塔式起重机设计说明书

1、摘 要被人们喻为“巨人之臂” 、 “画在天空中的弧、 “力与美的象征”的起重机, 广泛应用于国民经济各部门进行物质生产和装卸搬运的重要设备。 塔式起重机是 一种能在一定范围内垂直起升和水平移动物品的机械, 是现代化工业与民用建筑 中的主要施工机械。本次设计是关于塔式起重机的传动部分, 目标是使塔式起重机所提起的重物 能够正常的升降以及让小车能够在横梁上水平的运行。 首先, 根据已知条件确定 好设计的传动方案; 然后, 根据传动方案所提升的负载选择电动机, 在依次选择 选择蜗杆传动减速器、 联轴器、 制动器等; 接着根据起升高度设计卷筒以及钢丝 绳的设计计算, 最后是对小车的设计计算; 根据上述

2、所选出的标准件以及零部件 应用工程软件绘制出塔式起重机的装配图,根据装配图拆出塔式起重机的零部 图。 设计塔式起重机构时, 根据机构传动选择标准元件实际情况进行零部件的强 度和寿命校核验算。最后把计算结果整理成设计说明书。总之, 为了确保产品的质量和水平, 设计工作按照科学的程序进行, 分清主 次,合理取舍。关键词 :塔式起重机;起升机构;传动设计AbstractBy people known as the” Giant of the arm” , ” draw the art in the sky” , ” a symble of strength and beauty” ,of the c

3、rane is widely used in material production sectors of the national economy and the importance of loading and unloading equipment.Tower crane is a species in certain range of vertical lifting and horizontal movement items of machinery,a modern industrial and civil buliding in the major construction m

4、achinery.This design is part of the transmisson tower cranes,tower cranes which objective is to bring the weight down normal and allow car to run at the level of the beam.Fist,according to known the conditions of good design to determine the transmission program;then,according to the load drive upgr

5、ade program selection motor,wore drive in the orderof selection options reducer,couplings,brakes,etc;then roll under the lift,the design and Rope design calculation,the last car car is design and calculation;last elect under the standard condition and the application of engineering software to map o

6、ut parts of tower crane s assemble drawings,according to dismantle the tower crane assembley drawings of parts and plans.Design of tower crane bodies,in accordance with standard component for Driving choose the actual situation in parts of the intensity and lifetime calibration checking.Final result

7、s were organized into design sepcifications.In short,in order to ensure product quality and level of design work carried out in accordance with scientific procedures,to distiguish between primary and secondary,a reasonable choice.Keywords :Tower crane;Hoisting mechanism;Transmission Design.目录1 绪论 .

8、3 1.1塔式起重机的发展状况 . 3 1.2塔式起重机设计的目的意义 . 41.3塔式起重机起升机构的设计内容 . 42 塔式起重机的传动方案设计 . 6 2.1方案一 . 6 2.1.1塔式起重机起升机构传动装置设计方案 . 6 2.1.2小车水平运动传动装置设计案 . 7 2.2方案二 . 82.2.1塔式起重机起升机构方案设计 . 83 塔式起重机传动机构的设计计算 . 9 3.1 塔式起重机起升机构的设计计算 . . 9 3.1.1塔式起重机起升机构功率计算 . 9 3.1.2确定电动机转速 . 10 3.1.3减速器的选择 . 11 3.1.4分配传动比 . 11 3.1.5传动装

9、置的运动和动力参数计算 . 12 3.2联轴器的选择 . 13 3.3小车水平运动传动装置计算 . 14 3.3.1计算电动机的静功率 . 14 3.3.2确定电动机转速 . 15 3.3.3减速器的选择 . 16 3.3.4分配传动比 . 16 3.3.5传动装置的运动和动力参数计算 . 163.4联轴器的选择 . 18 3.5吊钩的计算 . . 19 3.6塔式起重机起升机构滑轮组倍率 . 21 3.7钢丝绳计算 . . 21 3.8卷筒尺寸及转速计算 . . 24 3.8.1卷筒主要尺寸的确定: . 25 3.9起升机构制动器的选择计算 . 27 3.10起升机构的起动、制动时间的验算

10、. 30 3.10.1启动时间验算 . 31 3.10.2制动时间验算 . 33 3.11小车水平运动的制动器的选择计算 . 34 3.12小车水平运动的起动、制动时间的验算 . 37 3.12.1启动时间验算 . 373.12.2制动时间验算 . 394塔式起重机结构设计 . 41 4.1塔式起重机起升机构的结构方案 . 414.2塔式起重机起升机构的结构布置 . 415结论 . 43 6谢辞 . 44 7参考文献 . 451 绪论1.1塔式起重机的发展状况塔式起重机发明于二十世纪之初的欧洲。 1900年有了第一个塔式起重机专 利, 1905年出现了塔身固定的臂架式起重机,第一次、二次世界大

11、战后塔式起 重机得到了快速发展今年更是呈现形式多样、需求旺盛的局面。我国起重机制造业奠基于 20世纪 50年代。综观 50年发展史,我国塔式起 重机行业从无到有, 从小到大, 逐步形成了较为完整的体系和比较完整的系列型 谱, 塔式起重机成为建筑施工中的关键设备, 塔式起重机行业也成为我国发展最 快的机械行业之一。我们只用了 50年时间走完了国外发达国家上百年塔式起重 机发展的路程。 70年代以来,起重机的类型、规格。性能和技术水平获得很大 的发展。 起重机是减轻笨重体力劳动、 提高作业效率、 实现安全生产的起重运输 设备。 在国民经济部门的物质生产的物资流通中, 起重机作为关键的工艺设备或 重

12、要的辅助设备,应用十分广泛,如今中国塔式起重机已经批量走进国际市场, 目前我国已成为世界塔式起重机生产大国, 也是世界塔式起重机主要需求市场之 一。我国今后相当长的一段时间,电力需求是紧张的,受资源、环保、安全、可 靠等因素的制约,水电、核电、风电、太阳能发电在我国的电源结构中的比例不 可能大幅提高, 我国煤炭资源丰富, 火力发电在电源结构中将长期处于主导地位。 随着人们环保意识的增强、 火力发电技术的进步, 燃煤电厂将向更大容量、 更高 参数的机组发展,在 1000MW 超临界机组成为主流机组的今天,可以预测 1300MW 等更高参数的机组将是今后燃煤电厂的发展方向, 3000t , m 级

13、、额定 起重量为 150t 左右的大型塔式起重机将在今后火电建设中得到应用。随着火力 发电厂锅炉顶标越来越高, 将由目前电厂建设主力起重机履带起重机和塔式起重机并存的局面改为主力起重机只能为塔式起重机, 塔式起重机将居于不可替代的 地位。1.2塔式起重机设计的目的意义塔式起重机设计的目的是对塔式起重机的起升机构进行设计计算, 学习设计 起升机构传动的方法, 熟悉所选零件的工艺性、 机械装配和安全技术等方面的知 识, 培养分析问题和解决问题的能力。 所以, 其主要内容是在于起重机的技术设 计, 即绘制计划图和编制计划说明书。 在塔式起重机设计时, 应多注意结构构造 的设计工作, 即根据其计算得出

14、的主要尺寸和选好的标准件, 确定出起重机的整 体结构和各部件的结构。近年来, 我国塔式起重机行业通过公关, 在认真研究国外技术, 结合国情实 际情况下,研究出不少好的产品,如 CAD 模块化塔机组合设计,起重、布料两 用塔机等。塔式起重机设计开发过程中,也解决了大功率起升机构的无极变速、 PLC 控制问题以及长期困扰人们的起升机构乱绳打扭问题等。以上问题都是塔式 起重机设计开发所实现的, 因此, 塔式起重机的设计对我国起重事业有着很重大 的意义。1.3塔式起重机起升机构的设计内容本次设计塔式起重机的吊钩的速度为 0-15m/min, 起重量为 3t , 起升高度为 20m 。塔式起重机的设计的

15、内容为:塔式起重机起升方案的设计塔式起重机 机械传动的设计计算绘制装配草图绘制装配草图与主要零部件图编写设 计计算说明书。 与此同时还要基本上掌握一般机械零部件发热设计方法; 同时对 塔式起重机的构造型式、 工作原理和机构计算等也有了初步的了解。 在设计塔式 起重机构时, 必须根据机构实际使用的在和变化情况及其作用时间的长短选择电 动机、制动器、钢丝绳、吊钩等以及计算零部件的强度和寿命。为了使所设计的塔式起重机具有先进的技术经济指标由具有耐用性和可靠性, 这就要求在机构设 计时须将其按载荷情况和作用时间加以分类。 这种分类的等级称为机构的工作级 别。划分机构工作级别的因素有两个:一是表明机构运

16、动时间的机构利用等级, 二是表明机构受载情况的机构载荷状态。2 塔式起重机的传动方案设计2.1方案一2.1.1塔式起重机起升机构传动装置设计方案 图 2-1 起升传动图实现重物升、 降运动的机构称为起升机构。 塔式起重机的起升机构通常由电 动机、制动器、减速器、卷筒、钢丝绳、滑轮组及吊钩等零部件组成。如图2-2 图 2-2 原理图所示。 电动机 1通过联轴器 2和减速器 3相连, 减速器 3的输出轴上装有卷筒 4, 它通过钢丝绳 6和安装在塔身或塔顶的导向滑 5轮及其中滑轮组与吊钩 7相连。 电动机工作时, 卷筒将缠绕在其上的钢丝绳进或放出, 通过滑轮组式悬挂于吊钩 上的物品起升或下降。当电动

17、机停止工作时,制动器通过弹簧力将制动轮刹住。 2.1.2小车水平运动传动装置设计案 图 2-3 小车水平运动传动图传动方法:首先,由电动机带动带动联轴器转动,制动器夹紧在联轴器上, 然后, 当机构通电时, 与电动机相联系的电磁铁也通电而产生磁力, 并压迫推杆 右移,左右制动臂张开,制动器松闸。当电机断电时,制动器便立即上闸,制动 器用来保持小车的运动停止。 最后, 减速器与电动机轴用键连接, 蜗轮轴联接卷 筒, 卷筒通过轴承带动缠绕在其上的钢丝绳旋转, 钢丝绳将滑轮组、 小车连接起 来,从而使卷筒的正反转来控制小车水平方向的左右移动。2.2方案二2.2.1塔式起重机起升机构方案设计 图 2-3

18、 塔式起重机起升机构传动图传动方法:由一个电动机带动联轴器及制动器, 由制动器控制重物的升降运 动停止并使其保持在空中, 调整重物的下降速度, 保持小车的运动停止, 由钢丝 绳分别将卷筒、滑轮组、小车、吊钩连接起来,蜗杆减速器中的齿轮轴的两端分 别带动一个卷筒, 其中一个卷筒用来控制重物的升降, 另一个卷筒用来控制小车 的水平运动。分别结合两种传动方案来比较, 方案一虽然使用了两个电动机分别控制小车 及重物的运动,但是传动简单,易于实现,相比方案一来说,方案二由蜗杆减速 器的齿轮轴分别带动两个卷筒,此结构复杂,实现困难,因此,我选择方案一来 作为此次设计的传动方案。3 塔式起重机传动机构的设计

19、计算3.1 塔式起重机起升机构的设计计算 3.1.1塔式起重机起升机构功率计算(1电动机计算功率 1601000j Q p F v n =(kw (3-1式中 Q F 最大起升载荷, N ;机构总效率, B d t ch =(B 为滑轮组总效率, d 为导向滑轮效率, t 为卷筒机械效率,采用滚动轴承时 t =0.98, ch 为传动机构的 机械效率,它与传动型式有关 ; v 起升速度, m/min。33109.8( Q F N =B d t ch = 3ch =承 蜗 联 带=30.970.990.960.99=0.895B d t ch =0.960.990.980.895=0.817 6

20、01000j Q P F v n =33109.8156010000.817=0.8996(kW (2电动机的选择根据机构工作级别、 作业特点以及电动机的工作特性, 同时为了满足电动机 起动和不过热要求,所选电动机的额定功率应该满足下式:JC JC j P K P =(kW (3-2式中 JC P 电动机额定功率, kW ;j P 起升静功率, kW ;JC K 稳态负载平均系数,与接电持续率 JC 有关,见表 3-1。表 3-1 稳态负载平均系数 查表 JC=40%;0.750.80JC K = ; 0.088.996JC P =7.2(kW 因此,查起重机设计手册 ,选择 YZ 系列电动机

21、,机座号为 160M2-6,功 率为 7.5kW ,转速 930r/min,定子电流 16.5A ,功率因素 0.853,效率 80.6,最大转满载转矩 1000r/min。电机,基本尺寸 D=0.0180.00248+, E=800.37±。3.1.2确定电动机转速卷筒转速的确定0w n v a D = (3-3150.176=54.28(r/min3.1.3减速器的选择 图 3-1 蜗杆减速器图减速器的类型:蜗杆减速器; 2蜗杆在蜗轮下放啮合处的冷却和润滑都较好,蜗杆轴承润滑也方便。3.1.4分配传动比电动机满载转速为0n =1000r/min;总传动比 0wn i =18.42

22、故 i =减 18. 423.1.5传动装置的运动和动力参数计算(1 0轴的计算 0轴:0轴即电动机轴0j P P =8.996(kW 0n =1000(r/min 0009.55T P n =39.558.99610=85.91(N·m 图 3-2 传动比计算图(2 I 轴的计算I 轴:I 轴即传动卷筒轴1001P P = 0P =承 齿8.9960.970.99=8.64(KW 001n n i =54.29(r/min 1119.55T P n =39.558.6410=1519.84(N m 总结,见下表表 3-2 电动机参数 3.2联轴器的选择(1联轴器传动扭矩的计算123

23、S t T K K K T T = (3-439.557.210S T =73.94(N ·m 查起重机设计手册1K =1.8, 2K =1.1, 3K =1.0 123S T K K K T =73.941.81.11.0=146.4(N ·m t T =1400(N ·m (2联轴器的选择 联轴器选择见表 3-3表 3-3 联轴器型号 max n n ,故联轴器合用。3.3小车水平运动传动装置计算 3.3.1计算电动机的静功率(1电动机功率的计算601000j P Wv =(kW (3-5式中 机构总效率, B d t ch =(B 为滑轮组总效率, d 为导

24、向滑轮效率, t 为卷筒机械效率,采用滚动轴承时 t =0.98, ch 为传动 机构的机械效率,它与传动型式有关 ;v 起升速度, m/min。 小车 100kg ;起升载荷 3t ; 摩擦阻力 Wmgf(100+300009.830380N机构总效率 B d t ch =3ch =承 蜗 联 带30.970.990.960.99=0.895B d t ch =0.960.990.980.895=0.817601000j WvP =303802.46010000.817=1.49(kW (2电动机的选择根据机构工作级别、作业特点以及电动机的工作特性,同时为了满足电动机 起动和不过热要求,所选

25、电动机的额定功率应该满足下式:JC JC j P K P =(kW (3-6式中 JC P 电动机额定功率, kW ;j P 起升静功率, kW ;JC K 稳态负载平均系数,与接电持续率 JC 有关,见表 3-4。查表 JC 40%; 0.5JC K =01.151.49JC P =1.94(kW 表 3-4 稳态负载平均系数因此,查起重机设计手册 ,选择 YZR 系列电动机,功率为 2.2kW ,转速908r/min,功率因素 0.76,效率 73.7%,最大转矩倍数 2.9。电机,基本尺寸D 0.0180.00238+=, E 800.37=±。3.3.2确定电动机转速卷筒转速

26、 01w n v a D = (3-7243.140.176=86.9(r/min3.3.3减速器的选择减速器的类型:蜗杆减速器;3.3.4分配传动比电动机满载转速为0n =1000r/min;总传动比 0wn i n =11.5 故 11. 5i =减 3.3.5传动装置的运动和动力参数计算(1 0轴的计算 0轴:0轴即电动机轴0j P P =1.49(kW 0n =1000(r/min009.55P T n = 39.551.4910=14.23(N·m (2 I 轴的计算 I 轴:I 轴即传动卷筒轴1001P P = 0P =承 齿1.490.970.99=1.43(kW 图

27、3-3 计算图101n n i =86.96(r/min 1119.55T P n =39.551.4310=157.04(N ·m 总结,见下表表 3-5 传动参数 3.4联轴器的选择 图 3-4 联轴器(1联轴器的扭矩计算 3123S t T K K K T T = (3-831.94109.55908S T =20.4(N ·m 查起重机设计手册1K =1.8, 2K =1.1, 3K =1.0 123S T K K K T =20.41.81.11.0=40.39(N ·m t T =1400(N ·m (2联轴器的选择 故联轴器的选择见表 3-

28、6表 3-6 联轴器参数 3.5吊钩的计算起重机吊钩的生产已经标准化。 一般可根据用途和最大额定起重量选择吊钩 的型式和规格。 吊钩组式起重机上应用最广的一种取物装置, 它由吊钩、 吊钩螺母、推力轴承、吊钩横梁、滑轮、滑轮轴承、吊钩拉板等零件组成。 4图 3-5 吊钩吊钩材料:DG20;吊钩断面形状为梯形;(1吊钩钩身的组要尺寸 (30D = (mm (30= (mm 103.92121.24= (mm =110(mm (2其它尺寸各部分比例如下:1.01.2 D = 0.75 s D =1 (22.5L h =2 0.5L h=计算如下:(1.01.2h D= (mm (=1.0 1.2 1

29、10(mm 110132= (mm =120(mm 0.75s D=(mm 0.75110=(mm =82.5(mm 1 (22.5L h= (mm (22.5 120=(mm 240300= (mm =270(mm 2 0.5L h=(mm 0. 5120=(mm =60(mm 3.6塔式起重机起升机构滑轮组倍率(1滑轮的分类按用途分类, 一般可分为定滑轮、 动滑轮、 滑轮组、 导向滑轮和均衡滑轮等。 定滑轮:装在固定心轴上的滑轮。 主要用以改变钢丝绳作用方向, 亦可用作平衡 滑轮和导向滑轮。动滑轮:装在移动心轴上的滑轮。 工作时随载荷的起落而升降, 同时又绕自 身的心轴转动。用以达到省力的

30、目的,但不改变钢丝绳的作用方向。滑轮组:钢丝绳依次绕过若干定滑轮和动滑轮组成的装置称为滑轮组。 用来 改变倍率,达到省力和减速的目的。导向滑轮:用以改变钢丝绳的方向并可沿心轴滑动的滑轮。 可起到排绳器的 作用。平衡滑轮:平衡两支钢丝绳拉力的滑轮。可是每个钢绳受力相同。(2滑轮的选择 5滑轮组材料:铸造滑轮 HT150查塔式起重机 5-1当额定起重量 Q 为 3t 时,倍率为 2。3.7钢丝绳计算钢绳计算复杂。工作中除了承受拉伸、弯曲、扭转、压缩等复合应力外,尚 受有冲击载荷的影响, 因很难精确计算。 为简化计算, 设计时一般采用静力计算法。钢丝绳的材料 :优质低碳钢; 钢丝绳类型:线接触钢丝绳

31、;起升机构钢丝绳直径按最大静载荷来确定。 (1钢丝绳中的最大静拉力max Q B dF S a =(N (3-9式中 Q F 最大起升载荷, N ,其中所含吊具自重 q F 可按表 3-7估计;a 滑轮组倍率;B 滑轮组总效率;d 导向滑轮效率 , 123d d =1.5100010Q q F F =+=31.510002%310001010+ =15.06(KN a=2, B =0.99, 0.99d =表 3-7 吊具自重载荷 q F 的近似估计值 因此 m a x 15. 06100020. 990. 99S =7682.89(N (2钢丝绳的破断拉力 P F 必须满足下式max P F

32、 nS (N (3-10式中 P F 所选钢丝绳的破断拉力, N;n 安全系数,见表 3-8max P FnS =4.57682.89=34573.01(N 根据选择起升钢丝绳,查起重机设计手册表 3.1-6钢丝绳 6(19 -11-1400-I-光 -右交 -GB1102-74表 3-8选择系数 C 和安全系数 n 3.8卷筒尺寸及转速计算卷筒是卷绕和容纳钢丝绳的部件。 通过对钢丝绳的收放, 可把原动机的驱动 力传递给钢丝绳,并将原动机的回转运动变为直线运动。卷筒的形式:卷筒的形状一般为圆柱形, 特殊要求的卷筒也有制成圆锥形或 曲线形的。在起重机机械中主要是采用圆柱形的钢丝绳。按钢丝绳在卷筒

33、上卷绕层数可分为单层卷绕卷筒和多层卷绕卷筒。 多层缠绕 卷筒的容量大。 主要用于起升高度很大, 卷筒长度又受到限制的起升机构。 采用 尺寸较小的多层卷绕卷筒对于减小机构尺寸十分有利。 多层卷绕的卷筒多采用不 带螺旋槽的光面卷筒, 卷筒的两端必须带有侧板, 以防止钢丝绳侧向滑移。 侧板 的高度应比最外钢丝绳高出 1 2.5d 。 但多层卷绕卷筒的钢丝绳所受的及压力大, 相互间摩擦力大,钢丝绳寿命降低,也容易产生乱绳现象。此外,当卷绕层数较 多时, 在绳索张力不变的情况下, 卷筒的载荷力矩将随卷筒上钢丝绳层数的多少 而变化,从而使机构载荷力矩不稳定。卷筒的材料与制造铸造卷筒一般采用不低于 HT20

34、0的灰铸铁铸造,重要的卷筒 QT450-10的球 墨铸铁铸造。采用铸钢时不低于 ZG230-450,铸钢卷筒并不能使壁厚减少很多, 且工艺复杂,成本高,因而较少采用。焊接卷筒主要用于大直径的卷筒,多用 Q235钢板弯成卷筒也可采用无缝钢 管制造。自重可以大大减轻,也适用于单件生产。3.8.1卷筒主要尺寸的确定: 图 3-6 卷筒(1卷筒的尺寸卷筒的名义直径:D=(e 1 d=(161 11=165(mm 卷筒的计算直径:1D 16511=176(mm 绳槽半径:R=(0.53 0.56 d=5.86 6.16(mm =6(mm 绳槽深度,标准槽:h=(0.25 0.4 d=2.75 4.4(m

35、m =3(mm 绳槽节距,标准槽: t=d(2 4=13 15(mm =14(mm (2卷筒的计算 6多层缠绕卷筒缠绕部分的长度:n=30L zd = (3-11011.1( (Ha Z D d n D nd +=+ 31.1(201023.14176 113.143(165311+=+ =266.7(mm 卷筒壁厚计算:焊接卷筒:=d 11=(mm 卷筒壁上的压应力为:max c S t=(3-12 7682.891114=49.89(mm c 卷筒的转速 n:1av n D =(r/min 式中 a 滑轮组的倍率;v 起升速度, m/min1D 卷筒卷绕直径, m, 1D =D d (D

36、为卷筒槽底的直径, d 为钢丝绳直径 1av n D =1523.140.176=54.28(r/min 3.9起升机构制动器的选择计算塔式起重机的起升和变幅机构中一般采用常闭式制动器, 以保证工作安全可 靠。 而回转机构和行走机构中则多采用常开式制动器和综合式制动器, 已达到工 作平稳。块式制动器的工作原理:7短行程交流电磁铁块式制动器。直径圆周表示与机构传动轴相联制动器轮, 制动器瓦块与制动臂相铰接, 主弹簧用来产生制动力矩。 主弹簧右端顶在框架上, 框架与左制动臂固结在一起。 推杆与右制动器联系在一起, 上闸制动时, 主弹簧 的压力左推推杆, 右推框架, 从而带动左右制动臂及其瓦块压向制

37、动轮, 实现制 动。 图 3-4 制动器当机构工作时,电动机通电,与电动机相联系的电磁铁也通电而产生磁力, 磁铁吸引力衔铁绕饺点做逆时针转动, 并压迫推杆向右移动, 是主弹簧进一步压 缩,这时在副弹簧及电磁铁自重偏心作用下,左右制动臂张开,制动器松闸。如 果一旦发生事故,电机断电,制动器便立即上闸,这是一种常闭式的制动器。这种制动器由于松闸装置(电磁铁直接装在制动臂上,式制动器结构紧凑、制动 块。但由于电磁铁尺寸限制,其制动力矩小,并且在工作时冲击及影响较大。 制动器的材料:45锻钢。制动器型号:YW200-220制动器的静力矩 j T ,可由下式确定:12Q nj B F D T i a =

38、(N.m (3-13 式中 Q F 最大起升载荷, N ;n D 钢丝绳绕卷筒直径,多层缠绕时 n D =D (2m d,m 为卷绕最 多的层数;B i 卷筒至制动器轴间传动比;1起升吊钩至制动器轴间传动效率。12Q nj B F DT i a =333109.8165100.817218.422=53.79(N·m 起升机构制动器的制动力矩必须大于由起升载荷产生的力矩。B B j T K T (3-14式中 B K 制动安全系数,由表 3-9查的。B B j T K T 1.553.97=80.69(N·m 表 3-9 制动安全系数 B K确定弹簧的作用力:制动器每个瓦块

39、摩擦面上的正压力为:BM N D=(N (3-15 式中 制动轮直径, mm;B M 制动器的制动力矩, N·m;摩擦系数;杠杆效率,取 =0.9 0.95BM N D=80.6910001850.18=2423.1(N 则弹簧作用力为:1l NP l = (3-16 1B l M l D= 2423.11000.817=296585.07(w =2966.59(kw 制动瓦块的比压验算:NP P A= (3-17 式中 P 许用比压;A 制动瓦块和制动轮的接触面积。 按下式计算:360DA B = (3-18式中 B 制动瓦块的宽度(mm , 常取 , 0.350.45B D =

40、;制动瓦块在制动轮上包角,一般取 70= 。B D =0.4185=74(mm 360D A B =3.141857074360=8358.5=(NP P A = 2423.18358.5=0.29 0.4P =(MPa 3.10起升机构的起动、制动时间的验算起升机构的工作为周期性的,工作时分起启动、稳定运动和制动三个阶段。 由于机构在起动和制动时会产生加速度和惯性力, 若起动和制动时间过长, 加速 度小,将影响起重机的生产率。反之,加速度太大,又会给金属结构和传动部件 施加很大的动载荷, 并使零部件的受力增大。 因此, 必须把起动与制动控制在一 定范围内。3.10.1启动时间验算起升机构在起

41、动阶段,要使原来静止的质量开始运动这时电动机的起动力 矩 q T 除了克服静阻力矩 外,还有一部分用来克服运动质量的惯性阻力 g T ,即q j g T T T =+(N·m (3-19静阻力矩 j T 按下式计算:812Q j F D T a i =(N·m (3-20式中 j T 额定起升载荷, N ;1D 卷筒计算直径, m , 1D = D d ;a 滑轮组倍率;i 卷筒至电动机轴传动比;机构总传动效率(包括滑轮组效率。 12Q j F D T a i =323109.8176102218.420.817-=85.96(N·m 惯性阻力矩 g T 为:9.

42、55m g qJ n T t =(N·m (3-21式中 m n 电动机额定转速 , r/min;q t 起动时间, s;J 机构运动质量换算到电动机轴上的总转动量, 2kg m , 按下式计算:212221.15( ( 4Q d L F D J J J kg m g a i =+ (3-22式中 d J 电动机转子的转动惯量, 2kg m ;L J 制动轮和联轴器的转动惯量, 2kg m ;g 重力加速度, 22, 9.81s g m s =。 查起重机设计手册20.143d J kg m =, 20.05L J kg m =212221.15( ( 4Q d L F D J J

43、J kg m g a i =+332223109.8(17610 1.15(0.1430.05 49.81218.420.817-=+ =0.243(2kg m 起升机构的起动时间为:9.55mq qJ n t T =(3-239.55(mq q j J n t T T =-式中 q T 电动机的平均起动力矩, N m ,参照表 3-10;q t 推荐起动时间, s ,一般为 25q t s = ,起量取大值。表 3-10 电动机平均起动转矩 25(1.61.8 q T T =2525(1.61.8 9550N n =6.31.69550921=104.52(N·m 9.55mq qJ n t T =0.2439309.55(104.5285.96=-=1.27s25q t = 3.10.2制动时间验算满载下降的制动时间:9' '' 9.55(Z Z Z j J n t t T T =- (3-24 式中 ' m n 满载下降时电动机转速, r/min,通常取' 1.1m m n n =&#