50T起升机计算书1

、丄 .〉亠 ,乂 ロロ -4-T第3页设计计算说明书第2页技术科共67页1、机构简图1、钢绳2、电动机3、卷筒4、减速机5、制动器6、传动轴7、齿轮联轴器8、吊钩9、滑轮组

二ru ,亠,亠 ロロ-+?

技术科 共67页3、绳索安全系数校验:[5]-^—>K s最大 (2)P—ー所选用钢绳的总破断拉カ(kg)K—ー绳索安全系数见表2工作制度轻级中级重级安全系数K5.05.56.04、动机功率及起动时间计算[1]N依我ー %27£,.x60(^) (。ノV——额定起升速度;m/minn总 机构总效率Gn总 额定起重量(加上吊具重量)kgN25 折算至〃8=25%时所需功率N25=Y.R.N (4)起升机构近似取Y=。.9k按表3选用工作制度轻级中级重级k0.50.751.0起动时间计算满载时起动时间

设计计算说明书第5页技术科共67页起一’相对GD2恵NGD2恵N25%_N心机〃825%时功率(>)〃电机〃825%时转速(rpm)G/=1.15ヒ。:"机+Gル轴器）+G。短(7)G星一原动机轴上飞轮矩（kg-m2）G/=1.15ヒ。:"机+Gル轴器）+G。短(7)2__365Gn2 帚GD负载-2わAC2たgm〃电ヮ总6°式中符号意义同前V式中符号意义同前V——m/minGn总n电 rpmt相对按t相对按a由表4查得a_ー负载N电机〃825%起升机构t相对的确定0.10.20.30.40.5起升机构t相对的确定（按电机M最大=2.5额定）0.981.011.051.101.160.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.261.391.591.882.352.933.664.505.326.305、卷筒直径及减速机传动比确定⑸(9)根据钢绳直径d绳按下式确定卷筒直径:(9)D卷—d绳(e一!)工作制度轻级中级重级e202530第6页技术科区レ1レ1力共67页减速机传动比确定::_n（。卷+d绳》电I——a——滑轮组倍率V升——起升速度（町由）N电——电动机在规定工作制度下的转速（r•p•m）D卷——卷筒槽底直径（m）d绳 钢绳直径（m）6、减速机选择:[1]（1）起升机构按最大起升功率N负载确定减速机输出功率。由减速机性能表根据功率N负教（式3）工作制度,输入轴转数及速比,选定减速机。（2）验算输出轴端（带有齿轮联轴节）上最大载荷。需卷筒轴上球面较（在吊重情况下）对减速机轴压カR不大於容许载荷R容许尺=ざ嚴大索カ+^G卷筒）■憧くR容许 （11）G卷为卷筒装置自重。输出轴端容许最大扭矩,按大于电动机最大力矩（M额xgxixク）校验之。g为电动机最大力矩倍数。n取为0.95。7、制动器选择,制动安全系数校验:[1]制动轴上由载重产生静カ矩M静

ヾa;占第7页技术科ル文VTTT舁明干共67页(12)知靜=G总（。卷+d绳）xり2axino——机构总效率其它符号见式（1）及式（8）选择制动器的制动カ矩,M制应满足丝ユK"靜制动安全系数K按表5机构型式或工作类型轻级中级重级由一套驱动装置带动ー个卷筒.，装有双制动器时制动安全系数K1.51.752.01.25（每个制动器都满足）制动安全系数K表58、动轴计算:[1]计算电动机与制动器之间的另件,按实际动载荷M动卬M动卬抗扭(14)(13)(14)162d式中d、b、tzj\于右图M动为起动或制动过程的作用力矩,两者中取大者,根据力矩按飞轮矩分配的规律⑷,对起升机构的高速轴。当起动时:M动起=M%+（2.25Ml!额ーM产ヅ外机（依-〃りGハ总当上升制动时:“切制=（M制动器+M静）^机（依-〃り ズマ iM静用式（12）计算、M，静ノカ ー发^^一耐久安全系数校验,按承受脉动扭转载荷［4］对45号钢,7-1=0.22ざ强=0.22x6000=1320ks/m2［ロ（如按设计手册⑷,则45号钢々=15〜20り2）/mm当し——45号钢传动轴,轴劲上有压配合传为另件按表6过盈配合表面最大比压P kg/cm2传动轴直径mm1422304050100-20001.041.181.271.311.551.631001.331.501.631.681.972.002001.501.701.841.902.242.3523001.601.811.962.022.382.50表中P对孔基制静配合je及jc4.按P2300依/オ计算⑶最后需满足:れ扭ン叫J对起升机构:レ扭］=ムメ七メも俅=1.3x1.1x1.3=1.86］中级工作制］レ扭ル&xムxK可靠=1.3x1,2x13=2.0［重级工作制］（根据参考书［2］确定K值）9、齿轮联轴器选择［1］动器与电动机之间联轴器按:M计算=L3M负载<联轴器容许扭矩 （16）高速轴M负载按电动机WM额或制动器的M制,两者取较大者。低速轴”负载按M静カ矩（低速轴）=S最大x（£）卷+d绳）选用联轴器。10、吊钩计算、吊钩:材料20号钢1、钩尾部计算:(1)(1)、核算尾部最小直径:式中:Gn一起重量(kg)Gー吊钩自重(kg) tヤ山・一吊钩尾部最小 iJWiーー尾部的许用拉应カ(2)、按螺纹挤压应カ核算螺纹高度：_4(Gn+G)S.=%(d2_d2内前挤］ーん尾式中:H——螺母所需高度(cm)S 螺距(cm)d 螺纹外径(cm)d内——螺纹内径(cm)h］——螺纹上的许用挤•ト挤］=350kg/cm2協］吊钩尾部实际螺纹高度L星应大于或等于螺母高度Ho

技术科设计计算说明书机峰2、水平断A—A的计算团水平断面受拉伸和弯曲同时作用按曲梁理伦公式进行计算:GnMMyびル=1-1 x---FFrFrkr4-y式中:b水——断面上距离重心轴心轴为y处的应カ(kg/cm)Gn 法向力此处即起重量(dg)M 弯矩(kg-cm)F 断面面积(cm?)r 断面重心的曲率半径(cm)yーー所考虑纤维到断面重心的距离(cm)K 依截面形状和曲率而定的系数重心曲率半径:r=—+ムa 均口直径ei——重心到断面内侧的距离ek也咳=区位=型型用图解法求之(详见附图)S，FFyy, 到断面内之距离系数:K=丄烂.丄ル可用图解法求得(详见附图)使梁拉伸之Gn值取Fr+y正号,反之取负号,使梁曲率增加:nM值取正号,否则取负号,对吊钩而言Gn为正M为负。贝リ:Gny代入应カ公式申并简化得:び水=_0し丄或号=丄水FKr+y_Gn_r+yFK第12页技术科区レ1レ1力共67页用图解法可求得断面上各点的应カ值。其应カ分布规律是通过断面重心的一条双曲线。（详见图解）断面上的最在应カ产生在内侧的边缘纤维」即y=-c1时3、垂直断面B—B的计算（1）设载荷作用在与垂直线成45°角的吊索上。则垂直断面受弯曲和剪切的同时作用合成法向应カ:び垂=yjb重夸+3r切式中:び第一垂直截面中的最大弯曲应カ,按曲梁理论计算其值也是当y二一"时N2e.0重弯ーFKa此处法向カN=2,其他值取与水平断面相同（认为不平断面与垂直断面大小形状相同）则び重弯=勺「切一垂直断面的剪切应カGnJ2F水平和垂直两断面的许用应カ为：ト钩］=1500kg/cm2Gn2•病(kg/cmGn2•病(kg/cm2)技术科二、固定轴计算:[7][8]材料:45号钢1、中间断面A一A弯矩:M4=--(0+ざ-cm抗弯矩:WA=—(ft-J)/?2(cm3)弯曲应カ：8a=^--(kg/cm2)WA2、断面B—B(1)按弯曲计算:弯矩:MB=^-^=^-(kgcm)抗弯矩:Wfi=O.lrfj5(cm2)弯曲应カ：ざB=%"(kg/c才)WB(2)按剪切计算3、轴颈的挤压カ:式中多为板厚度。;なラ宀nn-fcr第14页技术科ル文VTVT况明共67页4、许用应カ:对弯曲［b弯］=1000kg/cm2对剪切［r］=600kg/cm2对挤压［p］=350kg/cm2以上各式中文符号代表义按图示。从计算结果知此数轴之应カ较小,其久计算从略。三、辄枢计算[7][8]材料CT31、A-A断面按拉伸计算:

唄二談依/而2、B-B断面按拉伸近似计算:…旳两kg'cm3、C1、A-A断面按拉伸计算:

唄二談依/而2、B-B断面按拉伸近似计算:…旳两kg'cm3、C一C断面:Gn（4R2+J2）2炳。暖~d)kg/cm24、许用应カ:对A一A和C一C断面cr拉=600kg/cm对B—B断面==350kg/cm2以上各公式中的符号代表意义如图示。注：B-B断面可按曲梁理论计算,此时其用应カ为1400kg/cm2、请参考大起重量桥式起重机ー书四、吊钩止推轴承按静载荷选择。

4+6廿日日4第15页技术科［文VTVT明共6フ页11、滑轮组计算[1]一、滑轮及平衡滑轮直径的确定见前面二、固定滑轮轴及吊钩滑轮轴计算轴材料45号钢1、各断面弯曲应カ:a――-(kg/cm2)M,ー各断面的弯矩(kg-cm)叱ー各断面的抗弯矩依/cガ对所有径向油孔的断面:对其他断面=jaO.ld；a——径向油孔直径出——断面直径轴中心之轴向小油孔对断面抗弯距的影响略之不计2、靠近支承处的剪切应カ:r(=——‘厶kg/cm2R,一所计算断面的剪カ(kg)F,一所计算断面的面积(cnP)3、按脉动载荷进行耐久安全系数验算:[1]a、a、对弯曲:式中:cr_1»0.43,cr刈=0.43x6000=2580kg/cm2 弯曲耐久限第16页技术科 I共67页的计算值（对称循环时）（或根据［4匕ー］=25-34依/加オ）Ka一有效应カ集中系数gー尺寸因素例一考虑不变应カへ对耐久性影响的系数取1=0.05びー按额定载荷算出的弯曲应カ（kg/cm2）即6之值同一安全系数许用值［2］对重级工作制度:〃=た।・た2・43=13x1.2x1.3=2.0んー考虑另件重要程度之系数ん=1.3k2一考虑计算与实际之间差别的系数た2=1.2k3一考虑材料可靠牲的系数ち=L3b对剪切:式中:&=0.22cr强=0.22x6000=1320依/c机2ー扭转耐久限的计算值（对称循环时）（或根据图对45号钢臼=15〜20依/加オ则更为安全）れ一有效应カ集中系数（pT-0ァー按额定载荷算出的剪切应カ：M仍为2耐久计算中的各系数值均按参考书（1）选取。三、动轴承选择（1）工作能力系数:C=Q换（〃力产式中:nー轴承转数r•p•mhー轴承所需的寿命（小时）对中级工作制度取h=4000小时对重级工作制度取h=8000小时Q换一换算载荷 （kg）。换当量义ん动xス温xス圈xk限式中:k动ー动カ系数 取k动力.2k温ー温度系数 取k温二1た圏ー按内或外座圈转动的系数对滑轮中的轴承按外座圈转动取%=1.35え限ー使用期限系数、当使用期限h=8000小时时取け=1.144则对重级工作制度的滑轮轴承其换算载荷:。換二。当量x12x1x1.35x1.44=1.855。当量。当量一当量载荷（kg）按下述方法之。当量ーマ4。:+^2。;+ノ3。;式中心e2.纟一与所取载荷图相应的轴承载荷。

设计计算说明书マ储4.ム.ムー轴承在相应e2.乌载荷下工作时间与总使日期限之比值从重级工作制的近似一0一0に・〇Q\~Qh。2=0.75Qh=02Q”ax=0.2d2=0.5d3=0.3 tQuー对应于额定起重量在ー个滑轮上之载荷(kg)Qh=如其中Gn一起重量a二滑轮倍率将已知数据代入当量载荷的公式中简化之。当量=R0.2Qシ+0.5(0.75Q.I+O.3(O.2Q”了=QhV6.2+0.5x0.753+03x0.2コ=0.745。"«0.750"ー个滑轮中装有两个轴承(单排径向滚珠轴承)对每ー个轴承应具有的工作能力系数为:C,=—11.71用G选择轴承型号

12、卷筒计算:ー、卷筒 材料:CH21-40铸铁1、卷筒壁厚的确定按经验公式：6=0.020卷+(0.6-1)(cm)D卷一卷筒直径(cm)从下表可知标准系列卷筒的壁厚是符合上式的。卷筒直径D卷(cm)3040506580壁厚ざ(cm)1.31.41.82.32.75系列卷筒壁厚表2、卷筒槽数、槽距及长度的确定此处从略、请参看资料［3］及标准设计图纸。3、卷筒壁的强度验算:1)卷筒内壁最大压应カ:0・压=キ叱cm)b.8卷筒壁厚(cm)式中：s—每支钢绳张カ(kg)tー8卷筒壁厚(cm)2)弯曲与扭转的合成应カ:合 隔 (8)设计计算说明书第20页技术科共67页最人弓矩:M弯=R&xLzAf-RHxL4(kg-cm)两者取其中较大的ー个进行计算RaE一支点A和B处的反カ（kg）_Sム+S（ム+ム）_s（2ム+厶3）A4一 - -ム ムR„=2S-Ral2l4ー支点A和B至カS的距离（cm）如图示最大扭矩:=SD^（kg-cm）抗弯矩:卬バ。風必ー非能ガ）许用应カ确定:取安全系数h=5[5]对CH21-40铸铁抗压强度限气:强=7500kg/Cガ抗弯强度限b穹强=4000kg/cm2则压缩许用应カ:L压]=7：°=1500kg/c才弯曲许用应カ:[“=甯=8。〇依/加4、卷筒壁的稳定性验算：[3]P_4 <・临D卷tk铸铁卷筒的临界压カ:P临=（25000。〜38500〇）粤（kg/卅）R式中：r=对CH21—40铸铁式中常数项应取250000,则:p临=250000里・,（公斤/加）

D卷K为安全系数:取K=1.3〜1.5从后面的计算结果看出,卷筒稳定性的验算是必要的。

二、卷筒轴材料45号钢1、作用カ及支点反カ:计算卷筒时的支点反カ,Ra和Rb为卷筒轴的作用カ。其支点反力为R'a和R'b二協（ム+ム）+%•厶4， ムRスニRa+Rb—Rス2、各断弯曲应カび尸ア（kg/cm2）Wi各断面弯Mi和抗弯矩Wi如下:1一1断面 M,=R/bXL4；W,=0.l^3II II断血 M产R'b(L4+L5)—RbXL5；Wi[—0.Id3IIIIII断血 M]ii=R\XL6；Wn^O.Id233、按对称循环进行耐久性验算（1）ぬニ曰"さ（0）式中各符号义同前其（n）对中级工作制度取（n）=1.86（2）对重级工作制度取（n）=2三、滚动轴承选择（对6300mm卷筒的轴承按中级计算其它卷筒的均按重级计算）基本法同前;C=Q换（nh）°'3； Q换=Q当量Xk动Xk溫Xk圈Xk限设计计算说明书第22页技术科共67页这里取k动=1.2；k温=1k圈二1（内座圈传动）k®对中级（h=4000小时）取0.915对重级（h=8000小时）取1.144贝リ对中级:Q换二Q当量X1.2X1X1X0.915=工1Q当量对重级:Q换ニQ当量XL2X1XIX1.144=1.37Q当最对中级工作制度的当载荷按近似载荷图计算得:Q当量=的+^202+diQl0g〇チ。武+0.5(0.5Q〃)3+0.4(0.1。〃0g〇=QhVo.i+o.5x0.53+0.4*0.r=0.546Qiド〇.55Qlt对重级工作制度的相当载荷0.it0.5t对重级工作制度的相当载荷0.it0.5t0.4t前面已得出Q当量=0.75Q”这里的Qh（相对额定起重机的轴承载荷）是卷筒轴轴承处的支点反カ即Qh=R'b四、钢绳压板螺栓计算1、夹紧处钢绳中的计算拉カ:So=--—(kg)式中:a——两圈安全数在锥筒的包角a二411,n——钢丝绳与链筒表面之间的摩擦系数11=0.16

设计计算说明书第23页技术科共67页式中代入ー只数后得:2.718x0.16x4^7.5052、固定住钢绳螺栓所需的夹紧カ:PQ.〃+从对半园槽形状的压板取ufO.16贝リP夹=れニ =—2〃7.505x2x0.162.43、螺栓中的应カ扯伸应カ与弯曲应カ合成:。螺二〇拉+〇弯ニ』+乂:ZドO.ld^Z式中f二里一螺栓断面积（cm?）4M弯二Soh一螺栓所受弯矩（kg—cm）其h取为钢绳直径与镂筒壁厚和的《2即h=0.5（d绳+。）将各已知条件和数值代入应用公式中并简化之一 S ,Sx0.5（d縄xb）〇螺ー 1 ワ血内ー7.505x0.1axZZx——x2.4 内4S ハノ//S（d姗+ざ）二 ——r+0.666 1.884.Z-J2 グZ=—（0.532+0,666）”..らZ・瑞 d内式中z为错筒一端固定钢绳的螺栓数目许用应カ对CT.3钢取（6）=750—850kg/mc2

第24页技术科区レ1レ1力共67页绳索张カ:S最大二G〃总起重量Gn(t)绳索缠绕简图Gn总(kg)包括吊具重量mana-1S最大(kg)坪ケS3Gn3060.52111530圮f51|Gn5098.4220.98128010I10219.0230.9617801011Gn1515322.7230.962660201ネr20467.5240.942720jGn3030847.5240.94410050石f51430250.9255500tGn

设计计算说明书第25页技术科共67页绳索安全保数效验:4=实际安全系数ユKs最大起重量Gn(t)作度エ制钢绳结构钢绳总破断拉カP(kg)绳索最大张力S星大(kg)实际安全系数容许安全系数K3中级6X19+1-13.5-601重!27-55936015306.15.55中级6X19+1-11.51重!27-55760012805.925.5重级6X19+1-13.5-601重!27-55936012807.306.010中级6X19+1-14-601重!27-5510600178065.5重级6.015中级6X19+1-17.5-601重!27-551680026606.335.5重级6.020中级6X19+1-17.5-601重!27-551680027206.185.5重级6.030中级6X19+1-21-601重!27-552540041006.25.5重级6.050中级6X19+1-24-601重!27-553300055006.05.5重级6.0

设计计算说明书第26页技术科共67页电动机功率计算Gn总•102nX60V电机发热效验晩•丫•K•N负载起重量Gn(t)工作制动Gn总kg起升速度m/minn总N负我(kw)YKN负载(kw)所需折算到nB=25%时电机功率N25实际选用电机型号(YZR)及功率ぬ3屮级3060.5230.9512.10.90.7512.18.1541—811.05中级5098.4200.9317.90.90.7517.912.142—816.0屮级5098.411.50.9310.30.90.7510.36.9522—67.5亜级5098.4150.9313.40.91.013.412.142—816.010屮级102197.760.9114.30.90.7514.39.6542—816.0亜级1021915.40.9128.30.91.028.325.452—830.015屮级15322.78.050.9122.10.90.7522.114.951—822亜级15322.7200.9155.00.91.055.049.563—1060.020中级20467.57.30.8927.40.90.7527.418.551—822.0亜级20467.515.00.8956.30.91.056.350.763—1060.030中级30847.57.60.8942.90.90.7542.928.862—1045.0亜级30847.513.20.89750.91.07567.571—1080.050中级514306.150.8660.10.90.7560.140.663—1060亜级514307.550.8673.80.91.073.866.571—108010中级10219200.9137.50.90.7537.525.452—830

设计计算说明书第27页技术科共67页电动机轴上飞轮矩吟"5%+G%）+G%+G%="為ユ起重量Gn（t）工作制度Gn总kgVm/minn电机转/分n总GDKg-ni"GD2电机Kg-m2联轴器制动轮kg•m"GD^.kg.m2（双闸）单闸3中级3060.5237150.950.351.862.285.115中级5098.4207180.930.452.703.7（双闸）(7.85)5.72中级5098.411.59450.930.090.570.461.27重级5098.4157240.930.252.7023.7(7.65)5.5210中级102197.767180.910.142.703.7（双闸）(7.54)5.41重级1021915.47300.910.505.703.7下同(11.30)15中级15322.78.057230.910.214.410(16.81)11.00重级15322.7205810.910.222.010(38.8)33.520中级20467.57.307230.890.394.410(16.99)11.245重级20467.5155810.890.1622.010(38.4)32.6530中级30847.57.65770.890.617.528(53.1)37重级30847.513.25850.891.6540.028(80.15)64.0550中级514300.155770.860.6922.028(58.19)44.1重级514307.555850.861.0140.028(79.21)65.1110中级10219207250.910.885.704.0(12.03)

设计计算说明书第28页技术科共67页启动时间计算:％=嶋对鬻噥375"额25%起重量Gn(t)「作制度N负载(kw)所选电机№5(kw)at相对GD24jKg.电机nB=25%M额Kg.m电机nB25%n转/分t起3中级12.111.01.102.935.11157151.95中级17.916.01.123.177.8521.87182.23中级10.37.51.385.181.277.729452.2重级13.416.00.841.707.6521.87181.1610中级14.316.00.901.887.5421.87181.28市级28.330.00.952.1211.3040.37251.1915中级22.122.01.012.4016.8129.67232.7重级55.060.00.922.038.81025771.1620中级27.422.01.244.016.9929.67234.4市级56.360.00.932.04238.41025771.1830中级42.945.00.952.1253.1765772.28亜級7580.00.942.0980.151345821.9750中级60.1601.02.3558.191025772.07亜级73.8800.9221.9879.211345821.8610中级37.5301.254.0812.0340.37252.35

第29页技术科区レ1レ1力共67页卷筒直径:D卷»d绳(e-1)减速机运动比，•="(>+"\"电。・リ升起重里Gn(t)「作制度d縄mme所需Dなmm采用D卷mmD卷+d縄m预选电机n电r.p.m滑轮组倍率a预选起升速度V升m/min计算速比选定速比3屮级13.5253244000.413571512340.1740.175中级253240.413571822023.34223.34中级11.5252763000.3115945211.540.1740.17市级13.5303924000.4135724215.031.531.510屮级14.0253364000.41471837.7640.1740.17帀级304060.414730315.420.4920.4915中级17.5254205000.517572338.0548.5748.57帀1級305080.5175581320.015.7515.7520中级17.5254205000.517572347.340.1715.75帀级305080.5175581415.015.7540.1730中级21.02550566500.67157747.640.1715.75由级306100.671585413.223.3423.3450中级24.0255788000.82457756.1548.5748.57旧级306960.82458557.5540.1740.17中級14.0253364000.414725320.015.7515.75

设计计算说明书第30页技术科共67页减速机选择N负载ぐN容R^S最大+gG卷くR容许起重量Gn(t)「作制度N负载kw选定速比输入轴转速n转/分选用减速机型号容许功率Nkw钢绳索力S依大kg卷筒自重G卷kg球面较对减速压カRkg减速机轴端容许R*kg3中級12.140.17715ZQ50011.51530438.98175018605中级17.923.34718ZQ500201280438.98150001420中級10.340.17945ZQ4006.65128023313971990重级13.431.5724ZQ50012.35128903271445145010中级14.340.17718ZQ50011.51780438.9820001860电级28.320.49730ZQ50019.71780438.982000125515中级22.148.57723ZQ650202660779305010630重级55.015.75581ZQ65039.426607793050790020中级27.440.17723ZQ65025.4272077931109940亜級56.315.75581ZQ65039.427207793110790030中级42.940.17577ZQ85043.941001492484615300亜級75.023.34585ZQ850674100149248461259050中级60.148.57577ZQ100062.555002223661219900亜級73.840.17585ZQ100065.45500222366121860010中级37.515.75725ZQ50026.61780438.9520001225

;な44-4t5nnゼ・第31页技术科ル文VTW明共67页制动器选择:M『若ナ〃制动安全系数效验塞”起重量Gn(t)工作制度G“总kgD德+d绳aiHoMkg.m选定M制kg,m实际制动安全系数M抑/M静最小制动安全系数k3中級3060.50.4135140.170.9515TKT-300503.331.755中级5098.40.4135223.340.9320.