桥式起重机设计(修改版).docx

1 概述1.1 桥式起重机的发展概述我国起重机最早是通过学习和仿造前苏联的技术制造出来的，因此，我国起重机到现在还残留着前苏联起重机原型的影子。受到我国国内条件以及传统冶金工艺的制约，国内起重机制造业在改革开放前几乎没有发展，还是50年代前苏联的水平。改革开放后，国内起重机生产厂家开始对起重机进行各种摸索和改进，来适应日益强大的生产需求，其中既有成功的例子，也有失败的教训。20世纪90年代以来，以我国起重机龙头企业太原重型机械厂和大连起重机厂为首，一些厂家开始与国外同行接触，进行技术合作，把经过实践检验成熟可靠的技术应用于新的产品中，为我国铸造起重机行业揭开了新的篇章。为了在国际起重机行业占有一席之地，我们还必须在引进吸收先进技术的同时，举一反三，积极探索铸造起重机的发展方向，以形成自己的特色和优势。起重机是指能在一定范围内垂直起升和水平移动物品的机械，具有动作间歇性和作业循环性，多用于人力不能完成的任务。桥式起重机：横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥，所以又称“天车”或者“行车”。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。它是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。所以桥式起重机在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用。1.2 桥式起重机的发展方向概述随着工业的发展，桥式起重机日常趋向高速化大型化智能化方向发展。高速化：大型桥式起重机主起升机构的起升速度已达12mmin，付起升速度15mmin，主副小车运行速度均在40mmin，大车运行80mmin以上。 大型化：由于石油、化工、冶炼造船以及电站等的工程规模越来越大，所以吊车起吊物品的重量也越大。如海上采油平台的超大结构件重大3000T。英国亚当森公司生产的世界上最大的铸造起重机起重量已达550t，目前国内最大的太原重工股份公司生产的450t起重机。智能化：整机电控配置先进，已发展到全部机构变频调速，检测手段先进，运行自动监控、自动跟踪、检测智能化，给维护检修提供了便捷。在起重机械上应用计算机技术，可以提高作业性能，增加安全性，以至实现无人自动操作。因此对于大型化的铸造起重机，主起升机构安全可靠性的设计就显得更尤为重要。否则一旦发生事故后果是十分严重的。1.3 桥式起重机的特点概述桥式起重机是桥架型起重机的一种，它依靠起升机构和在水平面内的两个相互垂直方向移动的运行机构，能在矩形场地及其上空作业，是工矿企业广泛使用的一种起重运输机械。它具有承载能力大，工作可靠性高，制造工艺相对简单等优点。桥式起重机一般有大车运行机构的桥架、装有起升机构和小车运行机构的起重小车、电气设备、司机室等几大部分组成。外形像一个两端支承在平行的两条架空轨道上平移运行的单跨平板桥。起升机构用来垂直升降物品，起重小车用来带着载荷作横向移动，以达到在跨度内和规定高度内组成的三维空间里做搬运和装卸货物用。桥式起重机是使用最广泛、拥有量最大的一种轨道运行式起重机，其额定起重量从几吨到几百吨。最基本的形式是通用吊钩桥式起重机，其他形式的桥式起重机都是在通用吊钩桥式起重机的基础上派生发展出来的。2 桥式起重机的介绍2.1 桥式起重机的分类可以分为三大类:1)通用桥式起重机 2)专用桥式起重机3)电动葫芦型桥式起重机：1)通用桥式起重机通用桥式起重机是指在一般环境中工作的普通用途的桥式起重机(见标准GB/T14405-93)以下类型的起重机都属于通用桥式起重机：通用吊钩桥式起重机 抓斗桥式起重机 电磁桥式起重机两用桥式起重机 三用桥式起重机 双小车桥式起重机 2）专用桥式起重机冶金桥式起重机 防爆吊钩桥式起重机 绝缘吊钩桥式起重机 3）电动葫芦型桥式起重机其特点是桥式起重机的起重小车用自行式电动葫芦代替，或者用固定式电动葫芦作起重小车的起升机构，小车运行、大车运行等机构的传动装置也尽量与电动葫芦部件通用化。因此,在中小起重量范围的一般使用场合使用越来越广泛，甚至有替代某些通用桥式起重机的趋势。 电动梁式起重机 电动葫芦桥式起重机 2.2 桥式起重机运行机构设计的目的、内容和要求1）设计的目的其目的在于通过桥式起重机设计，使我们在拟订传动结构方案、结构设计和装配、制造工艺以及零件设计计算、机械制图和编写技术文件等方面得到综合训练；并对已经学过的基本知识、基本理论和基本技能进行综合运用。从而培养具有结构分析和结构设计的初步能力；使学生树立正确的设计思想、理论联系实际和实事求是的工作作风，作为毕业设计的选题不仅可以检验自己的机械专业能力还可以考察创新创造能力。为以后对起重机的设计与研发做了很好的铺垫。2） 设计的内容主起升构的计算：确定机构的起升传动方案、钢丝绳的选择、滑轮和卷筒的计算、根据静功率初选电动机、减速器的选择、制动器的选择、起动时间与起动平均加速度的验算、电动机的发热验算、联轴器的选择等；副起升机构的计算：确定机构的起升传动方案、钢丝绳的选择、滑轮和卷筒的计算、根据静功率初选电动机、减速器的选择、制动器的选择、起动时间与起动平均加速度的验算、电动机的发热验算、联轴器的选择等；小车的运行机构计算：确定机构的布置简图、轮压的计算、电动机的选择、制动器的选择、减速器强度验算、联轴器的计算、车轮计算、车轮轴的计算等；大车的运行机构计算：确定机构的布置简图、轮压的计算、电动机的选择、制动器的选择、减速器强度验算、联轴器的计算、车轮计算、车轮轴的计算；3） 设计的要求a) 完成整个起重机大车机构及桥架的设计计算，合理选择大车机构；大车运行机构的主要元件；合理设计桥架截面尺寸b) 绘出起重机装配图、大车装配图、桥架结构图、大车车轮零件图；c) 设计计算说明书50页左右。2.3 主要技术参数起升高度：8m起升速度：2.616m/min小车速度：30m/min大车速度：40m/min工作级别：5级JC值：25跨度：34m3 主起升机构的计算3.1 主要参数与机构的布置简图：已知：起重量：Q=25t工作类型：中级（JC%=25）最大起升高度：12m起升速度：2.616m/min机构布置简图如图1所示1.电动机 2.联轴器 3.传动轴 4.制动器 5.减速器 6.卷筒 7.轴承 8.平衡滑轮 9.钢丝绳 10.滑轮组 11.吊钩图1 主起升机构传动简图3.2 钢丝绳的选择:根据起重机的额定起重量,选择双联起升机构滑轮组分倍率为4,钢丝绳缠绕方式如图2所示: 图2 主起升钢丝绳缠绕简图1） 钢丝绳所受的最大静拉力:式中 Q 额定起重量,Q=25000kg G钩吊钩组重量,G钩=500kg (吊钩挂架的重量一般约占额定起重量的2%4%,这里取勾钩挂架重量为500kg) M 滑轮组倍率,m=4 组滑轮组倍率, 组=0.98Smax=25000+500240.98=3252.55N2） 钢丝绳的选择:所选择钢丝绳的破断拉力满足:而S绳=aS丝, n绳钢丝绳的安全糸数,对于高级n绳=6由上式可得:S绳=19.51kN根据S丝查钢丝绳产品目录(附录12)可选用:钢丝绳637(B)类， S丝=27.70kN因为S丝19.51kN所以满足要求,钢丝绳直径为d绳=8mm3.3 滑轮和卷筒的计算1） 滑轮和卷筒最小直径的确定:确保钢丝绳具有一定的使用寿命,滑轮和卷筒直径(自绳槽底部起的直径)应满足： D(e-1) d绳式中e糸数,对中级工作类型的桥式起重机,取e=25所以, D(25-1)17=408mm 取卷筒和滑轮直径为D=500mm2） 卷筒长度和厚度的计算:(如图3所示)图3 双联卷筒尺寸图L双=2(L0+L1+L2)+L光L0=(Hmax/D0+n)t式中Hmax最大起升高度, Hmax=12mn钢丝绳安全圈数,使钢丝绳尾受减小便于固定,通常n=1.53圈;取n=2t 绳槽节距,t=d绳+(24)=1921,取 t=20mmD0卷筒的计算直径(按缠绕钢丝绳的中心计算)D0=D+d绳=500+17=517mmL光卷筒左右绳槽之间不刻槽部分长度,根据钢绳允许偏角确定L光=L3-2Hmintga2其中L3 吊钩组两侧滑轮绳槽中心线之间的距离，L3=415mmHmin当吊钩滑轮组位于上部极限位置时,卷筒轴和滑轮轴之间距离,Hmin=1300mma2卷筒绕出的钢丝绳分支相对于铅垂线的允许偏斜角a256度,取tga2=tg6=0.1 L光415213000.1=155mm L0 卷筒半边的绳槽部分的长度：(取3.14) L0=(80004/3.145172)20=434mm卷筒长度L双=2(434+620)+155=1263mm取L双=1300mm,卷筒材料采用HT200,其壁厚可按经验公式确定=0.02D+(610)=0.02500+8=18 取=22mm卷筒壁压应力验算: ymax=Smax0.021=73.92MPa由选用HT200,最小抗拉强度b=195MPa；许用应力y=b/n=97.5MPa；ymax8334kg，所以满足要求,钢丝绳直径为d绳=12.5m4.3 滑轮和卷筒的计算1）滑轮和卷筒最小直径的确定:为了确保钢丝绳具有一定的使用寿命,滑轮和卷筒直径(自绳槽底部起的直径)应满足: D(e-1) d绳式中e糸数,对中级工作类型的桥式起重机,取e=25所以, D(25-1)12.5=300mm，查标准规格选用滑轮的直径D=350mm和卷筒直径为D=400mm2） 卷筒长度和厚度的计算:(如图5所示)图5 双联卷筒尺寸简图L双=2(L0+L1+L2)+L光而L0=(Hmaxm/D0+n)t式中Hmax最大起升高度, Hmax=10m N钢丝绳安全圈数,使钢丝绳尾受减小便于固定,通常n=1.53圈;取n=2t绳槽节距,t=d绳+(24)=12.516.5,取 t=16mmL1、L2空余部分和固定钢丝绳所需要的长度，取L1L23t L1L248mmD0卷筒的计算直径(按缠绕钢丝绳的中心计算)D0=D+d绳=400+12.5=412.5mmL光卷筒左右绳槽之间不刻槽部分长度,根据钢绳允许偏角确定L光=L3-2Hmintga2其中L3吊钩组两侧滑轮绳槽中心线之间的距离，L3=350mmHmin当吊钩滑轮组位于上部极限位置时,卷筒轴和滑轮轴之间距离,Hmin=1350mma2卷筒绕出的钢丝绳分支相对于铅垂线的允许偏斜角a256度,tga2=tg6=0.1L光350213500.1=80mmL0卷筒半边的绳槽部分的长度 L0=(100002/3.144152)16 =279mm卷筒长度L双=2(279+48+48)+80=830mm取L双=850mm,卷筒材料采用HT200,其壁厚可按经验公式确定=0.02D+(610)=0.02500+8=18 取=22mm卷筒壁压应力验算: MPa由选用HT200最小抗拉强度b=195MPa许用应力y=b/n=130MPaymaxy,故强度满足要求足够.3） 卷筒转速转/分5 小车运行机构的运算5.1 主要参数和机构布置简图起重量在5T至50T范围内的双梁桥式起重机的小车，一般采用四个车轮风支承的小车，其中两个车轮为主动轮，主动轮由小车运行机构集中驱动。主要参数： 起重量：主起重Q20吨，副起重Q=5吨 工作制度：中级 JC%25 小车运行速度：30m/min 车轮数：4个（对面布置） 驱动形式：集中驱动运行简图如图6下：1.电动机 2.制动器 3.减速器 4.传动轴 5.联轴器 6.角轴承箱 7.车轮图6 小车运行机构简图5.2 轮压的计算参考同类型规格相近的起重机，估计小车总重为7.5吨，近似认为由四个车轮平均承受。吊钩位于小车轨道的纵向对称轴线上，根据小车架布置图偏离，主、从动轮之间的中心线为80mm。根据起重小车架的平衡方程式，可分别求出主动轮和从动轮的轮压（如图7所示）：图7 计算简图主动轮：式中P1主动轮轮压KT小车轮压，KT=2400mmP1min=20080N(空载)同理，可得从动轮轮压P2为：P1min=19920N(空载)5.3 电动机的选择1）运行阻力的计算1.小车满载运行时的最大摩擦阻力：式中（Q+G）额定起重量加吊钩重量（Q+G）=205000N G架小车自重，G架75000N K滚动摩擦糸数，K=0.05轴承摩擦阻力糸数，=0.015K附附加摩擦阻力糸数，K附1.5D轮车轮直径，D轮350mmd 轴承内径，d=90mm (空载运行时P摩空810N)2小车满载运行时的最大坡度阻力：P坡满（G+Q+G架）K坡式中K坡坡度糸数，K坡0.002P坡满（205000+7500）0.002560N (空载运行时P坡空160N)3小车满载运行时的最大静阻力P静满=P摩满+P坡满=2820+560=3380N（P静空810+160970N）2）选择电动机，确定减速器1满载运行时电动机的静功率：式中：P静满小车满载运行时的静阻力，P静满3380N V小车小车运行速度，V小车30m/min 小车运行机构传动效率，0.9 m电动机个数，m12.选择电动机N=K电N静式中：K电电动机起动时为克服惯性的功率增大糸数，取K电1.2（起重机设计手册表96）N=1.21.84=2.20kw查电动机产品目录（附录28）选择JZR211-6电动机，功率N=2.2kw转速n=900r/min,转子飞轮矩，GD电2=0.1kg/m2最大扭矩倍数3.05.3.确定减速器减速器的传动比：式中：V小车小车运行速度，V小车30m/min N电动机转速，N=900r/min D轮小车车轮直径，D轮0.35m 所以，起动时的惯性力：式中：a平满小车满载起动时的平均加速度，取a平满0.1m/s2(参见起重机运输机械计算表32，中国铁道出版社，1982出版)起动时期减速器输入功率：根据起动时期输入功率，减速比，输入转速及工作类型产品目录，选取ZQH35-3CA, i= 33，n=6.5kw（n=1000r/min）；根据减速器的传动，计算实际的运行速度：m/min速度偏差：所以，满足要求通过。4.满载运行时电动机轴上的静力矩式中i小车运行机构减速器的公称传动比，i335.空载运行时电动机轴上的静力矩3）起动时间与起动平均加速度的验算式中M平起电动机的平均起动力矩V小车小车运行速度 n电动机转速，n=900r/min K考虑其他传动飞轮矩影响的糸数，换算到电动机轴上时，取K=1.15 GD2电电动机转子飞轮矩，GD2电0.1kgm2 GD2联电动机轴上制动轮联轴器飞轮矩GD2联0.38 kgm2（附录20）(秒)小车起动时间一般取t起满46秒,算得t起满=5秒,合格。平均加速度验算：为了避免过大的冲击及物品摆动，应使起动加速度a平满0.2m/s2（见起重运输机械计算表29）：m/s21.725kw，从计算可知，电动机满足不发热条件。5） 起动时的打滑验算小车运行机构只作空载情况的打滑验算：式中粘着糸数，对室内作业的超重机取0.15K粘差安全糸数，取K=1.05轴承摩擦糸数，取0.015d轴承内径， d90mmD轮车径直径，D轮35mmM平起电动机的平均起动动力矩（Nm）M平起1.6597502.2900=39.3 NmGD2电电动机转子的飞轮矩，GD2电0.1kg/m2GD2联电动机轴上带制动轮联轴器的飞轮矩，GD2联0.38 kg/m2K考虑其它传动飞轮矩影响的糸数，换算到电动机轴上时取K=1.15 a平空小车空载起动时的平均加速度，取A平空0.54m/s2(参见起重机运输机械计算表32) R驱min空载时的驱动轮轮压之和，按空载平均轮压计算公式左边：公式右边：由上结果可知，满足要求，所以空载起动时不会出现打滑现象。5.4 制动器的选择为了避免制动时行轮在钢轨上的滑移现象，必须控制适当的减速度，并按空载情况进行制动力矩的计算和选择制动器，最后进行满载制动验算。1) 容许制动减速度a制空的确定：对粘着糸数0.15的情况下，推荐用a制空0.55m/s22) 空载制动不打滑时，制动轴上所需的总制动力矩M总制动式中符号意义同前；3) 换算到制动轴上的空载运行（K附1）静阻力矩M空（静制） 式中机构效率，0.9 K附附加摩擦阻力糸数，K附1.5 4)制动器制动力矩M制动器计算M制动器M总制动M空（静制）362.3=33.7(Nm)查制动器产品目录（附录28）选YDWZ200/25型制动器，制动力矩MZ=200Nm，装配时调整力矩M制50 Nm5）空载制动的最小制动路程S最小的计算式中V小车容许制动减速度，V小车29.97m/min a制空容许制动减速度，a制动0.55m/s2 6)满载制动（在制动力矩M制动器不变时）减速度a制满式中M总制动36 Nm i=33 G架75000N Q起Q额+G=205000N D轮0.35m K=1.15 GD2电0.1kgm2 GD2联0.38 kgm2 n制n电900r/min D轮0.35m V小车29.97m/min7)满载制动（M制动器不变时）制动路程S满5.5 减速器强度验算根据第类载荷确定减速器承受的最在载荷，验算减速器输出上的最大扭矩。为了确定最大计算扭矩，首先要算出换算到减速器从动轴上的电动机最大起动力矩，制动力矩及打滑力矩;电动机最大起动力矩：其中max=3.05 i=33 0.9所以，制动器的制动力矩：打滑力矩：结果：,所以,减速器额定的输入扭矩为：减速器输出轴扭矩为：M出=KM计i减式中，K最大短暂扭矩糸数，K=5 减减速器的传动效率，0.96m M出520330.96=3168Nm因为，1620320时，点max240MPa300MPa式中其余符号意义同前一样；所以，符合要求；5.8 车轮轴的计算1）疲劳计算1轴受纯弯曲时的应力：式中：L车轮两个轴承间距，L=200mm2轴受纯扭矩时的应力： 式中：车轮轴所承受的计算扭矩其中：第一类载荷的动力糸数W扭抗扭断面模数3.弯曲应力和扭转应力全的计算应力为：式中：将扭转应力换算成弯曲应力的糸数，由于弯曲和扭转均对称，所以1 弯1对称循环时的许用弯曲应力，当轴采用45号钢时其中：K应力集中糸数，K2 N安全糸数，n=1.4(表122)所以,经比较可得出，疲劳计算通过。2 强度计算1.受纯弯曲时的计算应力： 式中M弯max用最大轮压（第二类载荷）计算的轴的最大弯矩W弯轴的搞抗弯断面模数2.受纯扭转时的计算应力：式中：M扭max第二类载荷的计算扭矩 W扭抗扭断面模数 3.弯曲应力和扭转应力合成的计算应力因为弯,所以强度计算通过。6 大车运行机构的计算6.1 主要参数和机构布置简图双梁桥式起重机的桥梁，起重量在5T至50T范围内一般均由四个车轮支承，其中两个车轮为主动车轮。考虑到跨度比较大，所以主动车轮由大车运行机构分别驱动。主要参数： 起重量：主起重Q20吨，副起重Q=5吨 工作制度：中级 JC%25 小车运行速度：40m/min 车轮数：4个（其中二个驱动） 驱动形式：分别驱动 跨度：34m计算大车总重量（包括小车）：运行简图如图8所示：1.电动机2.制动器3.传动轴4.高速轴齿轮联轴器5.减速器6.低速轴齿轮联轴器7.车轮图8 大车运行机构简图6.2 轮压的计算参考同类型规格相近的起重机，可近似认为至钩中心线至端梁两端，从车轮中心线距离相等地，主钩中心线离端梁中心线最小距离（L1=1.5m）；1） 大车最大轮压（满载）式中：G总起重机总重，G总435000N G小车小车自重，G小车75000N Q起 起升载荷，Q起205000N L桥架跨度，L=34m L1吊钩中心至端梁中心线的最小距离，L1=1.5m 2)大车最小轮压（满载）3 大车最大轮压（空载）4)大车最小轮压（空载）6.3 电动机的选择1）运行阻力的计算P静=P坡+P坡式中：P静起重机运行静阻力（N） P摩起重机运行摩擦阻力（N） P坡起重机在有坡度的轨道上运行时须克服的由起重机重量分力引起的阻力（N）1.起重机满载运行时的最大摩擦阻力：式中：G总起重机总重，G总435000N Q起起升载荷重量，Q起205000N K滚动摩擦糸数，K=0.09轴承摩擦阻力糸数，0.02K附附加摩擦阻力糸数，K附1.5D轮车轮直径，D轮700mmd轴承内径，d=120mm2起重机满载运行时的最大坡度阻力：P坡满（Q起+G总）K坡式中：K坡坡度糸数，K坡0.001P坡满（435000+205000）0.001=640N3小车满载运行时的最大静阻力P静满=P摩满+P坡满=5760+640=6400N4.起重机空载运行时最大静阻力式中：G0吊具重量，G05000NP摩空=(435000+5000)0.006=2640N5.起重机空载运行时坡度阻力6.起重机空载运行时静阻力P静空=P摩空+P坡空=2640+440=3080N2）选择电动机，确定减速器1满载运行时电动机的静功率：式中：P静满大车满载运行时的静阻力，P静满6400N V大车大车运行速度，V大车40m/min 大车运行机构传动效率，0.95 m电动机个数，m22.选择电动机 N=K电N静式中：K电电动机起动时为克服惯性的功率增大糸数，当取K电1.2（起重机设计手册表96）N=22.2=4.4kw查电动机产品目录（附录28）选择JZR221-6电动机，功率N=5.0kw转速n=920r/min,转子飞轮矩GD电2=0.225kg/m2,最大扭矩倍数=2.93.确定减速器减速器的传动比：式中：V大车大车运行速度，V大车40m/min N电动机转速，N=920r/min D轮 大车车轮直径，D轮0.7m 所以，起动时的惯性力：式中：a平满小车满载起动时的平均加速度，取a平满0.1m/s2(参见起重机运输机械计算表32，中国铁道出版社，1982出版)起动时期减速器输入功率：根据起动时期输入功率，减速比，输入转速及工作类型产品目录，选取ZQH20-3CA, i=50，允许输入功率n=5kw（n=1000r/min）；根据减速器的传动，计算实际的运行速度：m/min速度偏差：所以，满足要求通过。4.满载运行时电动机轴上的静力矩式中i大车运行机构减速器的公称传动比，i503）起动时间与起动平均加速度的验算式中M平起电动机的平均起动力矩 V大车大车运行速度，V大车=4060=0.67m/s n 电动机转速，n=920r/min K考虑其他传动飞轮矩影响的糸数，换算到电动机轴上时，取K=1.15 GD2电电动机转子飞轮矩，GD2电0.225kgm2 GD2联电动机轴上制动轮联轴器的飞轮矩GD2联0.42+0.20.655kgm2（附录20）(秒)对于大车起动时间一般取t起满810秒,算得t起满=2.9秒,合格。平均加速度验算：为了避免过大的冲击及物品摆动，应使起动加速度a平满0.4m/s2（见起重运输机械计算表29）：m/s22.06kw，从计算可知，电动机满足不发热条件。5）起动时的打滑验算为了使起重机运行进可靠起动，对驱动轮应做起动时的打滑验算：式中粘着糸数，对室内作业的超重机取0.15K粘差安全糸数，取K=1.125轴承摩擦糸数，取0.015d轴承内径， d120mmD轮车径直径，D轮700mmM平起验算打滑一侧电动机平均起动力矩（Nm）,取M平起=87.4 NmGD2电电动机转子的飞轮矩，GD2电0.225kg/m2GD2联电动机轴上带制动轮联轴器的飞轮矩，GD2联0.665 kg/m2K考虑其它传动飞轮矩影响的糸数，换算到电动机轴上时取K=1.15 a平空大车空载起动时的平均加速度，取a平空0.2m/s2(参见起重机输机械计算表32) R驱min驱动轮最小轮压，R驱min=91760N公式左边：公式右边：由上结果可知，满足要求，所以最小轮压处不会出现打滑现象。6.4 制动器的选择为了避免制动时行轮在钢轨上的滑移现象，必须控制适当的减速度，并按空载情况进行制动力矩的计算和选择制动器，最后进行满载制动验算。1)容许制动减速度a制空的确定：对粘着糸数0.15，G主动轮压G小车12的情况下，推荐用最大制动减速度a制空0.55m/s22）空载制动不打滑时，制动轴上所需的总制动力矩M总制动式中符号意义同前；3)换算到制动轴上的空载运行（K附1）静阻力矩M空（静制）式中 机构效率，0.95 K附附加摩擦阻力糸数，K附1.54)制动器制动力矩M制动器计算M制动器M总制动M空（静制）17410.3=163.7(Nm)查制动器产品目录（附录18）选YDWZ200/25型制动器，制动力矩MZ=200Nm;5）空载制动的最小制动路程S最小的计算式中V大车容许制动减速度，V大车40m/min a制空容许制动减速度，a制动0.55m/s26)满载制动（在制动力矩M制动器不变时）减速度a制满式中M总制动174Nm i=50 G架435000N Q起Q额+G=205000N D轮0.7m K=1.15 GD2电0.225kgm2 GD2联0.655 kgm2 n制n电920r/min V大车40m/min7)满载制动（M制动器不变时）制动路程S满6.5 减速器强度验算根据第类载荷确定减速器承受的最在载荷，验算减速器输出上的最大扭矩。为了确定最大计算扭矩，首先要算出换算到减速器从动轴上的电动机最大起动力矩，制动力矩及打滑力矩;电动机最大起动力矩：其中max=3 i=50 0.95所以，制动器制动力矩:打滑力矩：结果：，所以,减速器额定的输入扭矩为：减速器输出轴扭矩为：M出=KM入i减式中，K 最大短暂扭矩糸数，K=56 减减速器的传动效率，0.95 M出553500.95=12590Nm因为，77800320时，点max240MPa300MPa式中其余符号意义同前一样；所以，符合要求；6.8 车轮轴的计算1）疲劳计算1轴受纯弯曲时的应力：式中：L车轮两个轴承间距，L=200mm 2轴受纯扭矩时的应力：式中：车轮轴所承受的计算扭矩其中：第一类载荷的动力糸数W扭抗扭断面模数3.弯曲应力和扭转应力全的计算应力为：式中：将扭转应力换算成弯曲应力的糸数，由于弯曲和扭转均对称，所以1 弯1对称循环时的许用弯曲应力，当轴采用45号钢时其中：K应力集中糸数，K2 n安全糸数，n=1.4(表122)所以，经比较可得出，疲劳计算通过。2)强度计算1.受纯弯曲时的计算应力：式中M弯max用最大轮压（第二类载荷）计算的轴的最大弯矩W弯轴的搞抗弯断面模数2.受纯扭转时的计算应力：式中：M扭max第二类载荷的计算扭矩 W扭抗扭断面模数3.弯曲应力和扭转应力合成的计算应力因为弯,所以强度计算通过。附表:设计的主要数据主起升机构副起升机构滑轮组倍率4滑轮组倍率2钢丝绳所受力Smax=2615kg钢丝绳所受力Smax=1287.8kg选用的钢丝绳619-17-170-1选用的钢丝绳619-12.5-155-1钢丝绳直径D绳=17mm钢丝绳直径D绳=12.5mm卷筒直径D=500mm卷筒直径D=400mm滑轮直径D滑=500mm滑轮直径D滑=350mm卷筒长度L双=1300卷筒长度L双=850绳槽节距t=20mm绳槽节距t=16mm卷筒厚度=22mm卷筒厚度=18mm起升静功率N静=58.89kw起升静功率N静=15.45kw选用电动机TZR263-10选用电动机TZR2-42-8电动机功率N=60kw电动机功率N=16kw电动机转速n=580m/min电动机转速n=710m/min减速器ZQH75-3CA减速器ZQ-500-4CA传动比16传动比23.34所选制动器JCZ-400/45C所选制动器JWZ-300所选联轴器CL5所选联轴器CL3起动时间t起=1.26(s)起动时间t起=0.752(s)制动时间t制=0.58(s)制动时间t制=0.29(s)实际起升速度V实际=14.8m/min实际起升速度V实际=14.8m/min起升速度偏差V=7.5%起升速度偏差V=1.5%小车运行机构大车运行机构满载主动轮压Pmax=73420N满载最大轮压P满max=223820N空载主动轮压Pmin=20080N空载最大轮压P空max=128240N满载从动轮压Pmax=60580N满载最小轮压Pmin=96180N空载从动轮压Pmin=19920N空载最小轮压Pmin=91760N满载运行摩擦力P摩满=2820N满载运行摩擦力P摩满=5760N空载运行摩擦力P摩空=810N空载运行摩擦力P摩空=2640N最大坡度阻力P坡满=560N最大坡度阻力P坡满=640N满载运行总阻力P静满=3380N满载运行总阻力P静满=6400N空载运行总阻力P静空=970N空载运行总阻力P静空=3080N选用电动机JZR211-6选用电动机JZR221-6电动机功率N=2.2kw电动机功率N=5kw电动机转速n=900m/min电动机转速n=920m/min减速器ZQH35-3CA减速器ZQH20传动比33传动比50所选制动器YDWZ-200/