起重机15吨小车设计说明书

2九、设计总结.........................................................................................................................33一、起重机简介二、桥式起重机主要分类2.1通用桥式起重机桥式起重机、两用桥式起重机、三用桥式起重机。它的吊具是吊钩型、抓斗型、使供吊运铁水注入混铁炉、炼钢炉和吊运钢水注入连续铸锭设备或钢锭模等用。主小车吊运盛桶，副小车进行翻转盛桶等辅助工作,为了扩大副钩的使用范3利用夹钳将高温钢锭垂直地吊运到深坑均热炉中，或把它取出放到运锭车用以把钢锭从钢锭模中强制脱出。小车上有专门的脱锭装置，脱锭方式根模；有的用大钳压住锭模，用小钳提起钢锭。和翻转工件；副小车用来抬起工件2.3电动葫芦型桥式起重机主梁。其主梁可以是单根主梁(电动单梁式起重机)，也可以是两根主梁(电动双梁式起重机)，其桥架可以是像通用桥式起重机那样通过运行装置直接支撑在高4度小，小车及桥架自重轻、重心低、有很广泛的使用适应。三、桥式起重机的主要结构和运动形式大车移行机构、装有提升机构的小车、操纵室、小车导电装置(辅助滑线)、起重机总电源导电装置(主滑线)等部分组成。5小车6(1)起重机由大车电动机驱动沿车间两边的轨道作纵向前后运动；(2)小车及提升机构由小车电动机驱动沿桥架上的轨道作横向左右运动；(3)在升降重物时由起重电动机驱动作垂直上下运动(见图8－2)。四、桥式起重机主要技术参数74.1起重量50/10、75/20、100/20、125/20、150/30、200/30、250/30(双钩)等多种。数桥式起重机按照起重量可分为三个等级，即5~10t为小型，10~50t为中4.2跨度起重机主梁两端车轮中心线间的距离，即大车轨道中心线间的距离称为跨4.3提升高度19/21、20/22、21/23、22/26、24/26m等几种。其中分子为主钩提升高度，分4.4运行速度速度一般为40~60m/min，大车运行速度一般为100~135m/min。4.5提升速度4.6通电持续率8(1)轻级：工作速度低，使用次数少，满载机会少，通电持续率为15%。(2)中级：经常在不同载荷下工作，速度中等，工作不太繁重，通电持续(3)重级：工作繁重，经常在重载荷下工作，通电持续率为40%，如冶金(4)特重级：经常起吊额定负荷，工作特别繁忙，通电持续率为60%，如五、桥式起重机对电力拖动的要求9和YZ(笼型)系列，这类电动机具有过载能力强、起动性能好、机械强度大和机动系统的构成及电气控制要求桥式起重机电力拖动及其控制的主要要求是：应低速运行。因此要求在30％额定速度内分成若干低速挡以供选择。同时要求(5)起重电动机负载的特点是位能性反抗力矩(即负载转距的方向并不随电反接制动或再生发电制动状态，以满足对不同下降速度的要求(详见后面对起重断电而使重物自由下落造成事故。有零压保护；行程终端限位保护等等。六、桥式起重机小车运行传动机构装和维修比较方便，但起车时小车车体有左右扭摆现象。七、桥式起重机运行机构设计的目的、内容和要求现代桥式起重机设计是在学完起重机械课程之后的一个重要实践性教学环面得到综合训组或动滑轮组(包括悬挂装置)的设计计算。互配合，主要在于：小车轨距(车轮中心线间的水平距离)和桥架上的小车轨距的配合良好八、小车运行机构的计算8.1确定机构的传动方案与电动机轴之间以及减速器的两个输出轴端与车轮轴之间均采用带浮动轴的半构的计算计算与说明hh果hh案，选择滑轮hhL12)选择钢丝绳，00hhhhmax2in230.985h55寸，并验算强度计算与说明n=5.5。钢丝绳选用线接触粗细6W(19)型钢丝绳，其破kk查[7]表23-5选用绳6W(19)，钢丝公称抗拉强度bb钢丝绳6W(19)+7*7-14.5-200-特-光-右交P结果d=14.5mmD=400mmD=250mmPL=2HihZ4tL214103324216358D0013.14414.5=1585.12mm取L=2000mmL=2000mm00L=2000mm001L——卷槽不切槽部分长度，取其等于吊钩组动滑1110000计算与说明6=0.02D+(6~10)=0.02×400+(6~10)=14~18果装=nax==900kgf/cm26=18mmby4.254.25ymaxYlxLL1SmaxSmax2Smax卷筒最大弯矩发生在钢丝绳位于卷筒中间时：wmaxmax(2)(2)=212848.35kgf.cm卷筒断面系数：5)选电动机计算与说明ii于是yln52lledjd1ek=0.75~0.85，取k=0.8dded果llWe计算与说明x25j式中k25——工作级别系数，查[2]表6-4，对于M5~M6级，的比重(t/t)查得。由[2]表6-3，一般起qg升机构t/t=0.1~0.2，取t/t=0.1，由[2]qgqg由以上计算结果N＜N，故初选电动机能满足发热条件xe00n17.5j级(相当工作级别为M5级)时，许用功率[N]=31.5KW，果JZR-51-82N=14.41KWxN＜Nxe电动机发热验算通过选减速器ZQ-650Ⅱ-3CA度和实际所需i'=40.17，质量G=878㎏，主轴直径d=60mm，轴端长0g1l=110mm(锥形)1v'=7.71m/minv'=vi0=7.641.3=7.71m/min00v7.6计算与说明实际所需等效功率：N'=Nv'=14.417.71=14.26KW＜N=22KWxxv7.6e(25%)由[2]公式(6-16)得输出轴最大径向力：max2maxj果xe(25%)式中aS=2×2592.55=5185.1kgf/m——卷筒上卷绕钢丝所引起的载荷；G=788kgf——卷筒及轴自重，参考附表8估计j[R]=10000kg—f—ZQ650减速器输出轴端最大允许径向R＜[RR＜[R]fmax2由[1]公式(6-17)得输出轴最大扭矩：M=(0.7~0.8)vMi'n[M]maxmaxe00N22式中M=975e(25%)=975=30kgf.m——电动机轴额定110)选择制动器n=0.95——减速器传动效率；0[M]=96500NmM＜[M]减速器输出轴强度足够(11)选择联计算与说明M>K·MM>K·M'=K·00nhzzjz2ii'0hzzjz2ii'0zz高速联轴器计算转矩，由[2](6-26)式：MnM96kgf.mc8e式中M=30——电动机额定转矩(前节求出；)en=2——刚性动载系数，一般=1.5~2.0。88由[2]图33-1查得YZR-51-8电动机轴端为圆锥形23tCll靠减速器轴端联轴器由[1]附表45选用带0300mm制果半齿联轴器；CLZ,图号3S18M＜C[M]t动轮半齿联轴器,图号S198(12)验算起计算与说明tl果1dZmN2225%(13)验算制=0.726st=0.726secqqq由[2]式(6-24)得，制动时间：t=0.263secz计算与说明果14)高速浮动轴=M'=0M'=0nj2ii'式中h0(1)疲劳计算轴受脉动扭转载荷，其等效扭矩：1Me——相应于机构工作类型的电动机额定力矩折根算至计算轴的力矩。根由上节选择联轴器中，已经确定浮动轴端直径d=55mm,因此扭转应力M6000fM6000bs弯曲：G_1=0.27(G+G)=0.27根(600+300)=243MPabs_1扭转：T=G/3_1设计内容计算与说明结果许用扭转应力：由[1]中式(2-11)，(2-14)okk+nnI式中k=k.k——考虑零件几何形状和零件表面状况xmk——与零件几何形状有关，对于零件表面有急剧过渡xxkm——与零件表面加工光洁度有关，此处取k=2×nok1.25=2.5n——考虑材料对应力循环对称的敏感系数，对碳钢，低合金钢n=0.2II因此,[T]=21320=611.1kgfmok(2.5+0.2)1.6.nok(2)强度计算轴所受的最大转矩maxIImaxIIM6000T=IImax==180.3kgf.mmaxW0.25.53IIn1.6IIIIIImaxII浮动轴的构造如图所示，中间轴径高速浮动轴构造如图所示，中间轴径1案轨道并验算其xcD=350mmc计算与说明d2式中=0.6---等效系数2jId式中P=dxc=式中P=dxc==3750d44l果等于K=1。lQ9000y——载荷变化系数，查[1]表5-3当d==1.5时，G600003P(+)2=40003jdjDr13037.5(+113<[]线接jdjd触疲劳强度通式中r=13cm——轨顶弧形半径，对于车轮材料ZG55Ⅱ，由[1]表5-4查的接触许用应力[]=17000-19000kgf/cm2.jd(2)强度校核最大计算轮压：P=KP=15250=5250kgfjmax2max点接触时进行强度校核的接触应力=4000=40003P(+)2=40003dmaxjmaxDr<[]dmaxdmax525250(+)2计算与说明dmaxdmaxdmax果F=(Q+G)2k+dm25+0.02)=73.5kgf.m2一一车轮轴承摩擦系数，由)t(表C-c-c查得F=73.5k一一摩擦阻力系数，初步计算时可按)t(表C-c-SP=m(Q=Q)M73.5m(Q=QCP=m(Q=Q)mF=21mm(Q=0)4)选电动机计算与说明F=m(Q=0)22P=m(Q=0)M21D0.35/2m(QD0.35/2CPv42045N=jxcPv42045j10260nm102600.9果2ekw1度和实际所需计算与说明结果r——由(1)按起重机工作场所得tq/tg=0.2，查得rCn930i0=1=20jei24许用范围内jei24许用范围内间间0VdcVdc15%V45V39.71N’j=NJVdc=3.4345=3kw计算与说明59n(JC25%)9n(JC25%)1：果M73.50空载时的运行阻力矩：M21i)D=0(i'n27.20.9i)D=0(i'n27.20.90初步估算高速轴上联轴器的飞轮转矩：机构总飞轮矩(高速轴)：9)按起动工况校核减速器功率间：才930]0.731+60000.352]=0.649sp)D=0(375(7.860.857)27.220.910)验算起动计算与说明PVNdjgdjgjg60t=420+(15000+6000)根所选用减速器的[N]JC25%=3.5kw＜Nd,故减速器合适。如改(考虑到减速器有一定的过载能力)果6000根39.71+(2)9.8160根0.6490.35/2=630.57kgf车轮与轨道的粘着力：F=P.f=3000根0.2=600kgf＜T，故可能打 (Q=0)1(Q=0)11)选择制动器计算与说明圆周切向力： (Q=Q)g60tDq(Q=Q)C=人+(2)0.35/2果=845㎏f车轮与轨道的粘着力： (Q=Q)12(Q=Q)由[2]查得，对于小车运行机构制动时间t≤3~4s，取zt=3s，因此，所需制动转矩：z12)选择高速轴联轴器及制==1.97kgf.m计算与说明果M=4近，故略去制动不打滑条件验算13)选择低速高速轴联轴器计算转矩，由[2](6-26)式：c8e.c8e.N5式中M=9750e(JC25%)=975=5.24Nm——电动en9301额定转矩；——机构刚性动载系数，=1.2~2.0，取=2。88821.cllYZ