【正文】 1 內(nèi)容摘要 橋式起重機是橋架在高架軌道上運行的一種橋架型起重機，又稱天車。橋式起重機的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運行，起重小車沿鋪設(shè)在橋架上的軌道橫向運行，構(gòu)成一矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運物料，不受地面設(shè)備的阻礙。 橋式起重機的運行機構(gòu)主要由減速器、主動輪組、從動輪組、傳動軸、和一些連接件組成。 運行機構(gòu)的設(shè)計包括其 大車小車運行機構(gòu)設(shè)計的基本原則和要求；機構(gòu)的傳動方案選擇；選擇車輪和軌道；穩(wěn)態(tài)運行阻力的計算；電動機的選擇減速器的選擇；起動時間與啟動加速度驗算；制動器的選擇；聯(lián)軸器的 選擇等。 此次設(shè)計已知數(shù)據(jù)：起重量（主起升）： 50t，起重量（副起升） :,小車運行速度： 35m/min,大車運行速度： 80m/min,工作級別： M5,機構(gòu)接電持續(xù)率 JC=25%。 關(guān)鍵詞 : 橋式起重機，大車運行機構(gòu)，小車運行機構(gòu)。 2 ABSTRACT This thesis mainly to the bridge crane metal structure and design for hoisting mechanism. Metal structure design including the main girder, the size of the design, to determine the intensity, and stiffness checking putations, calculation of girders load determination, main calculation, after welding joint design, welding process design, etc. Lifting mechanism design including lifting scheme selection, the diameter of wire rope drum, hook choice, determined, and the calculation of the nut electric motors and reducer choice, etc. Key words： Bridge Crane， crane travel mechanism， A trolley running mechanims。 3 前言 我國生產(chǎn)的橋式起重機 ,不論是通用橋式起重機或是冶金工廠用特種橋式類型起重機 ,在 1958 年以前由于設(shè)計力量薄弱 , 基本上是沿用國外的設(shè)計 , 橋架結(jié)構(gòu)以箱型和四桁架型等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式為主。一直到 1958 年大躍進以后 , 由于破除迷信 , 在群眾性的技術(shù)革新運動推動下 , 才試制了一些新型橋 架結(jié)構(gòu)的橋式起重機 , 其中主要的如偏軌箱型、單主梁結(jié)構(gòu)、三角桁架結(jié)構(gòu)等等。但是由于沒有及時總結(jié)經(jīng)驗 , 研究試驗工作也做得不夠 , 沒有在改進與提高以后進行推廣 , 因此橋架選型工作仍然是我們當(dāng)前迫切要做的工作 , 應(yīng)該比較系統(tǒng)的有組織的研究適合我國各個產(chǎn)業(yè)部門采用的橋架結(jié)構(gòu)型。 橋式起重機是應(yīng)用非常廣泛的起重機械。隨著社會主義建設(shè)的發(fā)展 , 橋式起重機的需要與日俱增 , 我國每年的橋機產(chǎn)量在10萬噸以上。橋式起重機的橋架結(jié)構(gòu)是起重機的重要組成部分 , 它的重量占起重機自重的 40%～ 60% , 要使用大量的鋼材。橋架自重 也直接影響廠房建筑承重結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)的土建費用與材料消耗。在確保產(chǎn)品使用安全及正常使用年限的前提下 , 盡最減輕橋架自重是節(jié)約金屬材料的重要途徑。 我國在橋式起重機的產(chǎn)品系列化、通用化和標(biāo)誰化方面雖然也做了一些工作 , 但為了使橋架結(jié)構(gòu)定型 , 還要做大量的工作。 4 目前生產(chǎn)的基本情況是 5～ 50 噸小起重量橋式起重機仍以箱型結(jié)構(gòu)為主 ,箱型結(jié)構(gòu)是應(yīng)用最為廣泛的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。它具有制造簡便、生產(chǎn)工效高、通用性強等一系列優(yōu)點 , 因而迄今仍然是國內(nèi)外橋式起重機的常用橋架形式。在國內(nèi) , 在 50 年代和 60年代初期 , 5～ 50噸的小起重量系 列產(chǎn)品和 75～ 250 噸的大起重量系列產(chǎn)品都采用箱型結(jié)構(gòu)。 第 1 章 小車運行機構(gòu) 確定機構(gòu) 小車的傳動方式有兩種．即減速器位于小車主動輪中間或減速器位于小車主動輪一側(cè)。減速器位于小車主動輪中間的小車傳動方式．使小車減速器輸出軸及兩側(cè)傳動軸所承受的扭矩比較均勻。減速器位于小車主動輪一側(cè)的傳動方式，安裝和維修比較方便，但起車時小車車體有左右扭擺現(xiàn)象。 對于雙梁橋式起重機，小車運行機構(gòu)采用圖 11 減速器位于小車主動輪中間的傳動方案： 5 圖 11 小車運行機構(gòu)傳動簡圖 選擇車輪與軌道并驗算其強度 輪壓 小車質(zhì)量估計取 174000gxP kg? ,假定車輪壓均布： 車輪最大輪壓： m a x 11( ) ( 5 0 0 0 0 1 7 4 0 0 ) 1 6 8 5 0 1 6 8 5 0 044 gxP Q P k g N? ? ? ? ? ? （ 11） 車輪最小輪壓： m i n 11 1 7 4 0 0 4 3 5 0 4 3 5 0 044gxP P k g N? ? ? ? ? （ 12） 初選車輪 由 [起重機課程設(shè)計 ][1]附表 17 可知，當(dāng)運行速度 V＜ 60 6 m/min 時， xcG? 大 于 ，工作級別為中級時，車輪直徑 D c=500mm 軌號型號為50kg/m （ P37）的許用輪壓為 t＞ 7 t 。根據(jù) GB462884規(guī)定直徑系列為 Dc=250、 31 400、 500、 630，故初選直徑 Dc=500 mm，而其后校核核強度。 強度驗算 按照車輪和軌道為線接觸及點接觸兩種情況驗算車輪接觸強 度，車輪踏面 計算載荷： m a x m i n2 2 1 6 8 5 0 0 4 3 5 0 0 1 2 6 8 3 3 . 3 333c PPPN? ??? ? ? （ 13） 車輪材料，取 520 740 , 800 , 440bsZ G M Pa M Pa??? ? ? 線接觸局部擠壓強度： 39。 1 1 2 8 5 0 0 3 1 .5 0 .9 9 1 1 2 4 7 4 0ccP k D C C N? ? ? ? ? ? ? 式中： 1k —— 許用線接觸應(yīng)力常數(shù)（ N/mm2） ，由 [起重機設(shè)計手冊 ][3]表 386 查得 1k=8； l—— 車輪與軌道有效接觸強度，對于軌道 P38（由《起重機課程設(shè)計》 [2]俯表 22）l=b=； 1C —— 轉(zhuǎn)速系數(shù)，由 [起重機設(shè)計手冊 ][3]表 387 中查得，車輪 45 3 5 .8 / m in3 .1 4 0 .4r???時， 1 ? ； 7 2C —— 工作級別數(shù)，由 [起重機設(shè)計手冊 ][3]表 388 中查得，當(dāng)為 M5級時 2 1c? ； ∴ 39。cP cP 故通過。 點接觸局部擠壓強度： 239。2 1 23 [ ( 0 . 1 4 3 0 . 9 9 1 ) 5 0 0 5 0 0 ] / ( 0 . 7 4 0 . 7 4 ) 8 7 3 4 0 . 6c RP k C C Nm? ? ? ? ? ? ? ? 式中： 2k—— 許用點接觸應(yīng)力常數(shù)（ N/mm2），由 [起重機設(shè)計手冊 ][3]表 386 查得 2k=； R—— 曲率半徑，車輪與軌道曲率半徑中的大值，車輪 1r= 2D=500/2=250；軌道曲率半徑由 [起重機設(shè)計手冊 ][2]附表 22查得r=500，故取 R=500； m—— 由 Rr比值（ 為 1r、 2中的小值）所確定的系數(shù)，Rr=250/500=，查 [起重機設(shè)計手冊 ][3]表 389 取 m=； ∴ Pc39。 Pc ，故通過。 根據(jù)以上計算結(jié)果 ,選定直徑 Dc=500 mm 的單輪緣車輪，標(biāo)記為 ： 車輪 DYL50000 GB463185 運行阻力計算 摩擦阻力矩： 8 ( )( )2m dM Q PGx K ??? ? ? 由 [起重機設(shè)計手冊 ][2]附表 19查得，由 Dc=500mm 車輪組的軸承型號 為 7524，據(jù)此選出 Dc=500mm所選擇的車輪組軸承亦為 7524.軸承內(nèi)徑和外徑的平均值mmd ???，由 [起重機設(shè)計手冊 ][2]表 71 表 73 查得滾動摩擦系數(shù) K=，軸承摩擦系數(shù)μ =，附加阻力系數(shù)β =（采用導(dǎo)輪式電纜裝置導(dǎo)電），代入上式得 滿載時運行阻力矩： 0 . 0 1 6 7 5= ( Q + P ) ( + ) = + 1 7 4 0 0 0 . 0 0 0 9 + 0 . 0 2 2 = 3 4 7 1 . 1 N . m22e G x dMK ?? ? ? ?（ 5000 ） （ ） 運行摩擦阻力： ()() 3 4 7 1 . 1 1 3 8 8 4 . 40 . 2 52m Q Qm Q Q cMPND ?? ? ? ? 無載時運行阻力矩： ( 0 ) 0 . 0 1 6 7 5( ) 1 7 4 0 0 ( 0 . 0 0 0 9 0 . 0 2 ) 2 8 9 6 . 122mQ Gx dM P K N m??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 運行摩擦阻力： ( 0 )( 0 ) 8 9 6 . 1 3 5 8 4 . 30 . 2 52mQmQ cMPND ?? ? ? ? 選電動機 電動機靜功率： 1 3 8 8 4 . 4 3 5 8 . 9 9 91 0 0 0 1 0 0 0 0 . 9 6 0 1jcJ PVP K Wm? ?? ? ?? ? ? 9 （ 14） 式中： )( mj PP ??—— 滿載時靜阻力； ?= —— 機構(gòu)傳動效率： 1m? —— 驅(qū)動電機臺數(shù)： 1. 15 8. 99 9 10 .3 5djN K N K W? ? ? ? 式中： d—— 電動機功率增大系數(shù)，由 [起重機設(shè)計手冊 ][1]表 76 得， =,由大連伯頓系列電機選用電動機YZR160L8,Ne=16kW,n1=705/min,電機質(zhì)量 dG ?172kg。 驗算電動機發(fā)熱條件 按照等效功率法，求 25%Jc? 時所需要的等效功率： 25 0 .5 1 .1 4 .9 2 .7xjN K rN KW? ? ? ? ? 式中： K 25—— 工作級別系數(shù)，查 [起重機設(shè)計手冊 ][1]表 64 ，中級 K 25=； R—— 由 [起重運輸機械 ][2]表 65，取 qt/ g= 由 [起重機運輸機械 ][1] 圖 66 查 R=； 由以上計算結(jié)果， xN＜ e，故初選電動機能滿足發(fā)熱條件。 10 選擇減速器 車輪轉(zhuǎn)速： / / m inccN V r???（ cV為 小 車 運 行 速 度） 機構(gòu)傳動比： 0 / 705 / m N? ? ?查泰隆 ZQ系列軟齒面減速器表；選用 ZQ500減速器 ,i39。0=,[N]中級 =。 驗算運行速度 實際運行速度： 39。00 35 31 .6 / 31 .5 35 .1 / m incV C V i i m? ? ? 誤差 : ε =（ VcV’ c） /Vc =（ ） 100%=10%,故合適 起動時間： ???????? ???? ?239。0 c2121 )()()( i DGQGDmCMmMnt xcjqq 式中： N1=930r/min ， m=1 —— 驅(qū)動電動機臺數(shù)；