【正文】 ③由表 [5]取齒寬系數(shù) ?d? 。 ⑧應(yīng)力循環(huán)系數(shù) 811 ??????????? hLjnN 8112 101 3 ??? iNN ⑨由圖 [5]查得接觸疲勞壽命系數(shù) ?HNK ?HNK ⑩計(jì)算疲勞許用應(yīng)力 取失效率為 1%，安全系數(shù) S=1。 NS WP HP ??????? ? 式中： P — 每個(gè)緩沖器的碰撞力， N ； S — 緩沖器的緩沖行程， m ； H? — 緩沖器效率，對彈簧緩沖器取 ?H? ； 緩沖器的型號(hào) 5??CJHQ 橋式起重機(jī)小 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 41 緩沖器的尺寸 D 10 H 10 緩沖器的行程 75 減速器的設(shè)計(jì) 減速器傳動(dòng)比的分配 由于減速器采用的是三級斜齒圓柱立式減速器，所以傳動(dòng)比的分配為：181???? 低中高 iiii 令 中高 ii ?? ， 低中 ii ? 計(jì)算得到： ?高i ， ?中i ， ?低i 表 總傳動(dòng)比及其分配 總傳動(dòng)比 i 高速級齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比1i 中速級齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比2i 低速級齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比3i 181 減速器各軸的傳遞功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩 KWP 37 ?電動(dòng)機(jī) min/970rn? 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 mKg? （ 1）各軸的輸入功率 KWPP 31 ???? ?電動(dòng)機(jī) KWPP ??????? 齒滾 ?? KWPP 7 0 0 ??????? 齒滾 ?? KWPP 4 2 0 ??????? 齒滾 ?? KWPP ??????? 聯(lián)滾 ?? （ 2）各軸的轉(zhuǎn)速 min/9701 rn ? 橋式起重機(jī)小 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 42 m in/6 6 3 13 6 9 7 0112 rinn ??? m in/ rinn ??? m in/ rinn ??? （ 3）各軸的輸入扭矩 mNnPT ?????? 5 5 09 5 0 0 111 mNnPT ?????? 5 5 09 5 0 0 222 mNnPT ?????? 333 mNnPT ?????? 9 3 5 5 09 5 0 0 444 高速級齒輪的計(jì)算 KWP ? ， min/9701 rn ? ， ?i ， mNT ?? 材料：大小齒輪采用的材料為 Cr40 ，并經(jīng)過調(diào)質(zhì)和表面淬火，硬度為HRC5548? 閉式傳動(dòng)，精度 7 級，初選材料螺旋角 ??12? 使用期 6 年，每年工作 300天，每天 8 小時(shí)。 b、運(yùn)行慣性阻力 2/ smVa n ??? ? ? ? ? KNaGGKW zna ????????? 式中： aW — 機(jī)構(gòu)起動(dòng)時(shí)的慣性阻力， KN ； K — 考慮旋轉(zhuǎn)件的慣性阻力系數(shù)，取 ??K ； a — 起動(dòng)平均加速度， 2/sm 。安裝，平衡架軸承箱孔和中間鉸孔均是機(jī)床加工的，車輪軸承箱用半圓環(huán)固定在平衡架上，保證了車輪的偏斜在許用范圍內(nèi)，減少了啃軌的可能性。 橋式起重機(jī)小 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 30 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)為兩側(cè)分別驅(qū)動(dòng)，采用萬向聯(lián)軸器與主動(dòng)平衡架連接。電氣設(shè)備設(shè)置在主梁內(nèi)，司機(jī)室內(nèi)設(shè)有冷熱空調(diào)。減速器位于小車主動(dòng)輪一側(cè)的傳動(dòng)方式，安裝和維修比較方便，但起車時(shí)小車車體有左右扭擺現(xiàn)象。由于接線關(guān)系，此時(shí)電動(dòng)機(jī)只能作反向起動(dòng)。由于它直接控制了吊鉤組上升 的極限位置，所以工作是十分可靠的。如圖 限位開關(guān)的盒體伸出一個(gè)短軸，軸上固定有帶重塊的杠桿 1，其另一端用鋼繩懸掛一個(gè)墜重 2 保持平衡。 起重小車除有起升、運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架外，還必須有必要的安全保護(hù)裝置：如欄桿、排障板、限位開關(guān)、撞尺和緩沖器等。減速器（圖 中 4）也可以單獨(dú)的拆裝。在車架上焊有墊板 1（圖 ），電 橋式起重機(jī)小 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 25 動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器和可拆卸的軸承座等均安裝在墊板上。 圖 普通橋式起重機(jī) 橋式起重機(jī)小車 橋式起重機(jī)小 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 橋式起重機(jī)小車主要由起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架三部分組成；另外還有一些安全防護(hù)裝置。 ②電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī) 其特點(diǎn)是采用固定式電動(dòng)葫蘆裝在小車上作起升機(jī)構(gòu)，小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)也多采用電動(dòng)葫蘆零部件作成簡單的構(gòu)造形式，小車也極為簡便輕巧，其整體高度小，小車及橋架自重輕、重心低、有很廣泛的使 用適應(yīng)性。但是所用的整套電氣設(shè)置具有防爆性能。 ⑥雙小車橋式起重機(jī) 這種起重機(jī)與吊鉤橋式起重機(jī)基本相同，只是在橋架上裝有 2臺(tái)起重量相同的小車。 ③抓斗橋式起重機(jī) 抓斗橋式起重機(jī)的 裝置為抓斗， 以鋼絲繩分別連接抓斗起升、起升機(jī)構(gòu)、開閉機(jī)構(gòu) 。 2 橋式起重機(jī)的介紹 橋式起重機(jī)的分類 通用橋式起重機(jī) 通用橋式起重機(jī)是指在一般環(huán)境中工作的普通用途的橋式起重機(jī)。此外，各機(jī)構(gòu)采用的電動(dòng)機(jī)都向高轉(zhuǎn)速發(fā)展，從而減小電機(jī)基座號(hào)，減輕重量與減小外形尺寸，并可配用制動(dòng)力矩小的制動(dòng)器。采用各種高強(qiáng)度低合金鋼新材料，提高承載能力，改善受力條件，減輕自重和增加外形美觀。主梁與端梁相接以及起重小車的布置有多種型式，可適合不同建筑物及不同起吊高度的要求。 例如生產(chǎn)工程機(jī)械的美國卡特皮勒公司金屬結(jié)構(gòu)廠購置了一條以橋式起重機(jī)為主的物料自動(dòng)搬運(yùn)系統(tǒng)，用于鋼板的噴丸處理、切割和入庫的自動(dòng)裝卸搬運(yùn)作業(yè)，比原先采用單機(jī)操作工作效率提高了 65%。起重機(jī)可通過磁場變換器或激光達(dá)到高精度定位。將機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)相結(jié)合，將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、光纜技術(shù)、液壓技術(shù)、模糊控制技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械的驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的自動(dòng)化 和智能化。目前世界上最大的浮游起重機(jī)起重量達(dá) 6500t，最大的履帶起重機(jī)起重量達(dá) 3000t，最 大的橋式起重機(jī)起重量為 1200t，集裝箱岸邊裝卸橋小車的最大運(yùn)行速度已達(dá) 350m/min，堆垛起重機(jī)最大運(yùn)行速度是 240m/min，垃圾處理用起重機(jī)的起升速度達(dá)100m/min。德國德馬格公司還開發(fā)了一種 KBK 柔性組合式懸掛起重機(jī)，起重機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)由冷軋型軌組合而成，起重機(jī)運(yùn)行線路可沿 橋式起重機(jī)小 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 生產(chǎn)工藝流程任意布置，可有叉道、轉(zhuǎn)彎、過跨、變軌距。 因此，我們應(yīng)該有清醒認(rèn)識(shí)，并高度關(guān)注中國起重機(jī)械的長遠(yuǎn)發(fā)展和不失時(shí)機(jī)的加快科技創(chuàng)新能力。設(shè)備的使用也主要集中分布在沿海發(fā)達(dá)地區(qū)，如廣東、福建、浙江、上海、江蘇、山東、遼寧等地。 （ 3）特種起重機(jī)械：只適合于某些專業(yè)性的工作，其構(gòu)造往往比上述兩者更為復(fù)雜。但在這種情況下，所采用的傳動(dòng)裝置和滑輪組不僅如上面所分析的那樣提高起重量，而且也將很高的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變?yōu)閷?shí)際需要的卷筒轉(zhuǎn)速，從而得到合理的物品升降速度。若不計(jì)阻力，則由卷筒繞下的繩索分支的張力4QS ???或 SQ ????? 4 。如 0D 和 驅(qū)M 都與圖 a 所示的相同，則傳到卷筒軸上的驅(qū)動(dòng)力矩為 驅(qū)Mi ?0 。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，起重量和起升速度不斷提高，因而機(jī)構(gòu)演變?nèi)遮呁晟啤? 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，日益顯現(xiàn)出起重機(jī)械作為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程機(jī)械化、自動(dòng)化、減輕體力勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的特種設(shè)備的突出地位。水電站內(nèi)設(shè)備一般都是大中型設(shè)備，對橋式起重機(jī)的載荷要求較高，所以對減速器性能要求較高。 橋式起重機(jī)小車主要包括 起升機(jī)構(gòu)、小車架、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、吊具等部分。它的出現(xiàn)改變了人類幾千年來以手工來搬動(dòng)重物的狀況，現(xiàn)在幾個(gè)按鈕就能完成以前做不到或很難做到的搬運(yùn)工作，人得到了休息，效率也提高了。 起重機(jī)的工作原理 起重機(jī)械的主要任務(wù)是起重，而直接承擔(dān)起重任務(wù)的是起升機(jī)構(gòu)，其他機(jī)構(gòu)都是為了擴(kuò)大起重機(jī)的使用范圍。在全部工作過程中，如不計(jì)摩擦阻力，則載荷力矩應(yīng)該為手柄的驅(qū)動(dòng)力矩 RPM ??驅(qū) 所平衡，即 橋式起重機(jī)小 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 驅(qū)載 MM ? 或 RPDQ ???2 0 故 02 D RPQ ??? 從上式可以看出，欲增加起重量 Q 必須加大 P 或 R ，或減小 0D 。如圖 中所的滑輪組由一個(gè)定滑輪和二個(gè)動(dòng)滑輪所組成。通常在起重量一定的情況下，可以利用滑輪組繩索分支數(shù)的增加來減小傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 0i 。如各種千斤頂、絞車和滑車等。 起重機(jī)械制造企業(yè)的分布、數(shù)量、產(chǎn)量和現(xiàn)狀 中國起重機(jī)械整機(jī)制造企業(yè)，截止到 2021 年 9 月底統(tǒng)計(jì)有 1615 家。 由于中國勞動(dòng)力相對便宜，制造成本較低，發(fā)展?jié)摿θ院芫薮蟆＿_(dá)到改善整機(jī)性能，降低制造成本，提高通用化程度，用較少規(guī)格數(shù)的零部件組成多品種、多規(guī)格的系列產(chǎn)品，充分滿足用戶需求。起重量越來越大，工作速度越來越高，并對能耗和可靠性提出更高的要求。在起重小車下面安裝有多節(jié)伸縮導(dǎo)管，與飛機(jī)維修平臺(tái)相連，并可作 360 度旋轉(zhuǎn)。重點(diǎn)開發(fā)以微處理機(jī)為核心的高性能電氣傳動(dòng)裝置，使起重機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速和靜動(dòng)特性，可進(jìn)行操作的自動(dòng)控制、自動(dòng)顯示與記錄，起重機(jī)運(yùn)行的自動(dòng)保護(hù)與自動(dòng)檢測，特殊場合的遠(yuǎn)距離遙控等，以適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)的需要。這類起重機(jī)還具有較好的信息輸入、輸出接口，實(shí)現(xiàn)信息全部、準(zhǔn)確、可靠地在整個(gè)物料搬運(yùn)集成系統(tǒng)中的傳輸。因此電動(dòng)葫蘆橋式起重機(jī)和梁式起 重機(jī)會(huì)有更快的發(fā)展，并將大部分取代中小噸位的一般用途橋式起重機(jī)。這種起重機(jī)的另一最大優(yōu)點(diǎn)是輕型化，自重輕、輪壓輕、外形尺寸高度小，可大大降低廠房建筑物的建造成本，同時(shí)也可減小起重機(jī)的運(yùn)行功率和運(yùn)行成本。為了減輕自重，提高承載能力，改善加工制造條件，增加產(chǎn)品成品率，零部件盡量采用以焊代鑄，如減速器殼體、卷簡、滑輪等都用焊接結(jié)構(gòu)。德國近年為解決起重機(jī)吊鉤的防擺控制，開發(fā)了模糊邏輯電路的控制技術(shù)，用神經(jīng)信息和模糊技術(shù)來尋找開始加速的最佳時(shí)刻，將有經(jīng)驗(yàn)司機(jī)防擺實(shí)際操作的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)最優(yōu) 控制。這類起重機(jī)能在大多數(shù)作業(yè)環(huán)境中裝卸和搬運(yùn)物料及設(shè)備。 ⑤三用橋式起重機(jī) 三用橋式起重機(jī)是一種多用的起重機(jī)。但是為了防止工作過程中帶電設(shè)備的電流可經(jīng)過被吊物傳到起重機(jī)上，危及司機(jī)安全，故要求在吊鉤組、小車架、小車輪上設(shè)置 3 道絕緣裝置。因此，與上述通用橋式起重機(jī)相比，電動(dòng)葫蘆型橋式起重機(jī)雖然一般起重量較小、工作速度較慢、工作級別較低，但其自重輕、能耗較小、易采用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品電動(dòng)葫蘆配套，而且對廠房等建筑物的壓力較小，建筑和使用經(jīng)濟(jì)性都較好。起升機(jī)構(gòu)用來垂直升 降物品，起重小車用來帶著載荷作橫向運(yùn)動(dòng)；橋架和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)用來將起重小車和物品作縱向移動(dòng)。 2）在設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)和小車架的時(shí)候，遵循標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化的原則。通常，從動(dòng)車輪安裝在帶有兩個(gè)角形軸承箱的轉(zhuǎn)動(dòng)心軸上。但根據(jù)機(jī)構(gòu)布置需要，也可以將制動(dòng)輪作成 獨(dú)立的零件來安裝（圖 中 6）。 排障板裝在小車架端梁兩端的車輪外邊，用于推開小車軌道上可能有的障礙物，以利于小車運(yùn)行。圖 將墜重固定在一連桿 3 上，吊鉤組上升到極限位置時(shí)，撞上連桿使其繞一端固定鉸擺動(dòng)并抬起固定其上的墜重，使開關(guān)動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)斷電。在小車架相應(yīng)的端梁外側(cè)固定著一根用角鋼 彎折的撞尺（圖 b 中 6）。 橋式起重機(jī)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu) 橋式起重機(jī)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)由減速器、電動(dòng)機(jī)、車輪、聯(lián)軸器、傳動(dòng)軸以及一些附件所組成。廠房內(nèi)設(shè)兩臺(tái) 250/50/10t橋機(jī)，吊裝定子及轉(zhuǎn)子時(shí)，兩臺(tái)橋機(jī)下掛 500t 平衡梁，利用平衡梁與轉(zhuǎn)子軸聯(lián)接起吊轉(zhuǎn)子。當(dāng)負(fù)荷達(dá)到 時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 大、小車緩沖器均為聚氨脂緩沖器。 小車架由主梁、端梁、副梁、平臺(tái)、欄桿等組成，便于運(yùn)輸，中間斷開，用高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接。 最小靜阻力矩 Mjmin ? ? mNnZ VGGMmzgkZnj ??????? ????? 3m i n ? 制動(dòng)器的制動(dòng)力矩 mNMMM jaz ?????? 1 1 5 6 i n 聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器傳遞扭矩的確定 mgntitt niPnMnM ???????????? 89 5 5 08 式中： tM — 標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器給出的許用公稱扭矩， mN? ； tn — 聯(lián)軸器的選用安全系數(shù)，取 ?tn ； 8? — 剛性振動(dòng)系數(shù)，取 ??? ； iM — 被聯(lián)結(jié)軸上的扭矩， mN? ； nP — 電動(dòng)機(jī)在基準(zhǔn)值時(shí)的額定功率， KW ； mn — 電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速， mN? ； i — 從電動(dòng)機(jī)到計(jì)算件的傳動(dòng)比。 ④由表 [5]查得，材料的彈性影響系數(shù) 2/ MPaZ E ? 。 中速級齒輪的計(jì)算 KWP ? ， min/ rN ? ， ?i ， mNT ?? 材料：大 小齒輪采用的材料為 Cr40 ，并經(jīng)過調(diào)質(zhì)和表面淬火，硬度為HRC5548? 閉式傳動(dòng)，精度 7 級，初選材料螺旋角 ??12? 使用期 6 年，每年工作 300天，每天 8 小時(shí)。 橋式起重機(jī)小 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 48 ⑥由圖 [5]查得 ??? ???