起重機大車運行機構(gòu)設(shè)計實例

1、起重機大車運行機構(gòu)設(shè)計示例 注：以下內(nèi)容為通用起重機大車運行機構(gòu)設(shè)計模板，大家只需要往里面代入自己的數(shù)據(jù)即可。中間不可見內(nèi)容需要把文檔下載下來后把字體改為黑色才可見！1.1 確定傳動機構(gòu)方案 跨度28.5m為中等跨度,為減輕重量,決定采用本書圖2.1 的傳動方案選擇車輪與軌道,并驗算其強度 1.2 選擇車輪與軌道并驗算其強度按照圖2.1所示的重量分布,計算大車車輪的最大輪壓和最小輪壓 圖2.1滿載時,最大輪壓 = + . = + =270.1KN空載時,最小輪壓: = + . = + =71.51KN 車輪踏面疲勞計算載荷 =203.9KN車輪材料:采用ZG340-640(調(diào)質(zhì)),=700MP

2、a,=380MPa,由附表18選擇車輪直徑Dc=500mm ,由1表5-1查得軌道型號為P38(鐵路軌道)或Qu70(起重機專用軌道)按車輪與軌道為點接觸和線接觸兩種情況來驗算車輪的接觸強度點接觸局部擠壓強度驗算P=kcc=0.1510.971=438925N (2.1)k許用點接觸應(yīng)力常數(shù)（N/mm）由1表5-2取k=0.181R曲率半徑，由車論和軌道兩者曲率半徑中取最大值，取QU70軌道的曲率半徑為R=400mm m由軌頂和車輪曲率半徑之比（r/R）所確定的系數(shù)，由1表5-5查m=0.4c轉(zhuǎn)速系數(shù)，由1表5-3，車論轉(zhuǎn)速n=38.6r/min，c=0.97c工作級別系數(shù)，由1表5-4查得當(dāng)

3、M5級時，c=1P> 故驗算通過線接觸局部擠壓強度驗算P=kDl cc=6.8700700.971=323204N k許用線接觸應(yīng)力常數(shù)（N/mm）由1表5-2查得k=6.6l車軌與軌道的有效接觸長度，P38軌道的l=68mm，而QU70軌道的l=70mm，按后者計算D車論直徑（mm）c，c同前P> 故驗算通過1.3 運行阻力計算摩擦總阻力矩：M=（Q+G）（k+） (2.2)由3查得D=700mm車輪的軸承型號為7524，與軸承內(nèi)徑相配合處車輪軸直徑d=120mm；由1表7-1至7-3查得：滾動摩擦系數(shù)k=0.0008；軸承摩擦系數(shù)=0.02；附加阻力系數(shù)=1.5。代入上式得：當(dāng)

4、滿載時的運行阻力矩:M=（Q+G）（k+） =1.5（320000+380000）（0.0008+0.02）=2100Nm運行摩擦阻力P=6000 Nm當(dāng)空載時M=1.5380000（0.0008+0.02）=1140 NmP=3257 Nm1.4 選擇電動機電動機靜功率：N=4.47kW式中P= P滿載運行時的靜阻力； m=2驅(qū)動電動機臺數(shù)； =0.95機構(gòu)傳動效率初選電動機效率：N=k N=1.34.47=5.81kW式中k電動機功率增大系數(shù)，由1中表7-6查得k=1.3由附表30選用電動機JZR -31-6；N=11Kw；n=950r/min；（GD）=0.53kgm；電動機質(zhì)量155k

5、g1.5 驗算電動機發(fā)熱條件等效功率：N=kN=0.751.284.47=4.29Kwk工作級別系數(shù),由1查得,當(dāng)JC%=25%時, k=0.75;由1按起重機工作場所得t/t=0.25查得=1.28由此可知, N< N,故初選電動機發(fā)熱通過.1.6 選擇減速器車輪轉(zhuǎn)速:n=38.68r/min機構(gòu)傳動比:i=24.56查附表35,選用兩臺ZQ-500-IV-1Z減速器, i=23.34N=24.5Kw(當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速為1000 r/min)可見N<N1.7 驗算運行速度和實際所需功率實際運行速度:v=v=85=89.44m/min 誤差=100%=5%<15%實際所需電動機靜功

6、率:N= N=4.47=4.70Kw由于N< N,故所選電動機和減速器均合適1.8 驗算起動時間起動時間t=mc(GD)+ (2.3)式中n=950r/min; M=2(驅(qū)動電動機臺數(shù)); M=1.5M=1.59550=165.87Nm M=9550JC25%時電動機額定扭矩滿載運行時的靜阻力矩:M=94.71 Nm 空載運行時的靜阻力矩:M= =51.41 Nm初步估算高速軸上聯(lián)軸器的飛輪矩:(GD)+(GD)=0.33+0.202=0.532kgm (2.4)機構(gòu)總飛輪矩(高速軸);(GD)=（GD）+(GD)+(GD)=0.78+0.532=1.31 kgm (2.5)滿載起動時間

7、t=21.15 =7.27s空載起動時間:t=21.15=3.46s由2知,起動時間在允許范圍(810s)之內(nèi),故合適起動工況下減速器傳遞功率:1.9 起動工況下校核減速器功率N= (2.6)式中=+= P+=6000+(32000+38000)=20353Nm運行機構(gòu)中同一級傳動減速器的個數(shù), m=2因此, N=15.97 kW 所選用減速器的N=24.5Kw> N,所以合適1.10 驗算起動不打滑條件由于起重機是在室內(nèi)使用,故坡度阻力及風(fēng)阻力均不予考慮.以下按三種工況進行驗算兩臺電動機空載時同時起動:n=n (2.7)式中P=P+P=119410+71510=190920N主動輪輪壓

8、和;P= P=190920N從動輪輪壓和;F=0.2室內(nèi)工作的粘著系數(shù);n=1.051.2防止打滑的安全系數(shù)n=2.91 n>n,故兩抬電動機空載起動不打滑 事故狀態(tài):當(dāng)只有一個驅(qū)動裝置工作,而無載小車位于工作著的驅(qū)動裝置這一邊時,則n=nP= P=86000N工作的主動輪輪壓;P=2 P+ P =2×54000+86000=194000N非主動輪輪壓之和;t一臺電動機工作時的空載起動時間:=1.15×1.31+=8.14sn= =3.35n>n 故不打滑事故狀態(tài):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P= P=71510NP=2 P

9、+ P=2×119410+71510=310330Nt=8.14s,與第2種工況相同n=1.46sn>n 故也不會打滑1.11 選擇制動器由1取制動時間t=3.5s按空載計算制動力矩,即Q=0代入1的（7-16）式：M=M+ mc(GD)+ (2.7)式中M=-20.11 NmP=0.002G=0.002×380000=760N坡度阻力P= =2240NM=2制動器臺數(shù)，兩套驅(qū)動裝置工作=-20.11+=117.32 Nm現(xiàn)選用兩臺YWZ200/23制動器，查附表得其額定制動力矩M=112.225 Nm為避免打滑，使用時需將其制動力矩調(diào)至117.32Nm以下?？紤]到所

10、取的制動時間tt（Q=0），在驗算起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。1.12 選擇聯(lián)軸器根據(jù)機構(gòu)傳動方案，每套機構(gòu)的高速軸和低速軸都采用浮動軸M=Mn=102.6×1.4=143Nm M聯(lián)軸器的等效力矩M=M=2×51.3=102.6 Nm等效系數(shù)，見表2-7取=2M=9550=9550×=51.3 Nm由附表31查得，電動機JZR-21-6，軸端為圓柱形，d=40mm，l=110mm，由附表34查得ZQ-350減速器高速軸端為圓錐形d=40mm，l=60mm，故在靠近電動機端從附表44中選兩個帶制動輪的半齒聯(lián)軸器S196（靠電動機一側(cè)為圓柱

11、形孔，浮動軸端d=40mm）M=710 Nm；(GD)=0.36kgm；重量G=15kg。在靠減速器端，由附表43選用兩個半齒聯(lián)軸器S193（靠減速器端為圓錐形，浮動軸端直徑d=40mm）；其M=710 Nm；(GD)=0.107 kgm；重量G=8.36kg高速軸上傳動零件的飛輪矩之和為：(GD)+(GD)=0.36+0.107=0.467 kgm與原估計基本相符，故有關(guān)計算則不需要重復(fù)低速軸的計算扭矩：M= Mi=143×20.49×0.95=2783 Nm由附表34查得ZQ-350減速器低速軸端為圓柱形，d=80mm，l=125mm由附表19查得D=700mm的主動車

12、輪的伸出軸為圓柱形，d=90mm，l=125mm故從附表42中選用4個聯(lián)軸節(jié)：其中兩個為：GICLZ（靠減速器端）另兩個為：GICLZ（靠車輪端）所有的M=3150 Nm，(GD)=0.0149kgm，重量G=25.5kg（在聯(lián)軸器型號標(biāo)記中，分子均為表示浮動軸端直徑）1.13 浮動軸的驗算疲勞強度驗算：M=Mi=1.4×110.58×23.34×0.95=3432.65 Nm式中等效系數(shù)，由表2-6查得=1.4 由上節(jié)已取浮動軸直徑d=80mm，故其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為：=33.52Mpa (2.8)由于浮動軸載荷變化為對稱循環(huán)（因為浮動軸在運行過程中正反轉(zhuǎn)之扭矩相同），所以許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為：=49.1 MPa式中材料用45號鋼，取=600MPa；=300MPa。所以，=0.22=0.22×600=132MPa=0.6=0.6×3000=1800MPak=kk=1.6×1.2=1.92考慮零件幾何形狀，表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)。由第二章第五節(jié)及2第四章查得