桥式起重机运行机构大车设计

东北林业大学起重机械课程设计学院工程技术学院专业班级08级森工三班姓名XXX学号20080611指导老师孟春组号21000设计局部大车运行机构2011年7月16日起重机设计参数最大额定起重量(t)：32跨度〔m〕：28大车运行速度〔m/s〕：0.5工作级别：M4JC%值：40大车运行机构：采用分别传动的方案方案：采用4车轮、对面布置、分别驱动。部件：电机、减速器、联轴器、车轮、轨道。桥架自重G=0.45Q+0.82L=37.36t=373.6kN，小车自重q=0.4Q=12.8t=128kN，小车运行极限位置距轨道中心线距离l=2m。〔1〕车轮与轨道满载最大轮压：=269.4kN空载最大轮压：=120.8kN空载最小轮压：==66kN使用双轮缘车轮，轮缘高为25mm—30mm。根据工作级别M4，=0.86，大车运行速度30m/min，初选车轮踏面直径，车轮材料，轨道及其材料。根据表3-8-12查得：车轮直径700mm，轨道型号QU70，许用轮压30.7t，车轮材料ZG310-570、HB320。轴承型号为7524车轮踏面疲劳验算：按照点接触验算疲劳计算载荷：201.6kN535.4kN式中。与材料有关的许用点接触应力常数〔N/mm2〕；根据表3-8-6选取，K2=0.1；R—曲率半径，取车轮曲率半径与轨面曲率半径中之大值〔mm〕，R=700mm；m—有轨道顶面与车轮的曲率半径之比〔r/R〕所确定的系数，根据表3-8-9选取，m=0.468。转速系数，根据表3-8-7选取，C1=1；工作级别系数，根据表3-8-8选取，C2=1.12。故车轮的踏面的疲劳强度满足要求。〔2〕阻力计算只考虑摩擦阻力。〔320+373.6+128〕*0.006=4.93kN=4930N式中。G—桥架自重载荷；Q—起升载荷；q—小车自重载荷；—摩擦阻力系数，初步计算时按表8-12选取，=0.006。〔3〕电机的计算与选择3.1静功率：=1.37kWm—驱动电动机总数，m=2；v—初选运行速度，0.5m/s；—运行机构传动的总机械效率，=0.9Fj—起重机〔小车〕只考虑摩擦阻力运行时的静阻力，Fj==4930N初选：=2.74kW室内工作及装卸桥小车运行机构的，取1.2~2.6〔对应速度30~180m/min〕采用YZR系列电机。JC%=40%。选取机座号为160M1-6电机，额定功5.5kW，额定转速n=930r/min，最大转矩倍数2.6，转动惯量J1=0.12kg·m2。电动机的重量=153.5kg3.2电机验算：电动机过载能力校验式中：m—电动机个数，m=2；—平均启动转矩标准值，=1.7；Fj—只考虑摩擦阻力运行时的静阻力，Fj==4930NV—运行速度，m/s—机构传动效率；n—电动机额定转速r/min—机构总传动惯量：电动机初选启动时间，可根据运行速度确定，=8s；式中k：考虑其他传动件飞轮矩影响的系数，折算到电动机轴上可取1.1~1.2；J1：电动机转子转动惯量kg.m2;J2:电动机轴上制动轮和联轴器的转动惯量；0.05kgm2电动机发热校验：对于运行机构绕线式电动机的发热验算，按稳态平均功率校核，即式中。G—稳态负载平均系数，见]表8-15.取G=0.95。故初选电动机发热条件满足要求〔4〕减速器的选择4.1初选减速器传动比：=68.17式中。电动机的额定转速，930r/minD—车轮踏面直径，700mmV—初选运行速度，0.5m/s；减速器输入功率按起开工况计算。=3.08kW=6.162kN=6162N式中。m—运行机构减速器的个数，m=2；V—运行速度，0.5m/s；运行机构的传动效率；0.9只考虑摩擦阻力运行时的静阻力，4930N；运行起动时的惯性力。，考虑机构中旋转质量的惯性力增大系数。t—机构初选启动时间，大车运行机构一般去8~10。根据计算输入功率，可从标准减速器的承载能力表中选择适用的减速器。参照表3-10-6，选用两台QJS-280-80-I-P-L减速器i=80；[N]=9.1kW，当输入转速为1000r/min，输入轴直径32mm、长为80mm，输出轴直径95mm、长为130mm，减速器总长为1024mm，宽450mm，高为584mm，许用功率为9.1kW，其自重为350kg。4.2验算运行速度和实际所需功率实际运行的速度：=误差：适宜实际所需的电动机功率：适宜4.3验算起动时间起动时间：n=930r/minm=2(驱动电动机台数)=满载起动时间：==1.36s空载启动时间：==0.74s其他符号同前。起动时间一般应满足。对起重机大车s。起开工况下校核减速器功率起开工况下减速器传递的功率：=kW式中：=—运行机构中，同一级传动减速器的个数，因此P=6.18kW所以减速器的[N]中级=9.1KW>P=6.18kW，故所选减速器功率适宜。4.4验算启动不打滑条件由于起重机室内使用，故坡度阻力及风阻力不考虑在内.以下按三种情况计算。两台电动机空载时同时驱动n=>nz式中。=66kN+120.8kN=186.8KN——主动轮轮压186.8KN——从动轮轮压f=0.2——粘着系数(室内工作)nz—防止打滑的平安系数，=1.67事故状态一当只有一个驱动装置工作，而无载小车位于工作着的驱动装置这一边时，那么n=nz式中。=120.8KN——主动轮轮压=2×66+120.8=252.8KN——从动轮轮压——一台电动机工作时空载启动时间nz—防止打滑的平安系数，=1.75s=1.98s事故状态二当只有一个驱动装置工作，而无载小车远离工作着的驱动装置这一边时，那么n=nz式中。66KN——主动轮轮压=66+2*120.8=307.6KN——从动轮轮压=1.75s与第(2)种工况相同n==1.06s故也不会打滑结论:根据上述不打滑验算结果可知，三种工况均不会打滑。〔5〕选择联轴器：根据传动方案，每套机构的高速轴和低速轴都采用浮动轴。5.1高速轴联轴器计算扭矩：=152.5Nmn1:联轴器平安系数，取1.35；：刚性动载系数，取1.2~2.0；Tn：电动机额定扭矩。电动机YZR160M1-6，轴端为圆柱形，d1=48mm，L=110mm；QJS-280-80-I-P-L减速器，高速轴端为d=32mm，l=80mm，故在靠电机端从由表3-12-6选两个CL2型联轴器〔浮动轴端d=48mm；许用转矩为1400N·m〕在靠近减速器端，由表3-12-6选两个CL1型联轴器，〔浮动轴端直径为d=32mm；许用转矩710N·m〕5.2低速轴连轴器计算扭矩：=10979Nmi:电动机至低速联轴器的传动比；η：电动机至低速联轴器的传动效率减速器低速轴端为圆柱形，d=95mm，l=130mm。由表3-8-10查得mm的主动车轮的伸出轴为圆柱形，d=90mm，l=125mm。故在靠近减速器端，由表3-12-6选两个CL6型联轴器，〔浮动轴端直径为d=95mm；许用转矩11200N·m〕在靠近车轮端，由表3-12-6选两个CL6型联轴器，〔浮动轴端直径为d=90mm；许用转矩11200N·m〕5.3起动时间与起动平均加速度校验起动时间：式中：起动加速度：a=v/t=0.5/6.83=0.07m/s2〔6〕制动器的选择6.1制动力矩：=466.1Nmm=2t2=2.5选择：YW315-500-3。额定制动力矩560Nm。6.2运行打滑验算起动时：φ：附着系数室内工作的取0.15K：附着平安系数，取1.05~1.2；μ：轴承摩擦系数0.0