桥式起重机小车设计

1、毕业设计（论文）题 目 桥式起重机小车设计 系 （院） 机电工程系专 业 机械设计制造及其自动化班 级学生姓名学 号 指导教师 职 称 二一四年六月二十日独 创 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 年 月 日毕业设计（论文）使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。本人愿

2、意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名: 年 月 日滨州学院本科毕业设计（论文）题目摘 要根据某企业招标文件的要求，依据起重机设计规范、GB/T3811-2008等标准，设计计算了250/50t双梁桥式起重机各项性能指标，完成了起重机总体设计方案及小车设计方案。首先从整体设计出发，依次设计计算了250/50t双梁桥式起重机的主副起升机构，小车运行机

3、构，主端梁结构形式，小车架结构形式等主要机构部件。选取了吊钩、卷筒、电动机、减速器、制动器、联轴器等起重机主要零部件。设计了符合经济梁要求的桥架结构，并校核了起重机桥架在危险截面处的强度、刚度等力学性能参数。设计过程中，桥架采用全偏轨箱形主梁、箱形端梁的双梁结构。桥架刚性好，制作方便。考虑到起重机整机和各个机构零部件的合理布置，通过计算多组数据来选择最优结果。达到了起重机各机构布置紧凑性与合理性的目的，从而优化了起重机整机的性能。考虑到起重机购买厂家对起重机某些指标的重视，如注重起重机长时间使用性能及日后使用和维修的方便性等，本设计所选的大部分零件均具有通用化、标准化、系列化的特点。在投标方案

4、中，注意到了各个机构选取时的相互比较。为满足购买单位的要求，对于一些特殊零部件，本文进行了谨慎选取。关键词：桥式起重机小车，减速器，结构设计 English TitleAbstractAccordance with the requirements of the tender documents of a company , according to crane design specifications , GB/T3811-2008 and other standards, design and calculation of 250/50t double girder overhead c

5、rane performance indicators , completed the overall design of the crane and trolley design.First, from the overall design of the departure , in order to calculate the 250/50t design double girder overhead crane main and auxiliary hoisting mechanism , trolley traveling mechanism , the primary -side f

6、orm beam structure , frame structure in the form of small parts and other major institutions . Select the hook , reel , electric motors, reducers , brakes, couplings cranes major components. Designed to meet the economic requirements of the bridge girder structure , and checked in a dangerous sectio

7、n of the crane bridge strength, stiffness and other mechanical properties of parameters. The design process, with full off-track bridge box girder , double girder structure box end of the beam. Bridge rigid, easy to produce . Taking into account the reasonable arrangement crane machine parts and var

8、ious agencies , by calculating multiple sets of data to select the optimal results. Reached a crane agencies compact layout and rationality purpose to optimize the performance of the crane machine .Taking into account the importance of the crane crane manufacturers buy some indicators , such as the

9、emphasis on prolonged use of cranes and future performance ease of use and maintenance , etc., most of the parts of the design were selected with a common , standardized , serialized characteristics. In bidding program , noticed when compared with each other to select the various agencies . To meet

10、the requirements to purchase units for some special parts , the paper carried a cautious selection.Key words: Bridge crane car，Retarder，Structure designii滨州学院本科毕业设计（论文）目 录第一章 绪论11.1起重机的类型及其特点11.2起重机的发展现状1第二章 桥式起重机的介绍32.1 桥式起重机的分类32.2桥式起重机的发展前景32.3本设计的主要内容、目标和方法4第三章 小车运行机构总体设计63.1 小车初定63.1.1 主副起升机构63

11、.1.2 小车运行机构63.1.3 小车架7第四章 起升机构设计84.1 主起升机构设计84.1.1 桥式起重机主起升机构设计参数84.1.2 确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组84.1.3 钢丝绳的选择94.1.4 滑轮、卷筒的选择104.1.5 初选电动机114.1.6 初选减速器124.1.7 选择制动器134.1.8 选择联轴器144.1.9 起制动时间验算144.1.10 电动机的校核154.2 副起升机构设计164.2.1 桥式起重机副起升机构设计参数164.2.2 确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组174.2.3 钢丝绳的选择174.2.4 滑轮、卷筒的选择184.2.5 初选电动机

12、204.2.6 初选减速器214.2.7 选择制动器214.2.8 选择联轴器224.2.9 起制动时间验算234.2.10 电动机的校核24第五章 运行机构设计255.2 小车运行机构255.2.1 主要参数和机构的布置255.2.2 选择车轮和轨道255.2.3 电动机的选择255.2.4 减速器的选择265.2.5 电动机的校核275.2.6 制动器的选择285.2.7 联轴器的选择295.2.8 车轮的计算29第六章 三维仿真32第七章 结论33参考文献34谢 辞35I第一章 绪论物料搬运是人类活动的一个重要组成部分，随着生产规模的扩大，自动化程度的提高，在现代生产过程中更广泛的材料搬

13、运起重机作为重要的辅助工具，增加了起重机的需求越来越高的作用。起重机正在经历一场巨大的变革。 起重机械是用于物料起重，运输，搬运和安装机器及设备业务。它改变了人类几千年的手工搬重物的情况，现在几个按钮即可完成以前不可能或很难实现的处理工作，减少人工，提高效率。起重机械发展历史悠久，种类繁多，应用极为广泛。今天的经济的各个部门，如冶金，机械，交通，电力，建筑，矿山，化工，船舶，港口，铁路，农场，森林和防御都来自起重机械分不开的。 随着科学技术的进步和经济建设起重机的发展日益呈现生产过程，实现机械化，自动化，减少人工劳动强度，提高劳动生产率突出，作为专用设备。起重机结构在这个阶段有大型，精密，高效

14、，多功能，舒适的机电一体化方向发展。1.1起重机的类型及其特点取决于起重的物品，操作的复杂性，在工作场所或生产工艺要求和其它条件的处理特性，起重机械，可以简单地分为三类：（1）简单的起重机：一般只作升降运动，而且大多数是手动。如各种千斤顶，卷扬机和滑轮等。 （2）普通起重机：除了本文向下运动，同时也使物品作水平运动。如桥式起重机和汽车起重机等。 （3）专用起重机：只适合于一些专业的工作，其结构往往比上面两个更复杂。如各种冶金起重机，建筑起重机和港口与起重机。1.2起重机的发展现状从20世纪50年代初创建至今，中国起重机，已经形成了一定的生产规模，具备一定的技术水平，基本形成了较为完整的设计，生

15、产和销售系统，可基本满足该设备的国家的需求。目前国家实施的财政政策，刺激中国的基础设施建设的快速发展，起重设备作为国民经济装备的重要基础，广泛应用于各行业，如冶金，煤炭，化工，电力，交通运输和制造行业。随着现代科学技术，工业生产规模的扩大和提高自动化程度的迅速发展，生产过程的现代化起重机应用越来越广泛，作用也越来越大的起重机要求也越来越高。起重机械正朝着大型，高速，人性化，环保，通用产品小型化，模块化组件和多样化，安全监控制度化，规范化方向发展。中国劳动力相对便宜，制造成本低，发展潜力巨大。与此同时，我们应该清醒地认识到，与发达国家相比，中国起重机制造条件以下因素令人担忧。（1）总体低技术含量

16、，低钢结构的制作材料和电控系统级高亮显示; （2）大规模发展是不够的，最突出的低水平重复建设严重，造成资源的浪费，职业发展严重滞后; （3）极少数国际知名品牌; （4）严重的恶性竞争，也不能保证一个合理的利润，并导致投入最少的安全措施，事故发生率居高不下。 第二章 桥式起重机的介绍2.1 桥式起重机的分类 通用桥式起重机的工作环境一般桥式起重机用于一般用途。以下是所有的起重机桥式起重机常见的类型。 图2.1 桥式类型起重机的大致分类2.2桥式起重机的发展前景 近年来，随着国际合作的增加，国际起重机行业发展迅速。到目前为止，国际主要知名起重机制造厂商有德国的DEMAG起重机，芬兰的Kone起重机

17、，美国CM集团等。上述企业在起重机行业内较为知名。桥式起重机的更新和发展，在很大程度上取决于电气传动与控制的改进。将机械技术和电子技术相结合，将先进的计算机技术、微电子技术、电力电子技术、光缆技术、液压技术、模糊控制技术应用到机械的驱动和控制系统，实现起重机的自动化和智能化。大型高效桥式起重机新一代电气控制装置已发展为全电子数字化控制系统。主要由全数字化控制驱动装置、可编程序控制器、故障诊断及数据管理系统、数字化操纵给定检测等设备组成。变压变频调速、射频数据通讯、故障自诊监控、吊具防摇的模糊控制、激光查找起吊物重心、近场感应防碰撞技术、现场总线、载波通讯及控制、无接触供电及三维条形码技术等将广

18、泛得到应用。使起重机具有更高的柔性，以适合多批次少批量的柔性生产模式，提高单机综合自动化水平。重点开发以微处理机为核心的高性能电气传动装置，使起重机具有优良的调速和静动特性，可进行操作的自动控制、自动显示与记录，起重机运行的自动保护与自动检测，特殊场合的远距离遥控等，以适应自动化生产的需要随着现代科学技术的发展，各种新技术、新材料、新结构、新工艺在桥式起重机上得到广泛的应用。所有这些因素都有里地促进了桥式起重机的发展。根据国内外现有桥式起重机产品和技术资料的分析，近年来桥式起重机的发展趋势主要体现在以下几个方面：（1）重点产品大型化，高速化和专用化（2）系列产品模块化、组合化和标准化（3）通用

19、产品小型化、轻型化和多样化（4）产品性能自动化、智能化和数字化（5）产品组合成套化、集成化和柔性化2.3本设计的主要内容、目标和方法1、主要内容：了解桥式起重机的发展和应用现状，设计一台满足要求的室内250/50t双梁桥式起重机，并用AutoCAD绘图软件绘制出图纸。由于现在室内运行的桥式起重机基本上是采用电力驱动，且电动机容量的选择与各机构的尺寸布置和运转的经济性有密切关系，因此，进行传动系统设计之初，先对动力系统进行计算、选择及校验。电动机的选择主要是热容量的选择，而校验主要是对电动机的过载能力校验和发热校验。桥式起重机小车传动系统设计主要包括起升机构传动系统设计、小车运行机构传动系统设计

20、。在设计中，先是确定传动设计方案，再根据动力传动方向进行设计和计算。在这三个传动系统，起升机构传动系统是最重要也是最关键的，因此在进行起升机构设计的同时，对传动的各承载部件如滑轮吊钩组、卷筒等进行了结构校核，力求工作可靠。2、目标：完成250/50t桥式起重机小车起升机构、运行机构、桥架、小车架等各构件的设计。功能实现合理，结构简单适用，工作可靠。3、方法：本设计采用规范的设计计算对桥式起重机各机构进行了分析。首先，通过查阅相关书籍和资料，学习桥式起重机小车的相关知识，了解桥式起重机的发展和应用现状，掌握桥式起重机小车金属结构的设计方法，学习并掌握AutoCAD软件的使用，掌握一般的绘图方法和

21、计算分析步骤；其次，根据现今国内外生产桥式起重机小车采用的各种结构类型，结合课本知识和参考文献信息，设计符合使用要求的结构；最后对结构进行了CAD绘图以及三维仿真，便于生产制造。第三章 小车运行机构总体设计3.1 小车初定 小车机构主要由主副起升机构、小车运行机构、小车架等机构组成。小车布置情况如图2-1。3.1.1 主副起升机构主副起升机构均由由电动机、双制动器、传动轴、减速器、卷筒组、吊钩组、定轮组等零部件组成。起动机电动机一般为YZR冶金电动机。主副起升机构采用两套制动器结构形式。主钩采用双月牙板钩，副钩采用锻造单钩。 图2-1 小车布置示意图 3.1.2 小车运行机构小车运行机构采用集

22、中驱动结构形式，由电动机、联轴器、制动器、传动轴 、减速器、车轮组等组成。为保证轮压，小车运行机构采用4台车8车轮驱动方式.。小车台车布置如图，主动轮和被动轮各半。且四个主动轮位于一侧。如图2-1，小车运行参数性能如下表：序号项 目单 位数 值备 注1小车宽度m72小车长度m6.73小车轨距m6.33小车轮距m5.34主动轮数目m/min45被动轮数目m/min46小车最大轮压KN 5007小车速度m/min163.1.3 小车架小车架采用刚性框架焊接结构，设计保证车架足够的强度、刚度，小车架受载变形后不影响机构的正常工作；并且车架的构造设计考虑起升机构和小车运行机构的布置要求，小车架上的设备

23、支座经加工后焊接在小车架上。小车架所允许的最大刚度为f=1/2000第四章 起升机构设计4.1 主起升机构设计4.1.1 桥式起重机主起升机构设计参数主起重量 工作类型 最大起升高度 主钩起升速度 整机的工作级别是由使用等级和载荷状态决定的，设计本机时，参照参考文献7中附表B.4，起升机构的工作级别是M6。图4-1 主起升机构示意图4.1.2 确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组按照传动机构布置易紧凑的原则，决定采用如上图所示的传动方案。如图所示，查阅参考文献1，由表3-2-8，选择滑轮组倍率a=8的双联滑轮组，其钢丝绳的缠绕方式如图所示。图4-2 主起升机构钢丝绳缠绕方式示意图查阅参考文献1，由

24、表4-4-11选取起重量为10t的叠片双钩，由 ,计G=224kg故主起升载荷 4.1.3 钢丝绳的选择滑轮组采用滚动轴承，采用a=3的倍率。查阅参考文献1表4-10，得到滑轮组的效率 4.1.3.1计算钢绳的静拉力 （式4-1）a-滑轮组的倍率-主起升机构额定起升载荷4.1.3.2选用钢丝绳由钢丝绳选用的最小安全系数法F0-钢丝绳整绳的破断拉力n -钢丝绳的最小安全系数，查阅参考文献7，由机构工作级别选择n=5.5S-钢绳的最大静刚度对于单层绕卷筒一般选择纤维芯的钢丝绳-钢丝的破断拉力-钢丝绳判断拉力换算系数 ，对于单层绕纤维芯钢丝绳取由参考文献1中钢丝绳选择表中，选择合适的钢丝绳，钢丝绳标

25、记为40 NAT 6(31)W + NF1700 GB/11024.1.4 滑轮、卷筒的选择4.1.4.1滑轮、卷筒的直径在一般情况下，滑轮、卷筒的直径与钢丝绳的直径有一定关系查阅参考文献7 式 128 其中 （式4-2）D-按钢丝绳中心计算的滑轮或卷筒直径，单位（mm）d-钢丝绳的直径，单位（mm） d=40mmh-卷筒、滑轮和平衡滑轮的卷绕直径与钢丝绳直径的比值。分别用、表示。 由机构的工作级别，查阅参考文献7表48，=18、=20、=14。 故 =680 mm =760 mm =520 mm为取圆整 取=1000 mm =1000mm =800mm4.1.4.2滑轮、卷筒的绳槽半径 查阅

26、GB/T 2008-3811 式 129 取r=23mm （式4-3） 取t=42mm （式4-4）t-绳槽的节距4.1.4.3卷筒长度的计算 图4-3 卷筒尺寸计算简图由参考文献2，选择双联单层绕卷筒，其卷筒的计算公式 （式3-5）-为绳槽部分长度-固定绳尾所需长度，一般，取-两端空余部分，根据卷筒结构而定，取-为中间槽部分长度，由钢绳长度决定其中， （式4-6）H-起升高度，单位m，H=18ma-滑轮组的倍率，a=8n-附加安全圈数， 估算所以：4.1.4.4 卷筒的转速和壁厚（式4-7）（式4-8）取 =28mm卷筒采用Q345-B的钢板焊接结构4.1.5 初选电动机4.1.5.1计算电

27、动机稳态起升功率 （式4-9）-主起升机构额定起升载荷-主钩起升速度，单位m/s-起升机构的总效率，一般取 0.80.854.1.5.2 选择电动机按照S4工作制，确定相应的CZ值和实际接电持续率下的功率，判定其工况。查阅参考文献7，附录Q，其起升机构的JC值为JC%=25%,CZ=150稳态负载平均系数G=0.8。 （式4-10）查阅参考文献1表5-1-36， 根据JC%=25%, CZ=150选择YZR冶金电动机，其型号为YZR 355 L 10其中，转速n=580r/min，额定功率N=106.6KW，质量m=1764kg，转子转动惯量 最大转矩倍率 =3.14.1.6 初选减速器根据参

28、考文献7要求，主起升减速器采用QY系列硬齿面减速器4.1.6.1计算起升机构传动比，选择减速器 （式4-11）查阅参考文献1表4-10-6， 由电动机功率N=106.6kw，传动比i=95，转速n=580r/min，选择减速器，其型号为：QY 3D 800-90 C W其最大许用输出扭矩为 ，最大径向力为270kN4.1.6.2 验算最大扭矩 （式4-12）-电动机最大转矩倍率 -电动机传递的效率， M额-电动机额定转矩 最大扭矩验算通过4.1.6.3 验算最大径向力和传动比 卷筒的质量G筒为 （式4-13）其中为刚才的容积量 最大径向力校核通过 合理 （式4-14）4.1.7 选择制动器主起

29、升机构采用支持制动和控制制动，支持制动采用常闭电液盘式制动器，控制制动采用电气制动，在驱动装置每个减速器高速轴两端各设置一套电液盘式制动器，一套为工作制动器，另一套为辅助制动器，在任何情况下不会出现“溜钩”现象。制动器采用电液盘式制动器，每套制动器的安全系数1.25。制动前，下降速度自动降低至速度的最低档。4.1.7.1计算制动力矩 （式4-15）-制动器安全系数，取1.75-额定起升重量，取-机构的效率，取0.85D-卷筒直径，单位m，取D=1.04a-滑轮组倍率，a=8i-减速器传动比，i取80 （式4-16）故所选制动器的型号为：YPBI 630 -2000 4000其制动轮直径为630

30、mm，质量为250kg，最大制动力矩为查阅参考文献1表3-12-8， 其带制动轮的联轴器转动惯量为4.1.8 选择联轴器依据所传递的扭矩，转速和被连接的轴颈等参数选择联轴器的具体规格，起升机构中，所选联轴器要满足 （式4-17）-联轴器重要程度系数，对起升机构，-角度偏差系数，对齿轮联轴器，其-按照第二类载荷计算的轴传递的最大扭矩 （式4-18）选择型号为CLZ 4, 其最大许用转矩为 4.1.9 起制动时间验算4.1.9.1起动时间和起动加速度的验算 （式4-19）-电动机转子的转动惯量，-联轴器的转动惯量，-制动轮的转动惯量，D-卷筒的直径，单位m， D=1.04mI -减速器的减速比，i

31、=90n -电动机的额定转速 n=580r/min-电动机平均起动转矩，查参考文献1表2-2-8， 为（1.51.8）M电。取 -电动机的转矩 （式4-20） （式4-21）（式4-22）起动加速度为： （式4-23） 其起升加速度小于推荐值，合理。4.1.9.2制动时间和制动加速度的验算（式4-24） -满载下降时电动机转速，通常取 -满载下降时制动轴静转矩， （式4-25） 制动加速度为： （式4-27）其制动加速度小于推荐值，合理4.1.10 电动机的校核4.1.10.1 电动机的过载校核 （式4-28） -电动机的额定功率，单位为（KW） H-系数，对于绕线式电动机去2.5 m-电动机

32、的台数，m=1-电动机的过载倍数，取3.1-起升机构的效率，取0.85-起升速度，单位为（m/s）故，电动机的过载校核通过。4.1.10.2 电动机的发热校核(在S4工作制下) （式4-29） K-电动机的工作类型系数，取k=0.75 r-系数，与的比值及使用情况有关。起升机构，取其为0.1，查参考文献2图3-10，得r=0.875 故发热校核通过。4.2 副起升机构设计4.2.1 桥式起重机副起升机构设计参数副起重量 Q=50t 工作类型 A5最大起升高度 H=18m副钩起升速度 整机的工作级别是由使用等级和载荷状态决定的，根据参考文献36，参照参考文献7中附.表B.4，起升机构的工作级别是

33、M5。4.2.2 确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组 图4-4 副起升机构示意图按照传动机构布置易紧凑的原则，决定采用如上图所示的传动方案。如图所示，查阅参考文献1，由表3-2-8，选择滑轮组倍率a=5的双联滑轮组，其钢丝绳的缠绕方式如图所示。查阅参考文献1，由表3-4-11选取起重量为50t的锻造单钩，由 ,计故主起升载荷 图3-5 副起升机构钢丝绳缠绕示意图4.2.3 钢丝绳的选择 滑轮组采用滚动轴承，采用a=5的倍率。查阅参考文献1表4-10，得到滑轮组的效率4.2.3.1 计算钢绳的静拉力 （式4-30）a-滑轮组的倍率-副起升机构额定起升载荷4.2.3.2选用钢丝绳由钢丝绳选用的最小安

34、全系数法-钢丝绳整绳的破断拉力n -钢丝绳的最小安全系数，查阅参考文献7，由机构工作级别选择n=4.5S-钢绳的最大静刚度对于单层绕卷筒一般选择纤维芯的钢丝绳对 -钢丝的破断拉力-钢丝绳判断拉力换算系数 ，对于单层绕纤维芯钢丝绳取由参考文献7中钢丝绳选择表中 选择合适的钢丝绳，其编号为21.5 NAT 6W (19) + NF1700 GB/11024.2.4 滑轮、卷筒的选择4.2.4.1 滑轮、卷筒的直径在一般情况下，滑轮、卷筒的直径与钢丝绳的直径有一定关系查阅GB/T 2008-3811 式 128 其 （式4-31）D-按钢丝绳中心计算的滑轮或卷筒直径，单位（mm）d-钢丝绳的直径，单

35、位（mm） d=21.5mmh-卷筒、滑轮和平衡滑轮的卷绕直径与钢丝绳直径的比值。分别用、表示。由机构的工作级别，查阅参考文献7表48，、。 故 为取圆整 取 4.2.4.2 滑轮、卷筒的绳槽半径 查阅GB/T 2008-3811 式 129 取r=12mm （式4-32） 取t=24mm （式4-33）t-绳槽的节距4.2.4.3 卷筒长度的计算 图4-6 卷筒尺寸计算简图有参考文献2，选择双联单层绕卷筒，D1其卷筒的计算公式 （式3-34）-为绳槽部分长度-固定绳尾所需长度，取-两端空余部分，根据卷筒结构而定，取-为中间槽部分长度，由钢绳长度决定 其中， （式4-35） H-起升高度，单位

36、m，H=18ma-滑轮组的倍率，a=5n-附加安全圈数， 估算所以：4.2.4.4 卷筒的转速和壁厚 （式4-36）其壁厚mm取 =16mm卷筒采用Q345-B的钢板焊接结构4.2.5 初选电动机4.2.5.1计算电动机稳态起升功率PN （式4-37）-主起升机构额定起升载荷-主钩起升速度，单位m/s-起升机构的总效率，一般取 0.80.854.2.5.2 选择电动机 按照S4工作制，确定相应的CZ值和实际接电持续率下的功率，判定其工况。查阅GB/T 3811-2008，附录Q，其起升机构的JC值为JC%=25%,CZ=150稳态负载平均系数G=0.8。 由 查阅参考文献7表5-1-36， 根

37、据JC%=25%, CZ=150选择YZR冶金电动机，其型号为YZR 280 M 6其中，转速n=968r/min，额定功率N=73KW，质量m=840kg，转子转动惯量 最大转矩倍率 4.2.6 初选减速器根据参考文献36具体要求，副起升减速器采用QJ系列中硬齿面减速器4.2.6.1计算起升机构传动比，选择减速器 （式3-38）查阅参考文献1表3-10-6， 由电动机功率N=73，传动比i=34.5，转速n=968r/min，选择减速器，其型号为：QJ R 560-31.5 C W其最大许用输出扭矩为 ，最大径向力为75kN4.2.6.2 验算最大扭矩-电动机最大转矩倍率 -电动机传递的效率

38、， M额-电动机额定转矩 （式4-39）最大扭矩验算通过4.2.6.3验算最大径向力和传动比 卷筒的质量G筒为 （式4-40）其中为刚才的容积量 最大径向力校核通过 合理（式4-41）4.2.7 选择制动器副起升机构采用双制动器，制动前，下降速度自动降低至速度的最低档，在任何情况下不会出现“溜钩”现象。制动器采用常闭式液压推杆制动器，每套制动器的安全系数1.25。4.2.7.1计算制动力矩 （式4-42） -制动器安全系数，取1.75 -额定起升重量，取5.1105N -机构的效率，取0.85 D-卷筒直径，单位m，取D=0.4215 a-滑轮组倍率，a=5 i-减速器传动比，i取31.5 故

39、 所选制动器的型号为： YWZ5 315/ 80其制动轮直径为315mm，质量为62.4kg，最大制动力矩为查阅参考文献1表3-12-8， 其带制动轮的联轴器转动惯量为4.2.8 选择联轴器依据所传递的扭矩，转速和被连接的轴颈等参数选择联轴器的具体规格，起升机构中，所选联轴器要满足 （式4-43）-联轴器重要程度系数，对起升机构，=1.8-角度偏差系数，对齿轮联轴器，其=1-按照第二类载荷计算的轴传递的最大扭矩 （式4-44）选择型号为CLZ 3, 其最大许用转矩为 4.2.9 起制动时间验算4.2.9.1起动时间和起动加速度的验算 （式4-45） -电动机转子的转动惯量， -联轴器的转动惯量

40、， -制动轮的转动惯量， D-卷筒的直径，单位m， D=0.4215m I -减速器的减速比，i=31.5 n -电动机的额定转速 n=968r/min -电动机平均起动转矩，查参考文献1表2-2-8， 为（1.51.8）M电。取 -电动机的转矩 （式4-46） （式4-47） （式4-48）起动加速度为： 其起升加速度小于推荐值，合理。4.2.9.2制动时间和制动加速度的验算 （式4-49） -满载下降时电动机转速，通常取 -满载下降时制动轴静转矩， 制动加速度为： 其制动加速度小于推荐值，合理4.2.10 电动机的校核4.2.10.1 电动机的过载校核 （式4-50）-电动机的额定功率，单

41、位为（KW）H-系数，对于绕线式电动机取2.5m-电动机的台数，m=1-电动机的过载倍数，取3.2-起升机构的效率，取0.85-起升速度，单位为（m/s）故，电动机的过载校核通过。4.2.10.2 电动机的发热校核(在S4工作制下) （式4-51） K-电动机的工作类型系数，取k=0.75 r-系数，与的比值及使用情况有关。起升机构，取其为0.1，查参考文献2图3-10，得r=0.875 发热校核通过。第五章 运行机构设计5.2 小车运行机构5.2.1 主要参数和机构的布置起重量250t的起重机采用8个车轮支承的小车，起重四个为主动车轮，主动车轮由小车运行机构集中驱动。起重量：Q主=250t

42、Q副=50t工作制度：中级工作制，JC%=25小车运行速度：16m /min车轮数：8个（其中4个为主动车轮）其中外侧的一个主动轮由立式套装减速器的空心轴用键直接与车轮轴联接，而另一个主动轮由固定在2个车轮轴上的齿轮通过中间轴上的惰轮驱动。驱动形式：集中驱动根据同类型小车重量估计小车重量为 75t5.2.2 选择车轮和轨道根据参考文献2表8-2，根据起升重量，选择圆柱踏面双轮缘小车车轮。其D=400mm，轮缘高为 25mm选择QU型起重机钢轨。钢轨型号为 QU80钢轨的头部曲率半径R=400mm，最大许用轮压为 500KN5.2.3 电动机的选择5.2.4.1电动机静功率的计算 （式4-32）

43、 -电动机稳态运行功率，单位kw -小车稳态运行阻力， -小车运行速度，单位m/s -机构的传递效率，=0.9m-电动机的总台数，m=15.2.4.2电动机的选择 （式5-33） -考虑到电动机起动时惯性影响的功率增大系数，取 P=1.314.63=19.019kw 查阅参考文献7附表Q，表Q1 CZ=300 JC%=25 按S4工作制，选择 YZR 200L-6 其中，转速n=958r/min，额定功率N=20.39KW，质量m=390kg，转子转动惯量 5.2.4 减速器的选择 由参考文献1式 2-3-16,其传动比 （式5-34）n-电动机额定转速（r/min）D-车轮的踏面直径，单位m

44、m-小车运行速度，m/s计算运行机构的是时候，QJ型起重机减速器有自己特定的选用方法 （式5-35） -刚性动载荷 取P -基准接电持续率下的。电动机的额定功率kwI -工作级别，P-标准减速器承载能力表中的许用功率kw （式5-36）由参考文献1表3-10-6 选取QJ-S-450-80 C L5.2.5 电动机的校核5.2.6.1 电动机的过载校核 （式5-37）-基准接电持续率的时电动机额定功率，单位kw-平均起动转矩标么值，取1.7-稳态运行阻力，4.93104Nv-运行速度，-机构传递效率，取0.9J总-机构总转动惯量 （式5-38） -电动机转子转动惯量，取 -电动机上制动轮和联轴

45、器的转动惯量 K-计及其他传动轮飞轮距影响的系数，可取1.11.2 t-机构初选起动时间，小车运行机构取46s 故 过载校核通过。5.2.6.2电动机的发热校核(在S4工作制下) （式5-39） K-电动机的工作类型系数，取k=0.75 r-系数，与的比值及使用情况有关。小车运行机构=0.35，查参考文献2图3-10，得r=1.25 -满载净功率 故 发热校核通过。5.2.6.3 起动时间与启动加速度验算满载、上坡、迎风时的启动时间 （式5-40）-机构总转动惯量 ，前面已算得n -电动机的额定转速 r/minm-电动机的台数-电动机的平均起动转矩单位： （式5-41）-满载、上坡时作用于电动

46、机轴上的静阻力距。单位： （式5-42） -运行静阻力单位D-车轮踏面直径，单位mmi-减速器的减速比,I=80 -机构的传递效率 （式5-43） （式5-44）5.2.6 制动器的选择运行机构的制动器根据起重机满载、顺风和下坡运行时制动工况选择，制动器应使起重机在规定的时间内停车。根据厂商要求，小车制动器采用液压推杆制动器，每套制动器的安全系数1.75； （式5-45） Pt-坡道阻力，单位N，Pt=7100N-不考虑轮缘与轨道附加摩擦的摩擦阻力，单位N， D-车轮踏面直径，单位m -机构的传递效率，=0.9i-减速器的减速比，i=80n-电动机的额定转速-运行机构的制动时间，单位s，查阅参

47、考文献7表12，k-其他传动件的转动惯量这算到电动机轴上的影响系数，k=1.2-制动器的台数。前面已计算 选择 YWZ5 250/30 的制动器5.2.7 联轴器的选择对于高速轴 （式5-46）K-安全系数，对于运行机构K=1.3选择的联轴器为 CLZ 2，其允许的最大传递扭矩为 对于低速轴i-减速器的减速比，i=80 -机构的传递效率，选择的联轴器为 CLZ 210，其允许的最大传递扭矩为 5.2.8 车轮的计算5.2.10.1计算轮压 （式5-49） 采用轨道头部有曲率的钢轨，车轮与轨道成点接触。5.2.10.2计算接触疲劳应力 （式5-50） -冲击系数，根据运行速度v，取1.0-工作类型系数，取1.1R-二者接触物体中曲率半径较大的一个-系数，取其为1m- 系数，由二者曲率半径比值确定，查阅参考文献2表8-6得m=0.49 -点接触许用应力，根据所用