【正文】 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的幾種方案 低速集中驅(qū)動 的特點(diǎn) 主梁承受較大的扭矩載荷， 使傳動軸的轉(zhuǎn)速低于電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，與車輪的轉(zhuǎn)速相同，一般是 50 至 100 轉(zhuǎn) /分。 ..3 高速集中驅(qū)動的特點(diǎn) 電動機(jī)通過制動輪直接與聯(lián)軸節(jié) .傳動軸聯(lián)接，再通過減速器與車輪聯(lián)接。許多單位做過統(tǒng)計，在起重 量為 10噸，跨度為 25 米的橋式起重機(jī)上。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 10 3 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計 運(yùn)行阻力的計算 起重機(jī)或小車在穩(wěn)定運(yùn)行過程中所受到的即力稱為靜阻力。在臂架或橋架懸臂上運(yùn)行的小車， i 值應(yīng)由計算確定。具體到我國的實際，我國采用的專用的直流和交流電動機(jī)。反之，如果電動機(jī)容量選得過小，電動機(jī)在工作中經(jīng)常過載，容易使電動機(jī)過熱和使絕緣材料提前老化，造成電動機(jī)過早損壞。 對于橋式起重機(jī)的大、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，可按下式初選電動機(jī)： ()djP K P kW?? 式（ ） 式中： dK —— 考慮到電動機(jī)起動時的慣性影響的功率增大系數(shù)。 2J — 電動機(jī)軸上制動輪和聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動慣量（ 2kgm ）。 式（ ） 帶入數(shù)據(jù)得： 表 36 運(yùn)行機(jī)構(gòu)穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù) G 式中： i —— 減速器傳動比 起動時間一般應(yīng)滿足：對大車， t =8～ 10s；對小車， t =4～ 6s。 根據(jù)第上一步設(shè)計出來的電動機(jī)確定電動機(jī)的功率為 11KW，所選擇的型號為 YZR160L。 (這里采用互相嚙合齒輪的齒數(shù)單雙配對 ) 齒輪強(qiáng)度結(jié)構(gòu)設(shè)計 2) 確定許用應(yīng)力 確定安全系數(shù) 由 [1] 中由齒輪硬度查的軟齒面，一般傳動，取接觸安全系數(shù) SH =，彎曲安全系數(shù) SF = .確定疲勞極限應(yīng)力 由 [1]中查的接觸疲勞極 限： 查的彎曲疲勞極限： 故許用接觸疲勞極限： 許用彎曲疲勞極限： 因硬度小于 350HBS，屬軟齒面，按接觸強(qiáng)度設(shè)計，再校核彎曲強(qiáng)度。鏈輪與軸配合的轂孔長度 34l mm? ，為了保證軸端擋圈只壓在鏈輪上而不壓在軸的端面上，故 1— 2 段的長度應(yīng)比計算略短一些。已知齒輪輪轂的寬度為 58mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取45 55l mm? ? 。 45d? 用 A 型平鍵，由手冊查得 A型平鍵截面 128A? （ GB1096— 79），鍵長為 52mm，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選取齒輪輪轂與軸的配合為 76Hn；同樣，鏈輪與軸的聯(lián)接，選用 C 型平鍵為 830C? （ GB1096— 79），鏈鏈輪與軸的配合為 77Hn。 計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖如上（表 31）。根據(jù) [3]365 頁公式 15— 5 及上表中的數(shù)值， 并取 ? ，軸的計算應(yīng)力 ? ? ? ?222238 0 . 5 0 . 6 8 1 . 8 1 2 . 7 30 . 1 0 . 0 4 2caM a T M P a。對于 6207 型深溝球軸承， 由手冊中查得 mm? 。 經(jīng)過計算： 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 26 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。由 [4]第 3 卷查得 6207 型軸承的定位軸肩高度 5mm，因此，取 67 45d mm? ? 。 安裝鏈輪軸的直徑為鏈輪的內(nèi)徑取 26mm，安裝鏈輪軸的長度 4 4 h mm? ? ? ? ?，取 34l mm? 。小齒輪材料為 45Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS,大齒輪的 材料選用 45 鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為190HBS ，其材料硬度相差 50HBS 。在此對大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)所需要的減速器進(jìn)行計算然后根據(jù)計算選擇經(jīng)濟(jì)合理的。 式（ ） )( KWP s ??? ??? 式中： G—— 穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)，見下表 36 通過帶入數(shù)據(jù)經(jīng)過驗算確定 SPP? 所以發(fā)熱校驗合格。 ?— 機(jī)構(gòu)的傳動效率。對籠型電動機(jī)，有時還需要進(jìn)行起動能力校驗，看其是否滿足生產(chǎn)機(jī)械的要求。 如果電動機(jī)容量選擇的過大，不僅增加了設(shè)備費(fèi)用，電動機(jī)也不能充分利用。 表 35 運(yùn)行機(jī)構(gòu)加（減）速度 a 及相應(yīng)的加（減）速時間 t 的推薦值 運(yùn)行 速度 （ m/s） 行程很長的低、中速起重機(jī) 通常用的中、高速起重機(jī) 采用大加速度的高速起重機(jī) t (s) a （ 2/sm ） t (s) a （ 2/sm ） t (s) a （ 2/sm ） 由 Fm+Fp+Fw 可得 , 大車運(yùn)行阻力 Fj =582+45+1097=1724N 電動機(jī)的選擇 概述 起重機(jī)的工作特點(diǎn)：反復(fù)短時運(yùn)行，頻繁起、制動和反轉(zhuǎn)，經(jīng)常過載，有較強(qiáng)的機(jī)械振動和沖擊，工作環(huán)境多灰塵，且還有金屬粉末等。當(dāng)坡度很小時，在計算中可以用軌道坡度 i 代替 sin? ，即 ()pF Q G i?? 式（ ） i 值與起重機(jī)類型有關(guān)。為了減少傳動軸的使用和盡量減少聯(lián)軸器的個數(shù)，這里選用如圖 24a 結(jié)構(gòu)的普通型分別驅(qū)動方式，以達(dá)到節(jié)省起重機(jī)生產(chǎn)成本和最佳工作效率的目的這種噸位屬于重負(fù)荷大型起重機(jī)類型，由以上分析可以得知分別驅(qū)動更適合這種噸位的起重機(jī)。大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)本身與走臺部分一共可以減少 噸。另外，由于車輪安裝在固定的心軸上，所以裝卸和維修也不方便?！叭弦弧钡姆绞?，即將電動機(jī)、制動器及減速器合成一個整體，使其體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)更為顯著（圖 24b）。缺點(diǎn) 是所傳遞的扭矩小，需要兩個減速器， 加工裝配精度要求高，以減少偏心在高速旋轉(zhuǎn)中所引起的激烈振動，一般要求軸在每米長度上的徑向跳動不大于 毫米。這種傳動形式與低速集中傳動形式比較，由于轉(zhuǎn)速增高到 200— 300轉(zhuǎn) /分，傳動扭矩相對減小了，所以軸、軸承、聯(lián)軸器、軸承座的尺寸也隨之減小，使整個運(yùn)行機(jī)構(gòu)減輕了重量。在新型的橋式起重機(jī)上，一般多采用分別驅(qū)動，只有在噸位小的時候或舊式的橋式起重機(jī)上仍采用集中驅(qū)動的形式。 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的可供選擇的幾種常用方案 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)一般有 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動大車的運(yùn)行，是大車縱向運(yùn)動的動力來源（其主要參數(shù)如下表）。 30年代以來，物料搬運(yùn)技術(shù)僅指的是各類起重運(yùn)輸設(shè)備，而 90年代的物料搬運(yùn)系統(tǒng)逐漸增加了許多自動化內(nèi)容，包括自動識別、自動導(dǎo)向、自動計數(shù)、自動稱重等。一些起重機(jī)廠家，對成系列、成批量的通用起重機(jī)產(chǎn)品 (如 5～ 50t 雙梁橋式起重機(jī) )，為了降低成本，簡化生產(chǎn)管理，通用化設(shè)計也只能做到對車輪組、滑輪組、卷筒組和聯(lián)軸器的通用化設(shè)計，對于運(yùn)行機(jī)構(gòu)、小車架，仍只能按不同起重量設(shè)計，橋架端梁則按不同起重量，不同小車軌距多款設(shè)計，對橋式起重機(jī)的設(shè)計不能使整機(jī)與機(jī)構(gòu)、機(jī)構(gòu)與部件、部件與零件之間的參數(shù)匹配。 國 內(nèi) 起重機(jī) 存在的問題 起重機(jī)制造廠家要按用戶的要求承擔(dān)特殊的設(shè)計，即包括起重機(jī)的所有部件和起升高度、所必須移動物料的距離等，在廠房建好前，就必須將廠房建筑藍(lán)圖或廠房的主要尺寸提供給起重機(jī)制造廠家，設(shè)計者按用戶的要求，設(shè)計起重機(jī)的外形及確定其主要參數(shù)，用戶確認(rèn)后，才開始設(shè)計制造。 空腹桁架結(jié)構(gòu)類似偏軌箱形主梁，由四片鋼板組成一封閉結(jié)構(gòu)，除主腹板為實腹工字形梁外，其余三片鋼板上按照設(shè)計要求切割成許多窗口，形成一個無斜桿的空腹桁架，在上、下水平桁架表面鋪有走臺板，起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)及電氣設(shè)備裝在橋架內(nèi)部，自重 較輕，整體剛度大，這在 中國 是較為廣泛采用的一種型式。單主梁橋架由單根主梁和位于跨度兩邊的端梁組成，雙梁橋架由兩根主梁和端梁組成。 起升機(jī)構(gòu)包括 電動機(jī) 、制動器、減速器、卷筒和 滑輪組 。 43 參考文獻(xiàn) 42 致謝 37 變截面梁與等強(qiáng)度梁 35 梁的強(qiáng)度條件 35 主梁的合理強(qiáng)度設(shè)計 33 主梁設(shè)計要求簡介 32 VI 桁架主梁 30 箱形主梁 25 制動器的選擇 11 電動機(jī)的選擇 7 中速集中驅(qū)動 6 分別驅(qū)動 5 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的可供選擇的幾種常用方案 2 國內(nèi)起重機(jī)存在的問題 2 國外起重機(jī)制造業(yè)發(fā)展趨勢 1 起重機(jī)國內(nèi)外發(fā)展情況 為了運(yùn)輸方便在端梁中間設(shè)有接頭， 通過連接板和角鋼使用螺栓連接，這種結(jié)構(gòu)運(yùn)輸方便、安裝容易。主梁外側(cè)分別設(shè)有走臺，并與端梁通過連接板焊接在一起形成剛性結(jié)構(gòu)。 girder IV 目 錄 摘要 1 5 低速集中驅(qū)動 7 9 坡道阻力 pF 12 概述 13 V 電動機(jī)過載校驗 14 電動機(jī)發(fā)熱 校驗 15 起動時間與起動平均加速度 校驗 19 齒輪的強(qiáng)度結(jié)構(gòu)設(shè)計 21 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 39 梁的剛度條件 起重小車又由起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架三部分組成。 橋架的金屬結(jié)構(gòu)由主梁和端梁組成，分為單主梁橋架和雙梁橋架兩類。 四桁架式結(jié)構(gòu)由四片 平面桁架 組合成封閉型空間結(jié)構(gòu)，在上水平桁架表面一般鋪有走臺板，自重輕，剛度大，但與其他結(jié)構(gòu)相比，外形尺寸大，制造較復(fù)雜，疲勞強(qiáng)度較低，已較少生產(chǎn)。亦能以較少的模塊形式，組合成不同功能和不同規(guī)格的起重機(jī)，滿西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 3 足市場的需求，增加競爭能力。起重機(jī)方案圖設(shè)計，只是把預(yù)先設(shè)計外形尺寸及主要參數(shù)輸入到計算機(jī)內(nèi)，顯示并打印出所需起重機(jī)的總圖，計算機(jī)不能對主要受 力點(diǎn)的應(yīng)力進(jìn)行分析，不能進(jìn)行設(shè)計計算和標(biāo)準(zhǔn)部件的選擇。當(dāng)今世界工業(yè)生產(chǎn)，由于市場競爭的需要，生產(chǎn)方式由單一品種的大批量向著多品種的變批量方向發(fā)展。車輪又是通過角型軸承箱、端梁和主梁，支承著起重機(jī)自身的重量及其全部外載荷的。由兩套各自獨(dú)立的驅(qū)動裝置，來驅(qū)使橋架兩邊主動車輪的轉(zhuǎn)動，這種驅(qū)動方式叫做分別驅(qū)動。各段傳動軸是通過聯(lián)軸器 聯(lián)接在一起的。所以傳遞扭矩小，傳動軸和軸系零件尺寸也較小，傳動機(jī)構(gòu)的重量也較輕。分別驅(qū)動又分為普通型和“三合一”方式兩種不同結(jié)構(gòu)。但傳動軸兩端的開式齒輪磨損卻很快。 2） .大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的重量減輕 由集中驅(qū)動形式改為分別驅(qū)動形式后。使用分別驅(qū)動形式就