7.70 0.80 6.50 0.171 1.24 技術(shù)科 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 第 24 頁(yè) 共 25 頁(yè) 四、齒輪聯(lián)軸器的選擇 1、電機(jī)聯(lián)軸器計(jì)算力矩 M 計(jì)算（電） K 重要 M 額 M 容許（電） 2、傳動(dòng)軸上齒輪聯(lián)軸器計(jì)算力矩 M 計(jì)算（傳） = 傳容許總主動(dòng)輪壓最大主動(dòng)輪壓額重要 MGGMK （計(jì)算表 10） 額定起重量 Gn (t) 小車(chē)重 Gn (kg) 電動(dòng)機(jī)最大力矩 M額 (kg.m) 比值 G 最大主動(dòng)輪壓 G 總主動(dòng)輪壓 重要程度系數(shù) K 重要 計(jì)算力矩 馬達(dá)聯(lián)軸器 傳動(dòng)軸聯(lián)軸器 M 計(jì)算（電） (kg.m) M 計(jì)算（電） (kg.m) 型號(hào) M 容許（電） (kg.m) 型號(hào) M 容許 (kg.m) 5 1950 2.3 2.42 1670/3650 1.2 6.675 55.9 1 70 2 140 2560 2.3 2.42 2000/4030 1.2 6.675 56.4 1 70 2 140 10 3724 2.5 3.75 3552/6752 1.2 11.25 126.0 1 70 3 320 4034 2.5 3.75 3520/6910 1.2 11.25 122.1 1 70 3 320 15/3 7012 2.5 3.75 5735/11470 1.2 11.25 119.7 1 70 3 320 8010 2.5 3.75 6140/11940 1.2 11.25 123.0 1 70 3 320 20/5 7518 2.5 3.75 7130/14225 1.2 11.25 119.9 1 70 3 320 8394 2.5 3.75 7585/14765 1.2 11.25 123.0 1 70 3 320 30/5 11319 2.9 5.18 11120/21365 1.2 18.01 243.5 1 70 5 800 12234 2.9 5.18 11610/21954 1.2 18.01 247.8 1 70 5 800 50/10 16132 2.8 7.74 18260/34680 1.2 26.0 466.0 1 70 5 800 16916 2.8 7.74 18720/35140 1.2 26.0 473.0 1 70 5 800 五、運(yùn)動(dòng)軸計(jì)算 1、強(qiáng)度計(jì)算：扭扭最大WM 1 00 （計(jì)算表 11） 額定重量 Gn (t) 小車(chē)重 G車(chē) (kg) 運(yùn)動(dòng)軸直徑 d軸 (cm) 鍵槽寬 t （ cm） 鍵槽深 t （ cm） 抗扭凈載面 系數(shù) W扭 (cm3) 運(yùn)動(dòng)軸最大作用轉(zhuǎn)矩 M最大（扭） (kg.m) 實(shí)際扭轉(zhuǎn) 應(yīng)力 (k/cm2) 許用扭轉(zhuǎn) 應(yīng)力 (k/cm2) 5 1950 4.5 1.4 0.5 16.74 46.6 279 983 2560 4.5 1.4 0.5 16.74 47.0 280 983 10 3724 6.5 1.8 0.55 51.2 104.6 202 983 4034 6.5 1.8 0.55 51.2 104.6 202 983 15/3 7012 6.5 1.8 0.55 51.2 100 194 983 8010 6.5 1.8 0.55 51.2 103 200 983 20/5 7518 6.5 1.8 0.55 51.2 100 194 983 8394 6.5 1.8 0.55 51.2 102.3 2