小车(包括小车架计算没有要求不写)计算说明书

1、小车运行机构 31.1确定机构传动方案 31.2选择车轮与轨道并验算其强度 31.3 运行阻力计算 51.4 选电动机 51.5 验算电动机发热条件 61.6 选择减速器 61.7 验算运行速度和实际所需功率 71.8 验算起动时间 71.9 按起动工况校核减速器功率 81.10 验算起动不打滑条件 81.11 选择制动器 91.12 选择高速轴联轴器及制动轮 101.13 选择低速轴联轴器 81.14 验算低速浮动轴强度 81小车运行机构1.1确定机构传动方案小车地传动方式有两种.即减速器位于小车主动轮中间或减速器位于小车主动轮一 侧.减速器位于小车主动轮中间地小车传动方式使小车减速器输出轴

2、及两侧传动轴所 承受地扭矩比较均匀.减速器位于小车主动轮一侧地传动方式，安装和维修比较方便，但 起车时小车车体有左右扭摆现象对于双梁桥式起重机，小车运行机构采用图1.1减速器位于小车主动轮中间地传动图1.1小车运行机构传动简图1.2选择车轮与轨道并验算其强度车轮最大轮压：小车质量估计,取Gxc = 15500kg .假定轮均布：115Pmax (Q Gxc)(50000 15500) = 16375kg =1.6375 105N44(1.1 )车轮最小轮压：(1.2 )11P min Gxc 15500 二 3875 kg 二 38750 N44初选车轮：由3附表17可知,当运行速度 60m/

3、min时，Q 50Gxc "15.5= 3.23 1.6 ,工作级别为中级时，车轮直径De = 500mm ,轨道型号为43kg/m地许用轮压为16.5t : Pmax .强度验算：按车轮与轨道为线接触及点接触两种情况验算车轮接触强度 车轮踏面疲劳计算载荷：2 P max + p min Pe :32 163750 387503=122083N(1.3)车轮材料，取 ZG340-640,二$ =340MPa,6 =640MPa线接触局部挤压强度:pe 二 KiDeLCiC2 =6.0 500 46 0.99 1 =136620N（ 1.4）Ki许用线接触应力常数（N/mm2 ,由1表

4、3-8-6查得 0=6;L 车轮与轨道有效接触强度，对于轨道P43 （3附表22）,L=46mmC1转速系数,由1表3-8-7,车轮转速ne二-V佯 28.4rpm时,G=0.99 ;兀Dn x 0.5C2工作级别系数,由1表3-8-8,当工作级别为M5时,C2=1;Pc' Pc,故通过点接触局部挤压强度(1.5)R22502Pe= K2pC1C2 =0.1813 0.99 1 =191734Nm0.388式中K2 许用点接触应力常数（N/mm2 ,由1表3-8-6查得,心=0.181 ;R 曲率半径,车轮与轨道曲率半径地大值,车轮口 = D = 500 = 250mm,轨道 2 2曲

5、率半径r2=250 （由3附表22）,故取R=250mmrm 由R比值（r为r1,r2中小值）所确定地系数，丄二空二由1表3-8-9,R 250并利用内插值法得m=0.383Pe'' Pe,故通过根据以上计算结果，选定直径De=500地双轮缘车轮，标记为:车轮 DYL-500 GB4628-84摩擦阻力矩：Mm = (Q Gxc)( K 丄(1.6)2查3附表19得,由Dc=500m车轮组地轴承型号为7524,据此选出Dc=500车轮组轴 承亦为7524.轴承内径和外径地平均值120 215 = 167.5mm,由1表2-3-2表2-3-52查得滚动摩擦系数K=0.0007,轴

6、承摩擦系数卩=0.02，附加阻力系数B =2.0 (采用导轮式 电缆装置导电)，代入上式得满载时运行阻力矩：Mm =(q 二Q)=(Q Gxc)(K=(50000 15500) (0.0009 0.02 0.1675) 22 2=337.325kg m =3373.25N m运行摩擦阻力:Mm(Q =q)3373.25Pm(Q =Q)13493 N0.52无载时运行阻力矩:Mm(Q =0)= Gxc(K牛厂=15500 (0.0009 0.02 0.1；75) 2 = 79.875kg m= 798.75N运行摩擦阻力:Pm(Q =0)Dc2Mm(Q =0)798.75 一 cc3193N 0

7、.521.4 选电动机电动机静功率:Nj =PjVc1000 m13493 44.61000 0.9 60= 11.14KW(1.7 )式中Pj二Pm(Q£)满载时静阻力;n =0.9机构传动效率:m=1驱动电机台数初选电动机功率：N = KdNj =1.15 11.14 =12.811KW式中Kd 电动机功率增大系数,由1式(2-3-10 )得,Kd=1.15由3附表 30 选用电动机 JZR2-42-8,Ne=16kW,n1= 715/min, (GD2) 1.465kg m2,电机质量Gd=260kg1.5 验算电动机发热条件(1.8)等效功率:Nx =K25 Nj =0.75

8、 1.12 11.14 =9.3576KW式中K25 工作级别系数，由1查得，当Jc=25%寸,K25=0.75 ；' 由1表 6-5 查得，tqtg=0.2,查1图 6-6 得 =1.12Nx<Ne故所选电动机发热条件通过1.6 选择减速器车轮转速:ncVc44.6二 De二 0.5二28.%(1.9)机构传动比:= 25.18n1715i 0 =nc28.4查3附表 40选用 ZSC-600-V减速器，i027.3,N中级=21kW,Nx<N冲级1.7 验算运行速度和实际所需功率实际运行速度：(1.10)i 025 18Vc =Vc-44.6 . = 40.58m mi

9、n&27.3误差：g = Vc _Vc = 44.6 _40.58 述100% =9.01 % 成帖 故合适 Vc44.6'实际所需电动机等效功率：V “40 58Nx =Nx丄=9.35768.51KW : Ne,故合适Vc44.6起动时间：(1.11)n2 Q + Gxctq-mc(GD2)竺q 38.2(mMq-Mj)i。式中 n1=715r/min ；m=1驱动电动机台数；Ne(JC25%)Mq=1.5Me=1.5 9550n1= 1.5 955016715= 320.56N m满载运行时折算到电动机轴上地运行静阻力矩:Mm(Q zzQ)Mj(Q =Q)i03373.2

10、527.3 0.9= 137.3N空载运行时折算到电动机轴上地运行静阻力矩:Mm(Q 0)798.25Mj (Q =0)32.5N m2口 27.3 汇 0.9初步估算制动轮和联轴器地飞轮矩：(Gd2)z (GD2)c=0.6kg m2本机构总飞轮矩：C(Gd2)1 =C(GD2)d C(Gd2)z C(Gd2)i =1.15 (1.456 0.62.3575kg m2C=1.15式中C由1得知计及其他传动飞轮矩影响系数，折算到电动机轴上可取 满载起动时间：tq(Q =Q)=71538.2 (1 320.56-137.3)2.3575(50000 15500) 0.5227.30.9=2.73

11、s无载起动时间:tq(Q =0)=71538.2 (1 320.56-137.3)2.357515500 0.5227.32 0.9=0.83s由1查表 2-3-6 得，当 vc=44.6m/min =0.74m/s 时,tq推荐值为 5.5s,tq (Q=Q tq,故所选电动机能满足快速起动要求起动状况减速器传递地功率:PdVc '1000 m29720 40.581000 60 0.9 1= 22.33KW(1.12)Pd=jPg=jQ GxcVc.13493 (50000 15500) 10 上应= 29270Ng60tq(Q =0)g60 汽 2.73m'运行机构中同一

12、级传动地减速器个数，m'=1所用减速器N中级N,但考虑减速器有一定过载能力,故选用地减速器可行1.10 验算起动不打滑条件因室内使用，故不计风阻及坡度阻力矩，只验算空载及满载起动时两种工况 空载起动时，主动车轮与轨道接触处地圆周切向力：GxcVc'g 60tq(Q =0)-JF2(K1P1K- 2 Dc 2(1.13)1550040.58x9.8160 0.837750 (0.0009 0.02彎)2 7750 0.00090./2=1475kg =14750N车轮与轨道地粘着力：F (Q =0)= P1 f = 7750 0.2 = 1550kg =15500N T(q =0

13、)( 1.14)故不会打滑.满载起动时，主动车轮与轨道接触处地圆周切向力：T 一 Q GxcVc'P2(K 即 RK(Q£)g60tq(Q£)Dc 2=50000+15500 汽40.58严750®0009".02.1；7、2*32750".0009=9.8160 2.730.52=2446.6kg =24466 N车轮与轨道地粘着力：F(Q =q)二 pi f =32750 0.2 = 6550kg = 65500 N T(Q =q)故满载起动时不会打滑，因此所选电动机合适.1.11 选择制动器由1表2-3-6查得,对于小车运行机构制

14、动时间tZ < 4s,取tZ=3s 所需制动转矩：1 n(Q G )D 2 (Q GQ(K 有)Mzmc(GD2)12(1.15)(50000 15500) 0.5227.320.9m 38.2tzi。'i。'J 715 1 1.15 2.35751 38.2 3(50000 15500) (0.0009 0.02 0.1675)1027.320.9= 82.26Nm由3附表15选用YWZ5 315/23,其制动转矩 MeZ=180Nm考虑到所取制动时间tZ=3s与起动时间=2.73s差距不大,故可省略制动不打滑验1.12 选择高速轴联轴器及制动轮高速轴联轴器计算转矩,由

15、16-26式得：Me 二 n8Me=1.35 1.3 218.18 =382N(1.17 )式中M 电动机额定转矩，Ne(jc25%)16c、Me =97509750218.18N m(1.18)n1715n 联轴器安全系数，运行机构n=1.3;书8机构刚性动载系数,书8=1.22.0,取书8=1.35由3附表31查电动机JZR2 42-8两端伸出端都为圆柱形,且d仁65mm,l1=140mm由3附表37查减速器ZSC-600-V高速轴端为圆柱形,且d2=35mm, l2=55mm故从3附表41选G1CL4鼓形齿式联轴器,其中：主动端A型键槽d仁65mm,l3=140mm从动端A型键槽d4=3

16、5mm,l4=55mm标记为 G1CL4联轴器 65"40ZBJl901389,其公称转矩 Tn=3550Nm>Mc=382Nm轮 35X55矩(GD) =0.091kgm2,质量 G仁24.9kg高速轴端制动轮：根据制动轮已选用YWZ5 315/23,由3附表16选制动轮直径DZ=315mn圆柱形轴孔 d=65mm,l=140mn标记为：制动轮 315-Y65 JB/ZQ4389-86,其飞轮 矩GD>0.6kgm2,质量 GZ=24.5kg以上联轴器与制动轮飞轮矩之和：GD2 i +GD z=0.6+0.09仁0.6091kgm2与原估计地0.6 kgm2基本相符,故

17、以上计算不需修改.1.13 选择低速轴联轴器低速轴联轴器计算转矩，由3计算转矩Mc'：11McMci0383 27.3 0.9 =4704.5N m( 1.19)22由3附表37查得ZSC-600减速器低速轴端为圆柱形 d仁80mm,l1=115mn取浮动轴 装联轴器轴径d2=80mm,l2=115mm由 3附表42选用两个G1CL5鼓形齿式联轴器，其主动端：丫型轴孔A型键槽,d3=80mm,l3=115mm从动端：丫型轴孔A型键槽,d4=80mm,l4=115mm80 X115标记为：G1CL5联轴器 805ZBJ19014-8980"15由3已选定车轮直径Dc=500mm

18、由 3表19参考© 500车轮组，取车轮轴安装联轴 器处直径d仁80mm,l仁85mmf样选用两个G1CL5鼓形齿式联轴器，其主动端：丫型轴孔A型键槽,d2=80mm,l2=115mm从动端：丫型轴孔A型键槽,d3=80mm,l3=115mm80 汉115标记为：G1CL5联轴器 80 ll5ZBJ19014 -8980551.14 验算低速浮动轴强度(1)疲劳验算：由3运行机构疲劳计算基本载荷：、苗 Me218.18一 、Mmax=；：8 e. =1.327.3 0.9 =3484.4N m(1.20)2 2由3已选定浮动轴端直径d=80mm.其扭转应力:M max3484.4n可W 0.2 汉 0.083=34.03Mpa(1.21 )浮动轴地载荷变化为对称循环（因运行机构正反转矩值相同）,材料仍选用45钢,由起升机构高速浮动轴计算,得.厂140MPa, s二180MPa ,许用扭转应力11401m 一 2.5 1.25= 44.8MP