【《桥式起重机小车运行机构的设计及三维建模研究》12000字（论文）】

[1]。电动机选择首先要根据驱动机械的负载要求，空间、温度等工作环境。考虑启动性能、过载能力调速性能、正反转运行。再次基础上优先考虑价格低廉、结构简单及维护方便的电动机。根据工作环境和要求,选用Y系列三相异步电动机。参考一般桥式起重机电动机初选Y2-160M-4B3515KW型电动机。电动机的功率的选择，要了考虑电动机在工作中的效率及经济条件。功率太小，容易发生过载现象造成发热严重烧坏电动机；功率大的电动机会带来不必要的经济负担，电能消耗提升。电动机发热条件验算等效功率：式中：Y2-工作类型系数，当JC%=25时，k=0.5；γ由按起重机工作场所得tq/tg=0.2，得γ=1.12。则Nx<Ne，故初选电动机发热条件通过。3.4打滑验算a、粘着摩檫系数值对于在室内工作的起重机取式中：查书机械设计及其使用[M]第51页得出表示的是第个驱动车轮的轮压，772.538；查书机械设计及其使用[M]第63页得出表示的是粘着摩檫安全系数，取；查书机械设计及其使用[M]第34页得出表示的是起重机或小车的运动质量，315；查书机械设计及其使用[M]第45页得出表示的是平均起动加速度6；，符合要求。b、驱动轮比与加速度驱动车轮数量因此能够与本次是设计相吻合。3.5电动机的三维建模图3-2电动机外壳图3-3电动机左端盖图3-4电动机右端盖图3-5电动机联轴器图3-6电动机支座图3-7电动机的装配4减速器的设计4.1传动系统的运动及动力参数计算a、速比查阅新编机械设计手册第四版第45页得出车轮的踏面直径减速器速比i=Nb、选用减速器功率查阅新编机械设计手册第四版第37页得出减速器数量查阅新编机械设计手册第四版第67页得出等效系数用ZSC-400-Ⅰ-2减速器：i0=25；[N]中级=2.8kWNj<[N]中级总传动比，其中i＝25，参考该三级减速器基考数据的得：查阅新编机械设计手册第四版第43页得出各轴的转速：查阅新编机械设计手册第四版第62页得出各轴输入功率：PPPPP其中式中，P、PP、P分别为相对应轴的功率。查阅新编机械设计手册第四版第45页得出各轴输入转矩：T1、T2、T3、T4分别对应的是轴的转矩4.2第一级轴齿轮的设计查阅新编机械设计手册第四版第45页得出小齿轮使用的是45钢，大齿轮使用的是20CrMnTi，经渗碳淬火，齿面硬度为58～62HRC，7级精度，，，,2.按齿根弯曲疲劳强度①载荷系数②大小齿轮弯曲疲劳强度极限③小齿轮传递取④弯曲疲劳寿命系数,.⑤应力循环次数：；⑥计算许用弯曲应力查阅新编机械设计手册第四版第38页得出弯曲疲劳安全系数，应力修正系数，则查阅新编机械设计手册第四版第67页得出⑧重合度系数Y及螺旋角系数Y⑨因为所以按小齿轮进行齿根弯曲疲劳强度设计计算3.基本计算①②载荷系数查阅新编机械设计手册第四版第63页得出系数，传动载荷系数，查阅新编机械设计手册第四版第48页得出齿间载荷分配系数查阅新编机械设计手册第四版第96页得出齿间载荷分布系数③模数取④圆周速度:4.确定齿轮传动中的各个参数①齿轮中心距②齿宽③螺旋角④齿轮分度圆直径5.校核齿面接触疲劳强度①②③螺旋角系数④节点区域系数⑤接触许用应力⑥重合度系数⑦材料系数⑧校验齿面接触疲劳强度符合条件4.3第二级传动齿轮设计1.查阅新编机械设计手册第四版第36页得出小齿轮使用的是45钢，大齿轮使用的是20CrMnTi，经渗碳淬火，齿面硬度为58～62HRC，7级2.齿根弯曲疲劳强度①载荷系数②大小齿轮的弯曲疲劳强度极限③弯曲疲劳寿命系数④应力循环次数⑤小齿轮传递的转矩⑥查阅新编机械设计手册第四版第74页得出弯曲疲劳安全系数，应力修正系数，则⑦查取齿型系数和应力校正系数⑧因为所以弯曲疲劳强度的设计小齿轮的齿根计算⑨螺旋角系数重合度系数2.设计计算①齿轮模数:②计算载荷系数查阅新编机械设计手册第四版第73页得出系数，传动载荷系数，齿间载荷分配系数,齿间载荷分布系数③校正并确定模数取④圆周速度:3.计算齿轮传动几何尺寸①齿轮分度圆直径②螺旋角③齿宽④中心距4.校核齿面接触疲劳强度①②节点区域系数③④螺旋角系数⑤计算许用接触应力，取⑥材料系数⑦重合度系数⑧校核满足齿面接触疲劳强度要求4.4第三级传动齿轮设计1.查阅新编机械设计手册第四版第36页得出小齿轮使用的是45钢，大齿轮使用的是20CrMnTi，经渗碳淬火，齿面硬度为58～62HRC，7级2.按齿根弯曲疲劳强度设计①载荷系数②大小齿轮的弯曲疲劳强度极限③查阅新编机械设计手册第四版第75页得出弯曲疲劳寿命系数,④查阅新编设计手册第四版第37页得出应力循环次数为：⑤小齿轮传递的转矩⑥查阅新编机械设计手册第四版第45页得出弯曲疲劳安全系数，应力修正系数则⑦查阅新编机械设计手册第四版第24页得出齿型系数和应力校正系数查阅新编机械设计手册第四版第37页得出⑧计算大小齿轮的，再比较故按小齿轮进行齿根弯曲疲劳强度设计⑨螺旋角系数和重合度系数3.设计计算①计算载荷系数K查阅新编机械设计手册第四版第48页得出系数，传动载荷系数，齿间载荷分配系数,齿向载荷分布系数②圆周速度:③齿轮模数④校正并确定模数取4.计算齿轮传动几何尺寸①螺旋角②齿宽③中心距④齿轮分度圆直径5.校核齿面接触疲劳强度①②螺旋角系数③④重合度系数⑤节点区域系数⑥材料系数⑦计算许用接触应力，取⑧校核齿面接触疲劳强度符合要求。查阅新编机械设计手册第四版第37页得出选用20CrMnTi作为材料。4.5减速器的三维建模4-1减速器联轴器4-2减速器长轴4-3减速器外壳4-4减速器装配5制动器和联轴器的选择5.1制动器的选择通过用途可将制动分为支持制动、下降制动和停止制动。停止制动、支持制动能够让物体保持悬挂在空中，能够有效的缓解重力的作用，而下降制动具有能够调节机构运动的作用。通过对以往的学习以及相关经验来说常闭式和常开式是制动器的两大类别。式中：查书机械设计及其使用[M]第36页得出表示的是制动器的制动力矩；查书机械设计及其使用[M]第75页得出表示的是机构制动时需制动的惯性力矩；查书机械设计及其使用[M]第34页得出的是最小静阻力矩；制动惯性力矩Ma式中：查书机械设计及其使用[M]第62页得出表示的是制动器数量；查书机械设计及其使用[M]第38页得出表示的是电动机的额定转速450；查书机械设计及其使用[M]第14页得出表示的是制动时间，5；查书机械设计及其使用[M]第23页得出表示的是计入其他旋转件的转动惯量系数，取值区间为；查书机械设计及其使用[M]第63页得出表示的是电动机转子的转动惯量，238；查书机械设计及其使用[M]第64页得出表示的是高速轴上除去电动机转子以外的其它旋转件的转动惯量，600；查书机械设计及其使用[M]第52页得出表示的是机构的额定运行速度，；查书机械设计及其使用[M]第23页得出表示的是车轮踏面直径，0.17；查书机械设计及其使用[M]第34页得出表示的是电动机的同步转速800；查书机械设计及其使用[M]第74页得出表示的是从车轮轴到高速轴的传动比。最小静阻力矩制动器的制动力矩在最制动器进行设计以及选择的同时，需要对制动力矩有一定的把控。发热验算是选择制动器的前提。通过对以往的学习以及相关经验来说在本次的设计中选用制动器型号是TKT300/200。如图5-1。图5—1短行程交流电磁铁块式制动器5.2制动器的工作原理通过对以往的学习以及相关经验来说短行程交流电磁铁块式制动器的工作原理如下所示：首先制动瓦块2与制动臂1之间的连接方式是铰接的，其中D表示的是制动轮，并且它与机构传动轴之间是连接的形式。其中制动力矩主要是通过主弹簧4来产生的。在框架6上面有主弹簧的右端顶着，推杆5与制动臂之间是连接的关系。在机构运行工作的时候，机构电动机处于通电的状态，因此会和电磁铁7之间产生一定的磁力，通过磁力来推动衔铁8统饺点在逆时针的方向运转。常闭式制动器对于它的安全性能而言而言，当发生事故的时候，首先是把电动机断电关机，迅速给制动器关闸门。5.3联轴器的选择对于联轴器而言它的主要作用是将两轴或轴和口转件连接起来，是它们之间连接的桥梁。不仅如此，联轴器还有让两轴位移更加稳定以及对其防护使其更加安全的特性。在选择联轴器的同时，主要是要让其与实际的工作环境与条件相符，因此需要考虑到下面几个条件：1.所传递转矩的大小以及缓冲减震方面的要求要与实际的条件相吻合。2.不能够让联轴器对转速所引起的离心力有丝毫的影响，在使用高速传动轴的同时应该选择使用的联轴器需要具备较高的平衡精度，不应该使用存在偏心现象的滑块联轴器。3.为了能够确保两轴位移的大小以及方向的准确性，应该选择使用挠性联轴器才行。4.要对联轴器实际的工作环境与条件进行考察，要确保其工作环境具有一定的可靠性。5.在考虑联轴器的制造成本以及安装与维护的简便性的同时，应该选择使用成本不高以及拆装简单方便的联轴器，但是这种联轴器的应用场景一般是在中小功率的传动中。确定联轴器的传递扭矩式中：—联轴器选用的安全系数，取；—电动机的额定转速，1400；—刚性振动系数，取；—电动机在基准值时的额定功率，15；—被联结轴上面的扭矩，500；—标准联轴器给出的许用公称扭矩，750；高速联轴器应能传递的扭矩型号Q/ZB105.7.00A传递力矩样本低速联轴器应能传递的扭矩型号Q/ZB105.7.00A传递力矩样本5.4制动器的三维建模5-2制动器的建模结论本论文完成了电动双梁桥式起重机的小车运行机构的设计，主要设计内容有：1、确定总体设计方案，介绍电动双梁起重机的结构组成及其工作原理，确定集中驱动方式的传动机构，电动机启动，传递转矩到减速器，通过不同传动比齿轮完成减速，在通过联轴器传递给车轮，带动车轮转动，在车轮与轮道顶面附着力的作用下，起重小车完成在双梁轨道上的横向移动。2、根据传动方案对机构各零部件进行参数计算。通过静功率计算确定电动机型号，同时完成发热功率条件验算；通过传动比计算确定减速器，完成实际运行速度及实际所需功率的验算，完成起动条件验算和起动不打滑条件验算；通过扭矩计算确定联轴器及制动器型号。表5-1各零部件型号电动机Y2-160M-4B35减速器ZSC-400-Ⅰ-2制动器TSK300/200联轴器高速Q/ZB104.2.00A低速Q/ZB105.7.00A参考文献张应力.桥式起重机安全技术[M].北京:中国石化出版社，2007.陈国璋,孙桂林,金永懿.起重机计算实例[M].北京:中国铁道出版社，2005.王英.基于Pro/E的工程图创建方法及应用[J].科技创新导报，2010，(27)：72．陈珠芳.Pro／E软件的反求工程技术与应用[J].机械研究与应用，2008.林贵瑜.关于起重机发展的几个技术问题[J].建设机械技术与管理，2006.文豪.起重机械[M].北京:机械工业出版社，2013.陈道南,盛汉中.起重机课程设计[M].北京:冶金工业出版社，1982.董达善.起重机械金属结构[M].上海:上海:交通大学出版社，2012.蔡盛保.桥式起重机的模块化设计[D].大连