【正文】 潔度有關(guān)，??；此處取；——考慮材料對應(yīng)力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù)，對于碳鋼，低合金鋼；——安全系數(shù)，查《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》[4]表221得；因此故，通過。第2章 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)小車主要有起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架組成。起重量5噸至70噸范圍內(nèi)的雙粱橋式起重機(jī)的小車，一般采用四個(gè)車輪支承的小車，其中兩個(gè)車輪為主動車輪。近似認(rèn)為由四個(gè)車輪平均承受，吊鉤位于小車軌道的縱向?qū)ΨQ軸線上。因?yàn)椴捎密壍李^部有曲率的鋼軌，所以車輪與軌道成點(diǎn)接觸，局部接觸應(yīng)力為: 式中 r —— 軌道頭部的曲率半徑，QU100型鋼軌r=500mm； [] —— 許用接觸應(yīng)力，對于車輪材料ZG35CrMnSi，當(dāng)HB320時(shí)， [] =16000~20000 符合要求。 運(yùn)行阻力的計(jì)算當(dāng)滿載時(shí)的摩擦總阻力矩： 式中 ——阻力系數(shù)，車輪輪緣與軌道的摩擦、軌道的彎曲與不平行性、軌道不直以及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)車輪的擺動等因素有關(guān)，查得； 、——分別為起重機(jī)小車重量和起重量； k——滾動摩擦系數(shù)（mm），它與車輪和軌道的材料性質(zhì)、幾何尺寸及接觸表面情況有關(guān)，查得k=； ——車輪軸承摩擦系數(shù)，查得； d——軸承內(nèi)徑（mm），d=130mm,選用調(diào)心滾子軸承 22326 GB/T2881984。 m —— 驅(qū)動電動機(jī)臺數(shù),m=2.初選電動機(jī)功率： 式中 —— 電動機(jī)起動時(shí)為克服慣性的功率增大系數(shù),查取=。 選擇減速器車輪轉(zhuǎn)速： 機(jī)構(gòu)總的傳動比： 根據(jù)傳動比，電動機(jī)轉(zhuǎn)速n=930 r/min，電動機(jī)功率N =5 kW，工作類型中級，查JB/ZQ 42822006減速器產(chǎn)品目錄中選用ZQ350Ⅱ2 型減速器，傳動比 ，許用功率為。因起重機(jī)系室內(nèi)使用，故不計(jì)風(fēng)阻及坡度阻力矩，以下按三種工作情況進(jìn)行運(yùn)算。 選擇制動器對于小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動時(shí)間tz3~4s，取tz=3s。考慮到所取的制動時(shí)間，在驗(yàn)算起動不打滑條件時(shí)已知是足夠安全的，故制動不打滑驗(yàn)算省略。（2） 低速軸的計(jì)算扭矩： 由GB914788查得ZSC600III2減速器低速軸端為圓柱形d=80mm，=115mm。 演算低速浮動軸強(qiáng)度1）疲勞計(jì)算低速浮動軸的等效扭矩為： 式中：=——等效系數(shù)；——考慮材料對應(yīng)力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù)，對于45號鋼；由上節(jié)選擇聯(lián)軸器中，已確定浮動軸的直徑d=80mm因此扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：浮動軸的載荷變化為對稱循環(huán)（因運(yùn)行機(jī)構(gòu)正反轉(zhuǎn)扭矩值相同），許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：軸的材料為45號鋼，；。最大扭轉(zhuǎn)力矩：許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力， 式中 ——安全系數(shù)，查得。起重機(jī)吊鉤處承受物品重量外還要承受起升機(jī)構(gòu)起動與制動時(shí)引起的沖擊載荷作用，故吊鉤材料應(yīng)有較高的的機(jī)械強(qiáng)度與沖擊韌性。對于吊鉤橋式起重機(jī)：，所以計(jì)算載荷為。吊鉤材料為20號鋼許用應(yīng)力為，12截面強(qiáng)度驗(yàn)算通過。螺母外徑D=(～2)=216～240mm，取。 吊鉤橫梁的計(jì)算通孔直徑：?。蛔又睆?(D為止推軸承外徑)；最大寬度：，取。 滑輪軸也是一個(gè)簡支梁，支點(diǎn)距離仍是L=460mm，它作用有五個(gè)滑輪的壓力為計(jì)算簡便起見，把五個(gè)力看做集中力（見圖43）。則軸頸與拉板的單位壓力： 拉板軸孔內(nèi)表面最大應(yīng)力： 圖44 主鉤拉板的計(jì)算簡圖拉板的材料為Q235，許用擠壓應(yīng)力為軸孔處的拉伸應(yīng)力為： 式中——應(yīng)力集中系數(shù)，可查《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》[4]圖1515得。取=35cm=350mm；。12截面除受最大彎矩外，還受Q力的拉伸作用。(3)確定吊鉤螺母尺寸軸頸螺紋處拉伸應(yīng)力： 最小直徑查零件手冊取M30。由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》表68，選擇滾動軸承 51218 GB/T3011995，額定靜負(fù)荷，動負(fù)荷系數(shù)。橫軸的最大彎曲應(yīng)力：橫軸的材料用45號鋼，許用應(yīng)力所以，故橫軸強(qiáng)度足夠。軸上的最大彎矩：；截面模數(shù)：彎曲應(yīng)力： 滑輪軸的材料與吊鉤橫軸相同，亦為45號鋼，故許用應(yīng)力也相同，圖45 副滑輪軸的計(jì)算簡圖，強(qiáng)度足夠。拉板材料為Q235，許用拉伸應(yīng)力為故和，所以強(qiáng)度足夠。 并且，針對實(shí)際的情況，對大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求是：1. 機(jī)構(gòu)要緊湊，重量要輕；2. 和橋架配合要合適，這樣橋架設(shè)計(jì)容易，機(jī)構(gòu)容易布置，并且使總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布置不至于過大；3. 盡量減輕主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，不影響橋架的剛度4. 維修檢修要方便，機(jī)構(gòu)布置合理，使司機(jī)和維護(hù)人員上下要方便，便于拆裝零件及操作。2. 為了減少主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，應(yīng)該使機(jī)構(gòu)零件盡量靠近主梁而遠(yuǎn)離走臺欄桿；盡量靠近端梁，使端梁能直接支撐一部分零部件的重量。大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算與小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算過程及步驟類似，也要首先計(jì)算車輪運(yùn)行阻力及車輪及軌道所能承受的強(qiáng)度，然后，選擇電動機(jī)，聯(lián)軸器，變速器，浮動軸，車輪及軌道并對其進(jìn)行強(qiáng)度，制動性的校核。 ——小車自重, =35000kg。1）.疲勞強(qiáng)度的計(jì)算疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的等效載荷： 式中Φ2—等效系數(shù)，查得Φ2=。 運(yùn)行阻力計(jì)算摩擦總阻力距： 由GB/T 2761994查得Dc=700mm車輪的軸承型號為：22334， 軸承內(nèi)徑和外徑的平均值為：170mm滾動摩擦系數(shù)=，軸承摩擦系數(shù)=，附加阻力系數(shù)=，代入上式中：當(dāng)滿載時(shí)的運(yùn)行阻力矩：(Q=Q)=b(Q+G)( k +m) =（1000000+1100000）（+） =選擇電動機(jī)：YZR200L8（JB/T 101051999） 減速器的選擇車輪的轉(zhuǎn)數(shù)：機(jī)構(gòu)傳動比：查JB/ZQ 42822006，選用兩臺ZQ650IV減速器；[N]=，當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速為701rpm，可見Nj[N]中級。 選擇制動器由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》[1]中所述,取制動時(shí)間tz=3s按空載計(jì)算制動力矩,令Q=0,得:Mz= 式中 == 選擇聯(lián)軸器根據(jù)傳動方案,每套機(jī)構(gòu)的高速軸和低速軸都采用浮動軸.：==504= Nm 式中MI—連軸器的等效力矩： MI==2252=504 Nm—等效系數(shù) 取=2查《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》表27Mel=9549=252 Nm由JB/T 101051999查的:電動機(jī)YZR200L8,軸端為圓柱形,d1=60mm,L=105mm。m2=與原估算的基本相符，故有關(guān)計(jì)算則不需要重復(fù)。tn[t1k] 故疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算通過。 緩沖器的選擇 W動= G—帶載起重機(jī)的重量G=650000+700000 =1300000N V0—碰撞時(shí)的瞬時(shí)速度，V0=（～）Vdx g—?jiǎng)t W動== N m2. 緩沖行程內(nèi)由運(yùn)行阻力和制動力消耗的功 W阻=（P摩+P制）S 式中P摩—運(yùn)行摩擦阻力，其最小值為Pmin=Gf0min=1300000=10400N f0min—最小摩擦阻力系數(shù)可取f0min= P制—制動器的制動力矩?fù)Q算到車輪踏面上的力，亦可按最大制動減速度計(jì)算P制=== 規(guī)范容許的最大減速度為= m /s2 S—緩沖行程取S=140 mm因此W阻=（10400+）= m3. 緩沖器的緩沖容量 一個(gè)緩沖器要吸收的能量也就是緩沖器應(yīng)該具有的緩沖容量為：=（）/3 = N m 式中 n—緩沖器的個(gè)數(shù) 取n=3由JB/T =140 mm，d=35 mm第5章 橋架結(jié)構(gòu)的計(jì)算 主要尺寸的確定1. 大車輪距（參考起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊）取K=（理論值）取H=、長度取H0= 取C=3m根據(jù)主梁計(jì)算高度H=，最后確定腹板高度h=。主梁兩腹板間距：主梁的實(shí)際高度：同理，主梁支撐截面的腹板高度取h0=700mm，這時(shí)支撐截面的實(shí)際高度H0= h0+2δ1=750mm。主梁端部大加勁板的間距：,取主梁端部（梯形部分）小加勁板的間距：主梁中部（矩形部分）大加勁板的間距：a=(～2)h=～，取a=2m主梁中部小加勁板的間距：小車鋼軌采用QU100鋼軌(軌高150mm 頂寬100mm 頂下寬108mm 底寬150mm 腰厚38mm 鋼號 80（785MPa）參考GB2585813)，其對水平重心軸線xx的最小抗彎截面系數(shù)Wmin=，則根據(jù)連續(xù)梁由鋼軌的彎曲強(qiáng)度條件求得加勁板間距（此時(shí)連續(xù)梁的支點(diǎn)即加勁板所在的位置，使一個(gè)車輪輪壓作用在兩加勁板間距的中央）： 式中 P——小車的輪壓，取平均值， ——?jiǎng)恿ο禂?shù)，由《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》[4]圖22曲線查得 ——鋼軌的許用應(yīng)力，因此，根據(jù)布置方便，取由于腹板的高度比h/δ=1200/8=150160，故水平方向無需加加勁桿。式中 g重力加速度。 主梁的垂直剛度驗(yàn)算主梁在滿載小車輪壓作用下，在跨中所產(chǎn)生的最大垂直撓度為： 式中 。第六章 焊接方法的介紹 CO2氣體保護(hù)焊二氧化碳?xì)怏w保護(hù)電弧焊（簡稱CO2焊）的保護(hù)氣體是二氧化碳（有時(shí)采用CO2＋Ar的混合氣體）。因此這種焊接方法目前已成為黑色金屬材料最重要焊接方法之一?！L,隨著焊絲直徑增大，飛濺顆粒和飛濺數(shù)量都相應(yīng)增大。1）電弧電壓及焊接電流 電弧電壓是焊接參數(shù)中關(guān)鍵的一個(gè)。在一定的焊絲直徑及焊接電流下，電弧電壓若過低，電弧引燃困難焊接過程不穩(wěn)定。2)焊接回路電感 進(jìn)行短路過渡焊接時(shí)，焊接回路中一般要串接附加電感。一般說來，短路頻率高的電弧，其燃燒時(shí)間很短，因此熔深小。4)焊絲伸出長度 由于短路過渡時(shí)采用的焊絲都比較細(xì)，因此焊絲伸出長度上產(chǎn)生的電阻便成為焊接參數(shù)中不可以忽略的因素。在焊接電流較大，焊接速度較快或戶外作業(yè)等情況下，氣體流量要適當(dāng)加大，以使保護(hù)氣體有足夠的挺度，提高其抗干擾的能力。焊槍前傾后傾最好不要超過20186。在CO2氣體中加入一定數(shù)量的AR氣，是減少飛濺的有效方法。ⅳ 采用低飛濺焊絲 對于實(shí)心焊絲在滿足力學(xué)性能的前提下應(yīng)盡量降低焊絲中的含碳量，采用表面經(jīng)過CS2CO3，K2CO3等物質(zhì)活化處理過的焊絲。其生產(chǎn)率是手工電弧焊的1~4倍。焊縫低氫且含氮量也較少。當(dāng)采用超低碳合金焊絲或藥芯焊絲，或在CO2中加入Ar，都可以降低焊接飛濺。從各種熔焊方法的熔敷金屬重量所占份額的角度來看，埋弧焊約占10%左右，且多年來一直變化不大。同時(shí)，焊絲的熔化量也相應(yīng)增加，這就使焊縫的余高增加。所以在增加電弧電壓的同時(shí)，還應(yīng)適當(dāng)增加焊接電流。4） 焊絲直徑與伸出長度當(dāng)其他焊接參數(shù)不變而焊絲直徑增加時(shí)，弧柱直徑隨之增加，即電流密度減小，會造成焊縫寬度增加，熔深減小。傾角的方向和大小不同，電弧對熔池的力和熱作用也不同，從而影響焊縫成形。 埋弧焊工藝焊前準(zhǔn)備：埋弧焊在焊接前必須做好準(zhǔn)備工作，包括焊件的坡口加工、待焊部位的表面清理、焊件的裝配以及焊絲表面的清理、焊劑的烘干等。一般用噴砂、噴丸方法或手工清除，必要時(shí)用火焰烘烤待焊部位。 對直縫焊件的裝配，在焊縫兩端要加裝引弧板和引出板，待焊后再割掉，其目的是使焊接接頭的始端和末端獲得正常尺寸的焊縫截面，而且還可除去引弧和收尾容易出現(xiàn)的缺陷。 埋弧焊主要缺陷及防止水分可通過烘干消除，烘干溫度與肘間由焊劑生產(chǎn)廠家規(guī)定。熔渣粘度過大 焊接時(shí)溶入高溫液態(tài)金屬中的氣體在冷卻過程中將以氣泡形式溢出。電弧磁偏吹會在焊縫中造成氣孔。為了減少磁偏吹的影響，應(yīng)盡可能采用交流電源；工件上焊接電纜的聯(lián)接位置盡可能遠(yuǎn)離焊縫終端；避免部分焊接電纜在工件上產(chǎn)生二次磁場等。結(jié)晶裂紋 鋼材焊接時(shí)，焊縫中的S 、P等雜質(zhì)在結(jié)晶過程中形成低熔點(diǎn)共晶。鋼材的化學(xué)成分對結(jié)晶裂紋的形成有重要影響。Mn／S值多大才有利于防止結(jié)晶裂紋，還與含碳量有關(guān)。埋弧自動焊的主要優(yōu)點(diǎn)是：1）生產(chǎn)率高 埋弧焊的焊絲伸出長度（從導(dǎo)電嘴末端到電弧端部的焊絲長度）遠(yuǎn)較手工電弧焊的焊條短，一般在50mm左右，而且是光焊絲，不會因提高電流而造成焊條藥皮發(fā)紅問題，即可使用較大的電流（比手工焊大5－10倍），因此，熔深大，生產(chǎn)率較高。 埋弧自動焊至今仍然是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的一種焊