起重機(jī)小車(chē)設(shè)計(jì)模板

1、起重機(jī)小車(chē)設(shè)計(jì)模板（中間不可見(jiàn)內(nèi)容需要把文檔下載下來(lái)后把字體改為黑色）注：以下內(nèi)容為通用起重機(jī)小車(chē)設(shè)計(jì)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(jiàn)內(nèi)容需要把文檔下載下來(lái)后把字體改為黑色才可見(jiàn)！起重機(jī)小車(chē)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)內(nèi)容 計(jì) 算 與 說(shuō) 明結(jié) 果 1）確定起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案，選擇滑輪組和吊鉤組 2）選擇鋼絲繩 3）確定滑輪主要尺寸4）確定卷筒尺寸，并驗(yàn)算強(qiáng)度5）選電動(dòng)機(jī) 6）驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件7）選擇減速器 8）驗(yàn)算起升速度和實(shí)際所需功率9）校核減速器輸出軸強(qiáng)度 10）選擇制動(dòng)器11）選擇聯(lián)軸器12）驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間13）驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間14）高速浮動(dòng)軸1）確定傳動(dòng)方案2）選擇車(chē)輪及軌道并驗(yàn)算其

2、強(qiáng)度3）運(yùn)行阻力的計(jì)算4）選電動(dòng)機(jī)5）驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件6）選擇減速器7）驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率8）驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間6)按起動(dòng)工況校核減速器功率10）驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件11）選擇制動(dòng)器12）選擇高速軸聯(lián)軸器及制動(dòng)輪13）選擇低速軸聯(lián)軸器14）驗(yàn)算低速浮動(dòng)軸強(qiáng)度1.起升機(jī)構(gòu)計(jì)算按照布置宜緊湊的原則，決定采用如下圖5-1的方案。按Q=20t，查1表4-2取滑輪組倍率ih=3，承載繩分支數(shù)：Z=2ih=6 圖5-1 起升機(jī)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 查1附表9選短型吊鉤組，圖號(hào)為T(mén)1-362.1508。得其質(zhì)量：G0=467kg兩端滑輪間距 A=87mm若滑輪組采用滾動(dòng)軸承，當(dāng)ih=3，查1表2-1得滑輪組效率h=

3、0.985鋼絲繩所受最大拉力：Smax=3463kg=34.63KN查2表2-4,中級(jí)工作類(lèi)型(工作級(jí)別M5)時(shí),安全系數(shù)n=5.5。鋼絲繩計(jì)算破斷拉力Sb： Sb=nSmax=5.534.63=190.5KN查1附表1選用纖維芯鋼絲繩619W+FC，鋼絲公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度1670MPa，光面鋼絲，左右互捻，直徑d=20mm，鋼絲繩最小破斷拉力Sb=220.4KN，標(biāo)記如下：鋼絲繩 20NAT619W+FC1670ZS233.6GB8918-88滑輪的許用最小直徑：D=480mm式中系數(shù)e=25由2表2-4查得。由1附表2選用滑輪直徑D=500mm，由于選用短型吊鉤，所以不用平衡滑輪。滑輪的繩槽部分

4、尺寸可由1附表3查得。由附表4選用鋼絲繩d=20mm，D=500mm，滑輪軸直徑D5=100mm的E1型滑輪，其標(biāo)記為： 滑輪E120500-100 ZB J80 006.8-87卷筒直徑： D=20=480mm由1附表13選用D=500mm，卷筒繩槽尺寸由3附表14-3查得槽距，t=22mm，槽底半徑r=11mm 卷筒尺寸：L= =1644mm 取L=2000mm式中 Z0附加安全系數(shù)，取Z0=2； L1卷槽不切槽部分長(zhǎng)度，取其等于吊鉤組動(dòng)滑輪的間距，即L1=A=87mm，實(shí)際長(zhǎng)度在繩偏斜角允許范圍內(nèi)可以適當(dāng)增減； D0卷筒計(jì)算直徑D0=D+d=500+20=520mm 卷筒壁厚： =+（6

5、10）=0.02500+（610）=1620取=20mm卷筒壁壓應(yīng)力驗(yàn)算：=N/m2=78.7MPa選用灰鑄鐵HT200，最小抗拉強(qiáng)度=195MPa許用壓應(yīng)力：=130MPa 故抗壓強(qiáng)度足夠 卷筒拉應(yīng)力驗(yàn)算：由于卷筒長(zhǎng)度L3D，尚應(yīng)校驗(yàn)由彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力，卷筒彎矩圖示與圖5-2 圖5-2 卷筒彎矩圖卷筒最大彎矩發(fā)生在鋼絲繩位于卷筒中間時(shí)： =Nmm 卷筒斷面系數(shù)：=0.1=0.1=式中卷筒外徑，=500mm； 卷筒內(nèi)徑，=-2=500-220=460mm于是 =9.34MPa 合成應(yīng)力： =+=9.34+=32.95MPa式中許用拉應(yīng)力 =39MPa 卷筒強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò)。故選定卷筒直徑=500m

6、m，長(zhǎng)度L=2000mm；卷筒槽形的槽底半徑=11mm，槽距=22mm；起升高度=16m，倍率=3 卷筒 A5002000-1122-163左ZB J80 007.2-87 計(jì)算靜功率： =40.1KW式中機(jī)構(gòu)總效率，一般=0.80.9，取=0.85 電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率：=0.840.1=32.11KW式中系數(shù)由2表6-1查得，對(duì)于級(jí)機(jī)構(gòu)，=0.750.85，取=0.8 查1附表28選用電動(dòng)機(jī)YZR 250M2，其（25%）=33KW，=725rpm，=7.0kg，電動(dòng)機(jī)質(zhì)量=513kg 按照等效功率法，求=25%時(shí)所需的等效功率：=0.750.8540.1=25.6KW式中工作級(jí)別系數(shù)，查2表6

7、-4，對(duì)于M5M6級(jí)，=0.75； 系數(shù)，根據(jù)機(jī)構(gòu)平均起動(dòng)時(shí)間與平均工作時(shí)間的比重（/）查得。由2表6-3，一般起升機(jī)構(gòu)/=0.10.2，取/=0.1，由2圖6-6查得=0.85。由以上計(jì)算結(jié)果，故初選電動(dòng)機(jī)能滿足發(fā)熱條件 卷筒轉(zhuǎn)速：=18.7r/min 減速器總傳動(dòng)比：、=38.8 查1附表35選ZQ-650-3CA減速器，當(dāng)工作類(lèi)型為中級(jí)（相當(dāng)工作級(jí)別為M5級(jí)）時(shí)，許用功率N=31.5KW，=40.17，質(zhì)量=878，主軸直徑=60mm，軸端長(zhǎng)=110mm（錐形） 實(shí)際起升速度：=10.2=10.6m/min 誤差：=100%=100%=3.9%=15% 實(shí)際所需等效功率：=25.6=26

8、.6KW=33KW 由2公式（6-16）得輸出軸最大徑向力：= 式中=234630=69260N=69.26KN卷筒上卷繞鋼絲所引起的載荷；=9.81KN卷筒及軸自重，參考1附表14估計(jì)R=89.5KNZQ650減速器輸出軸端最大允許徑向載荷，由1附表36查得。=39.5KN=89.5KN 由2公式（6-17）得輸出軸最大扭矩：=（0.70.8）式中=9750=443.8Nm電動(dòng)機(jī)軸額定力矩； =2.8當(dāng)=25%時(shí)電動(dòng)機(jī)最大力矩倍數(shù) 減速器傳動(dòng)效率； Nm減速器輸出軸最大容許轉(zhuǎn)矩，由1附表36查得。=0.82.8443.840.170.95=37936Nm=96500Nm 由以上計(jì)算，所選減速

9、器能滿足要求 所需靜制動(dòng)力矩：= =1.75=65.67m=656.8Nm式中=1.75制動(dòng)安全系數(shù)，由2第六章查得。 由1附表15選用YWZ5-315/50制動(dòng)器，其制動(dòng)轉(zhuǎn)矩=360710Nm，制動(dòng)輪直徑=315mm，制動(dòng)器質(zhì)量=61.4 高速聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩，由2（6-26）式： Nm式中電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩（前節(jié)求出）； =1.5聯(lián)軸器安全系數(shù)； =1.8剛性動(dòng)載系數(shù)，一般=1.52.0。 由1附表29查得YZR-250M2電動(dòng)機(jī)軸端為圓錐形，。從1附表34查得ZQ-650減速器的高速軸為圓錐形。 靠電動(dòng)機(jī)軸端聯(lián)軸器 由1附表43選用CLZ半聯(lián)軸器，其圖號(hào)為S180，最大容許轉(zhuǎn)矩=3150Nm值

10、，飛輪力矩kgm，質(zhì)量=23.2kg 浮動(dòng)軸的兩端為圓柱形 靠減速器軸端聯(lián)軸器 由1附表45選用帶制動(dòng)輪的半齒聯(lián)軸器,其圖號(hào)為S198,最大容許轉(zhuǎn)矩=3150Nm, 飛輪力矩 kgm,質(zhì)量37.5kg.為與制動(dòng)器YWZ5-315/50相適應(yīng),將S198聯(lián)軸器所需制動(dòng)輪,修改為應(yīng)用 起動(dòng)時(shí)間：式中=7.0+0.403+1.8=9.203kgm 靜阻力矩：kgm =519.5Nm平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：Nm =1.429s 查2對(duì)于380t通用橋式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的，此時(shí)1s. 由2式（6-24）得，制動(dòng)時(shí)間：式中 查1表6-6查得許用減速度a0.2,a=v/，因?yàn)?，故合適。（1）疲勞計(jì)算 軸受脈動(dòng)扭轉(zhuǎn)載荷，

11、其等效扭矩：式中動(dòng)載系數(shù)=0.5（1+）=1.065 起升動(dòng)載系數(shù)，=1+0.71v=1+0.7110.6/60=1.13由上節(jié)選擇聯(lián)軸器中，已經(jīng)確定浮動(dòng)軸端直徑d=55mm,因此扭轉(zhuǎn)應(yīng)力軸材料用45號(hào)鋼，彎曲： =0.27（+ ）=0.27（600+300）=243MPa扭轉(zhuǎn)： = /=243/=140MPa =0.6=0.6300=180MPa許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：由1中式（2-11），（2-14）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(duì)于零件表面有急劇過(guò)渡和開(kāi)有鍵槽及緊配合區(qū)段，=1.52.5與零件表面加工光潔度有關(guān)，此處取k=21.25=2.5考慮材料對(duì)應(yīng)力循環(huán)

12、對(duì)稱(chēng)的敏感系數(shù)，對(duì)碳鋼，低合金鋼安全系數(shù)，查1表30得因此, 故, 通過(guò).（2）強(qiáng)度計(jì)算 軸所受的最大轉(zhuǎn)矩最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：式中：安全系數(shù)，由1表2-21查得 故合適。浮動(dòng)軸的構(gòu)造如圖所示，中間軸徑高速浮動(dòng)軸構(gòu)造如圖所示，中間軸徑，取 圖5-3 高速浮動(dòng)軸構(gòu)造2.小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算經(jīng)比較后，確定采用下圖所示傳動(dòng)方案：圖5-4 小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)簡(jiǎn)圖 車(chē)輪最大輪壓：小車(chē)質(zhì)量估計(jì)取Gxc=7000kg 假定輪壓均布，則Pmax=（2500+7000）/4=6750kg車(chē)輪最小輪壓：Pmin=Gxc/4=7000/4=1750kg 初選車(chē)輪：由1表3-8-15P360，當(dāng)運(yùn)行速度40m/min

13、1.6，工作級(jí)別為M5時(shí)，車(chē)輪直徑Dc=350mm，軌道型號(hào)為P24，許用輪壓為11.8t Pmax。GB462884規(guī)定，直徑系為=250,315,400,500,630mm，故初步選定車(chē)輪直徑=400mm，而后校核強(qiáng)度。強(qiáng)度驗(yàn)算：按車(chē)輪與軌道為線接觸及點(diǎn)接觸兩種情況驗(yàn)算車(chē)輪接觸強(qiáng)度車(chē)輪踏面疲勞計(jì)算載荷： Pc=（2Pmax+Pmin）/3=（26750+17500）/3 =50833N車(chē)輪材料為ZG340-640，s=340Mpa，b=640Mpa線接觸局部擠壓強(qiáng)度： Pc=k1DclC1C2=6.040026.1311=62712N式中, k1許用線接觸應(yīng)力常數(shù)（N/mm2），由2表5-

14、2查得k1=6.0 l車(chē)輪與軌道有效接觸強(qiáng)度，對(duì)于P24， l=b=26.13mm C1轉(zhuǎn)速系數(shù)，由2表5-3，車(chē)輪轉(zhuǎn)速 Nc=v/Dc=40/（3.14*0.4）=31.85r/min 時(shí)，C1=1.0 C2工作級(jí)別，由2表5-4，當(dāng)為M5時(shí)， C2=1 Pc Pc，故通過(guò)。 點(diǎn)接觸局部擠壓強(qiáng)度： Pc=k2R2C1C2/m3=0.132300211/0.473 =N式中，k2許用點(diǎn)接觸應(yīng)力常數(shù)（N/mm2），由3表5-2查得k2=0.132R曲率半徑，車(chē)輪與軌道曲率半徑中的大值。車(chē)輪R1=D/2=400/2=200mm，軌道R2=300mm，故取R=300mm m由R1/R2比值所確定的系

15、數(shù)，R1/R2= 200/300=0.67，由3表5-5查得m=0.47 Pc Pc，故通過(guò)。摩擦阻力Fm：小車(chē)滿載運(yùn)行時(shí)的最大摩擦阻力： =（+7000） =8100N式中，Q起升載荷；G起重機(jī)或者運(yùn)行小車(chē)的自重載荷；f滾動(dòng)摩擦系數(shù)，由(1)表2-3-2查得f=0.6；車(chē)輪軸承摩擦系數(shù)，由(1)表2-3-3查得 =0.02； d與軸承相配合處車(chē)輪軸的直徑，d=125mm； D車(chē)輪踏面直徑，D=400mm；附加摩擦阻力系數(shù)，由(1)表2-3-4查得 =2；摩擦阻力系數(shù)，初步計(jì)算時(shí)可按(1)表2-3-5查得 =0.01。空載運(yùn)行時(shí)最小摩擦阻力： Fm0= =1225N電動(dòng)機(jī)的靜功率：Pj= =

16、=4.72kw式中，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率，取0.9式中 Fj=Fm(Q=Q)滿載運(yùn)行時(shí)的靜阻力；m驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)m=2；對(duì)于橋式起重機(jī)的小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)可按下式初選電動(dòng)機(jī)：P=kdPj=14.72=4.72kw初選電動(dòng)機(jī)功率： N=kdNj=1.6*1.684=2.694kw式中，kd電動(dòng)機(jī)功率增大系數(shù)，由1表7-6得kd=1.0。由附表選用電動(dòng)機(jī)YZR-160M1，Ne=5.8kw，n1=1000 r/min，(GD2)d=0.47kg.m2，電動(dòng)機(jī)質(zhì)量154kg 。 電機(jī)等效功率： Nx =K2.5rNj =0.751.124.72 =3.96kw式中，K2.5工作類(lèi)型參數(shù)，由表6-4查得K2.5=0

17、.75 r由(1)按起重機(jī)工作場(chǎng)所得tq/tg=0.2，查得r=1.12由此可知，Nx Ne，滿足發(fā)熱要求車(chē)輪轉(zhuǎn)速：nc=機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比：i0=由1附表40，選用兩臺(tái)ZSC-600-2減速器， =46.7；N=6.9kw (當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速為600r/min時(shí))。 故NJN實(shí)際運(yùn)行速度：Vdc=Vdc誤差：實(shí)際所需電動(dòng)機(jī)靜功率：Nj=NJ由于NjNe，故所選電動(dòng)機(jī)和減速器均合適起動(dòng)時(shí)間： tq=式中 n1=1000r/min； m=1(驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù))；Mq=1.5Me=1.5MeJC25%時(shí)電動(dòng)機(jī)額定扭矩：Me =9550 滿載運(yùn)行時(shí)的靜阻力矩：Mj(Q=Q)=空載時(shí)的運(yùn)行阻力矩：Mj(Q=0)=初步

18、估算高速軸上聯(lián)軸器的飛輪轉(zhuǎn)矩： (GD2)zl+(GD2)l=0.28kgm2機(jī)構(gòu)總飛輪矩（高速軸）：C(GD2)l=1.15(0.47+0.28)=1.863kgm2滿載起動(dòng)時(shí)間：tq(Q=Q)= =1.23s空載起動(dòng)時(shí)間： tq(Q=0)= 由1表7-6查得,當(dāng)時(shí), tq的推薦植為5.5s,故tq(Q=Q) tq,古所選電動(dòng)機(jī)能滿足快速起動(dòng)的要求. 起動(dòng)工況下校核減速器功率：Nd=式中 Pd=Pj+Pg=Pj+=8100+(7000+20000)=17904Nm運(yùn)行機(jī)構(gòu)中同一傳動(dòng)減速器的個(gè)數(shù)，m=1因此 Nd=所選用減速器的NJC25%=6.9kwNd, 故減速器合適。由于起重機(jī)是在室內(nèi)使

19、用，故坡度阻力及風(fēng)阻力均不予考慮。以下按二種工況進(jìn)行驗(yàn)算空載起動(dòng)時(shí)，主動(dòng)車(chē)輪與軌道接觸的圓周切向力：= =847.4=8474N 車(chē)輪與軌道的粘著力： ，故可能打滑。解決辦法是在空載起動(dòng)時(shí)增大起動(dòng)電阻，延長(zhǎng)起動(dòng)時(shí)間。滿載時(shí)起動(dòng)，主動(dòng)車(chē)輪與軌道接觸處的圓周切向力： = +=1069.5=10695N車(chē)輪與軌道的粘著力：，故滿載起動(dòng)時(shí)不會(huì)打滑，因此所選電動(dòng)機(jī)合適。由2查得，對(duì)于小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)時(shí)間34s，取=2s，因此，所需制動(dòng)轉(zhuǎn)矩： = -=27.2 Nm 由附表15選用，其制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 考慮到所取制動(dòng)時(shí)間與起動(dòng)時(shí)間很接近，故略去制動(dòng)不打滑條件驗(yàn)算高速軸聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩，由2（6-26）式： 式中 電

20、動(dòng)額定轉(zhuǎn)矩； n聯(lián)軸器的安全系數(shù)，運(yùn)行機(jī)構(gòu)n=1.35； 機(jī)構(gòu)剛性動(dòng)載系數(shù)，=1.22.0，取=1.8。由附表31查電動(dòng)機(jī)YZR132M2-6兩端伸出軸各為圓柱d=38mm，=80mm。由附表37查ZSZ-600減速器高速軸端為圓柱形=35mm，=55mm。故從附表41選鼓形齒式聯(lián)軸器，主動(dòng)端A型鍵槽=38mm，L=80mm；從動(dòng)端A型鍵槽=30mm，L=55mm。標(biāo)記為：GICL聯(lián)軸器ZBJ19013-89。其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩=88Nm，飛輪矩=0.009kg，質(zhì)量=5.9kg高速軸端制動(dòng)輪：根據(jù)制動(dòng)器已選定為，由1附表16選制動(dòng)輪直徑=200mm，圓柱形軸孔d=38mm，L=80mm，標(biāo)記為：制動(dòng)

21、輪200-Y38 JB/ZQ4389-86，其飛輪矩=，質(zhì)量=10kg以上聯(lián)軸器與制動(dòng)輪飛輪矩之和：+=原估計(jì)基本相符，故以上計(jì)算不需修改低速軸聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩，可由前節(jié)的計(jì)算轉(zhuǎn)矩求出 Nm 由1附表37查得ZSC-600減速器低速軸端為圓柱形d=80mm，L=115mm，取浮動(dòng)軸裝聯(lián)軸器軸徑d=8mm，L=115mm，由1附表42選用兩個(gè)GICLZ鼓形齒式聯(lián)軸器。其主動(dòng)端：Y型軸孔A型鍵槽，=80mm。從動(dòng)端：Y型軸孔，A型鍵槽，=75m，L=8mm，標(biāo)記為 GICLZ聯(lián)軸器 由前節(jié)已選定車(chē)輪直徑=400mm，由1表19參考車(chē)輪組，取車(chē)輪軸安裝聯(lián)軸器處直徑d=80mm，L=115mm，同樣選用兩個(gè)GICLZ鼓形齒式聯(lián)軸器。其主動(dòng)軸端：Y型軸孔，A型鍵槽=75m，L=115mm，從動(dòng)端：Y型軸孔