【正文】 裝。根據(jù)用戶需要每種規(guī)格起重機(jī)都有三種單速及三種雙速供任意選擇，還可以選用變頻調(diào)速。日本東芝浜川崎工廠用全自動(dòng)橋式起重機(jī)組成的物料輸送系統(tǒng)來(lái)搬運(yùn)柔性加工線上的夾具和工件，為機(jī)床運(yùn)送毛坯或?qū)⒓庸ず玫牧慵偷较乱还ば蚧騻}(cāng) 橋式起重機(jī)小 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 庫(kù)。起重機(jī)上安裝近場(chǎng)感應(yīng)系統(tǒng)，可 避免起重機(jī)之間的互相碰撞。大型高效起重機(jī)的新一代電氣控制裝置已發(fā)展為全電子數(shù)字化控制系統(tǒng)。 工業(yè)生產(chǎn)方式和用戶需求的多樣性，使專用起重機(jī)的市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，品種也不斷更新，以特有的功能滿足特殊的需要，發(fā)揮出最佳的效用。所有部件都可實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，再根據(jù)用戶的不同需求和具體物料搬運(yùn)路線在短時(shí)間內(nèi)將各種部件組合搭配即成。 發(fā)展趨勢(shì) 模塊化和組合化 用模塊化設(shè)計(jì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的整機(jī)設(shè)計(jì)方法，將起重機(jī)上功能基本相同的構(gòu)件、部件和零件制成有多種用途，有相同聯(lián)接要素和可互換的標(biāo)準(zhǔn)模塊，通過(guò)不 同模塊的相互組合，形成不同類型和規(guī)格的起重機(jī)。 中國(guó)的起重機(jī)械從 50 年代初創(chuàng)建至今，已經(jīng)形成了一定的生產(chǎn)規(guī)模、具備了一定的技術(shù)水平、也基本形成了比較完整的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售體系，能基本滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)該設(shè)備的需求。如各種冶金用起重機(jī)、建筑用起重機(jī) 和港口用起重機(jī)等。 圖 所示是現(xiàn)代各種起重機(jī)中較為完善的起升機(jī)構(gòu)原理圖。如果00, DMi ，驅(qū) 均維持不變，這時(shí) 載M? 等于圖 11b 中 載M? ，亦即 SS ??? 。根據(jù)力矩平衡原理，所得的載荷力矩 載M? 為： 驅(qū)載 MiM ??? 0 即 RPiDQ ?????002 可得： QiQ ??? 0 即加裝傳動(dòng)比 0i 的 傳動(dòng)裝置后，起重量可以提高 0i 倍。 圖 起重機(jī)工作原理 圖 是起重機(jī)的原始形式轆轤的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖?，F(xiàn)代起重機(jī)械結(jié)構(gòu)已向大型、精密、高效、多功能 、宜人化的機(jī)電一體化方向發(fā)展。 關(guān)鍵詞： 橋式起重機(jī)，小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，減速器， 橋式起重機(jī)小 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 Design of the bridge type hoist crane Car movement anization ABSTRACT The invention of crane has greatly increased people’s work can use crane to handle with huge articles,which used to be taken a long time to do, especially in a small bridge type hoist crane is required to handle with huge accessory or huge device. The bridge type hoist crane car consists of protmoted anization， the car frame， the car movement anization， hoisting mechanisms and so on. Its operation structure is posed of reducer， the driving wheel group， the driven wheel group， the transmission shaft and some connect fitting. The core of this structure is the design of the reducer. This bridge type hoist crane is be used to the hydroelectric power station. It is installed in the expanded workshop of Fengman water and electricity is used to installing,examining and repairing the waterturbine generator set and its accessorial equipments in the water and electricity station are large or mediumsize. These equipments have a high request on the load of bridge type hoist crane , so they also have a high request on the capability of the reducer. 橋式起重機(jī)小 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 Key words: bridge type hoist,the reducer 橋式起重機(jī)小 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 橋式起重機(jī)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 詹培紅 Y04101 0 引言 物料搬運(yùn)成了人類生產(chǎn)活動(dòng)的重要組成部分，距今已有五千多年的發(fā)展歷史。在工廠的廠房?jī)?nèi)搬運(yùn)大型零件或重型裝置橋式起重機(jī)是不可獲缺的。 起重機(jī)械是用來(lái)對(duì)物料作起重、運(yùn)輸、裝卸和安裝 等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備。經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)、正反向運(yùn)動(dòng)是起重機(jī)械的基本特點(diǎn)。張力在卷筒軸上產(chǎn)生的載荷力矩為 2 0DQM ??載 。 （ 2）除采用了一定傳動(dòng)比 0i 的傳動(dòng)裝置外，同時(shí)還可以采用滑輪組。所以也不能無(wú)限制地靠增加滑輪組繩索分支來(lái)提高重量。 起重機(jī)的類型及特點(diǎn) 橋式起重機(jī)小 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 根據(jù)起重機(jī)械所搬運(yùn)的物品的特征、動(dòng)作的復(fù)雜程度以及工作場(chǎng)所或者生產(chǎn)工藝要求等條件的不同，可以將起重機(jī)械簡(jiǎn)單的分為三大類： （ 1）簡(jiǎn)單起重機(jī)械：一般只作升降運(yùn)動(dòng)，而且大多數(shù)是手動(dòng)的。面對(duì)品種繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大小不一，使用工況千差萬(wàn)別的這些涉及人們生命安全和財(cái)產(chǎn)安全的起重機(jī)械，為了安全，中國(guó)政府將其納入特種設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)制管理，在制度上建立了一整套法律、法規(guī)、規(guī)章、安全技術(shù)規(guī)范和 標(biāo)準(zhǔn)體系，在體制上建立了遍布全國(guó) 31 個(gè)行政區(qū)的安全監(jiān)察網(wǎng)絡(luò)，從起重機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造、安裝、改造、重大維修、使用、檢驗(yàn)檢測(cè)和監(jiān)督管理重要環(huán)節(jié)上進(jìn)行有效監(jiān)管，在此，我重點(diǎn)介紹中國(guó)的起重機(jī)械制造許可制度。起重機(jī)械正朝著大型化、高速度、人性化、環(huán)保性、通用產(chǎn)品小型化、零部件的模塊化和多樣化及安全監(jiān)察制度化與規(guī)范性方向發(fā)展?？墒箚渭∨可a(chǎn)的起重機(jī)改換成具有相當(dāng)批量的模塊生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高效率的專業(yè)化生產(chǎn)，企業(yè)的生產(chǎn)組織也可由產(chǎn)品管理變?yōu)槟K管理。 大型化和專用化 由于工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)效率日益提高，以及產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中物料裝卸搬運(yùn)費(fèi)用所占比例逐漸增加，促使大型或高速起重機(jī)的需求量不斷增長(zhǎng)。這種起重機(jī)安裝在房屋結(jié)構(gòu)上，跨度大、起升高度大、可過(guò)跨、停車精度高。使起重機(jī)具有更高的柔性，以適合多批次少批量的柔性生產(chǎn) 模式 ，提高單機(jī)綜合自動(dòng)化水平。這類起重機(jī)自動(dòng)化程度高，具有信息處理功能，可將傳感器檢測(cè)出來(lái)的各種信息實(shí)施存儲(chǔ)、運(yùn)算、邏輯判斷、變換等處理加工，進(jìn)而向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā) 出控制指令。這類起重機(jī)批量大、用途廣，考慮綜合效益，要求起重機(jī)盡量降低外形高度，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減小自重和輪壓，也可使整個(gè)建筑物高度下降，建筑結(jié)構(gòu)輕型化，降低造價(jià)。如此多的選擇項(xiàng)，通過(guò)不同的組合，可搭配成百上千種起重機(jī)，充分滿足用戶不同的需求。為使中小噸位的起重小車結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)化，同時(shí)降低起重機(jī)的尺寸高度，減小輪壓，國(guó)外已大量采用電動(dòng)葫蘆作為起升機(jī)構(gòu)。重視司機(jī)的工作條件，應(yīng)用人體工程學(xué)設(shè)計(jì)司機(jī)室，降低司機(jī)的勞動(dòng)強(qiáng)度。額定起重量為10t 以下的多為 1 個(gè)起升機(jī)構(gòu)； 16t 以上的則多為主、副兩個(gè)起升機(jī)構(gòu)。其特點(diǎn)是在 1 臺(tái)小車上設(shè)有兩套各處獨(dú)立的起升機(jī)構(gòu)，一套為抓斗用，一套為吊鉤用 (或一套為電磁吸盤用一套為吊鉤用，或一套為抓斗用一套為電磁吸盤用 )。 ②絕緣吊鉤橋式起重機(jī) 這種起重機(jī)結(jié)構(gòu)形式與通用吊鉤橋式起重機(jī)基本相同。 電動(dòng)葫蘆型橋式起重機(jī) 其特點(diǎn)是橋式起重機(jī)的起重小車用自行式電動(dòng)葫蘆代替，或者用固定式電動(dòng)葫蘆作起重小車的起升機(jī)構(gòu)，小車運(yùn)行、大車運(yùn)行等機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置也盡量與電動(dòng)葫蘆部件通用化。外形像一個(gè)兩端支撐在平行的兩條架空軌道上平移運(yùn)行的單跨平板橋。由于采用了分組的獨(dú)立部件，因此使機(jī)構(gòu)的裝拆方便。卷筒和車輪安裝在轉(zhuǎn)軸上和轉(zhuǎn)動(dòng)的心軸上。 為了使部件容易裝拆，通常，將制動(dòng)輪與齒輪聯(lián)軸器做成一個(gè)部件（圖 中 5）。欄桿可用角鋼（ L50）或鋼管制作，高 度不低于 800mm。由于接線關(guān)系，這時(shí)吊鉤組只能向下降方向運(yùn)動(dòng)。 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的行程限位開(kāi)關(guān)一共有兩個(gè)，它們安裝在起重機(jī)橋梁主梁的兩端，位于小車的一根軌道外側(cè)的主梁上蓋板上。常用的小車緩沖器安裝在小車架上（圖 b 中 5），而擋鐵則裝在橋架兩根主梁的兩端；也有將緩沖器和擋 鐵的位置反過(guò)來(lái)安裝的。單小車上設(shè)有主、副鉤起升機(jī)構(gòu)，主、副鉤可單獨(dú)起吊，又可以相互配合使用。 起升機(jī)構(gòu)上滑輪組軸兩端設(shè)有負(fù)荷式傳感器，在司機(jī)室內(nèi)平臺(tái)前方設(shè)有大屏幕顯示屏，可顯示起吊負(fù)荷。運(yùn)行機(jī)構(gòu)減速器立式安裝，帶油泵潤(rùn)滑。 兩側(cè)端梁通過(guò)鉸軸與主梁連接在一起，大車運(yùn)行連接鉸通過(guò)劃線整體加工來(lái)保證其平行度，使大車運(yùn)行平穩(wěn)，減少啃軌的環(huán)節(jié)。 表 機(jī)構(gòu)加速度和機(jī)構(gòu)加速時(shí)間 速度 m/min Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 加速度 m/s2 加速時(shí)間 s 加速度 m/s2 加速時(shí)間 s 加速度 m/s2 加速時(shí)間 s 加速度 m/s2 加速時(shí)間 s 10 20 25 32 40 50 63 橋式起重機(jī)小 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 37 80 100 125 140 160 180 200 225 b、驅(qū)動(dòng)輪比與加速度 驅(qū)動(dòng)車輪數(shù)量 21?n 211?nn 需滿足條件 001 ????????? ??????????? ???? gknna m i x ?? 滿足要求（表 ） 表 驅(qū)動(dòng)輪比與允許的最大加速度 驅(qū)動(dòng)輪比 ni:n 允許的最大加速度 m/s2 1:6 ? 1:4 ? 1:3 ? 1:2 ? 1:1 ? 減速器計(jì)算 a、速比 橋式起重機(jī)小 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 38 車輪的踏面直徑 mmD 710?輪 減速器速比 ??????? nVDNi ?輪 b、選用減速器功率 減速器數(shù)量 2?gZ 等效系數(shù) ?gK ? ? KWKZ VGGKPgggnznag 123150 0 1 3 3 ??? ??????? ? 制動(dòng)器的選擇 m i njfaz MMMM ??? 式中： zM — 制動(dòng)器的制動(dòng)力矩， mN? ； aM — 機(jī)構(gòu)制動(dòng)時(shí)需制動(dòng)的慣性力矩； minjM — 有利于機(jī)構(gòu)制動(dòng)的最小靜阻力矩； 制動(dòng)慣性力矩 Ma ? ? ? ?? ? 322?? ???? ?????????????????tnJJKtnZVGGM mimmzgkzna? 式中： zZ — 制動(dòng)器數(shù)量； mn — 電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速， min/r ； t — 制動(dòng)時(shí)間， s ； K — 計(jì)入其他旋轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量系數(shù)，取 ? ； mJ — 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， 2mKg? ； iJ — 高速軸上除去電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子以外的其它旋轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，im JJmKg ?? ,2 ； 橋式起重機(jī)小 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 39 kV — 機(jī)構(gòu)的額定運(yùn)行速度， min/m ； m in/0 95 minDV k ??????? ? D — 車輪踏面直徑， m ； n — 電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速， min/r ； i — 從車輪軸到高速軸的傳動(dòng)比。 橋式起重機(jī)小 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 43 ③由 表 [5]取齒寬系數(shù) ?d? 。 ③計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑 mmmZd n os 220c os11 ?????? ? 橋式起重機(jī)小 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 47 mmmZd n os 2147c os22 ?????? ? ④計(jì)算齒寬 mmdb d ????? ? 圓整后 mmB 352 ? mmB 401 ? 驗(yàn)算 Nd TF t 1 1 5 7 27 1 5 2 3 6 722 1 1 ????? mmNb FK tA / 5 7 ????? 所以，滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)