【正文】 m， [5]查得 KHα =KFα = K=KA KV KHα KFα = = ⑤ 計(jì)算縱向重合度 ξ β = φ d Z1 tgβ = 19 = ⑥ d1=d1t3 KKt = = ⑦ 計(jì)算模數(shù) m m=d1 cosβZ1 = cos12o19 = (3)按齒輪彎曲強(qiáng)度計(jì)算 mn≥ 3 2KT1Yβ cos2β YFA YSA φ dZ12ξ α [σ F] ① 計(jì)算載荷系數(shù) K=KA KV KFα KFα = = 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 39 頁(yè) 共 65 頁(yè) ② 根據(jù)縱向重合度 ξ β =，從圖 [5]查得螺旋角影響系數(shù) Yβ= ③ 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) ZV1= Z1cos3β = 19cos312o = ZV2= Z2cos3β = 140cos312o = ④ 查得齒形系數(shù)由表 [5]查得 YFα 1=, YFα 2= 查取應(yīng)力校正系數(shù)由 [5]查得 YSα 1=, YSα 2= ⑤ 計(jì)算彎曲疲勞應(yīng)力 由表 [5]查得 σ FE1=σ FE2=620Mpa 由圖 [5]查得彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1= KFN2= ⑥ 取彎曲疲勞安全系數(shù) S= [σ F]1=KKN1σ FE1S = = [σ F]2=KKN2 σ FE2S = = ⑦ 計(jì)算大小齒輪的 YFα YSα [σF],并加以比較 (YFα 1 YSα 1)/ [σ F]1=（ ） /= (YFα 2 YSα 2)/ [σ F]2=（ ） /= 小齒輪的數(shù)值大 mn≥ 3 2KT1Yβ cos2β YFA YSA φ dZ12ξ α [σ F] = 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得法面模數(shù) mn，與由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算得法面模數(shù)相差不大，取標(biāo)準(zhǔn)值 mn=2mm，取分度園直徑 d1=。 m 型號(hào) Q/ 傳遞力矩 Ma=1400 樣本 低速聯(lián)軸器應(yīng)能傳遞的扭矩 Mtd≥ 9550 nt Φ 8 Pn i η gnm =9550 970 = N m2) 打滑驗(yàn)算 a、 粘著摩擦系數(shù) μ 0 值對(duì)于室內(nèi)工作起重機(jī) μ 0= μ 0 Pi≥ K0(G a+Wj) 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 29 頁(yè) 共 65 頁(yè) Pi=G gn =315 式中： Pi—— 第 i 個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的輪壓， KN。 各機(jī)構(gòu)均采用全封閉自潤(rùn)滑的中硬齒輪減速器，它具有運(yùn)行平穩(wěn)、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中的內(nèi)容 橋式起重機(jī)的主要參數(shù) 這次設(shè)計(jì)的起重機(jī)為 250/50/10t+250/50/10t— 水電站橋式起重機(jī)，安裝于豐滿 水電站擴(kuò)建工程廠房?jī)?nèi)，用于水輪發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備的安裝和檢修工作。但是，這種裝置方式較為笨重。 起重小車(chē)除有起升、運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車(chē)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(kāi)關(guān)、撞尺和緩沖器等。為了簡(jiǎn)化 車(chē)架的加工，墊板的加工面應(yīng)盡量布置在同一水平面或垂直面上。 （ 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(chē)上作起升機(jī)構(gòu) ，小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)也多采用電動(dòng)葫蘆零部件作簡(jiǎn)單的構(gòu)造型式，小車(chē)也極為輕巧簡(jiǎn)便，其整體高度小，小車(chē)及橋架自重輕 、 重心低 、 有很廣泛的適應(yīng)性。 （ 6）雙小車(chē)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，只是在橋架上裝有兩臺(tái)起重量相同的小車(chē)。 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 65 頁(yè) 第二章 橋式起重機(jī)的介紹 橋式起重機(jī)的分類(lèi) 通用橋式起重機(jī) 通用 橋式起重機(jī)是指在一般工作環(huán)境中工作的普通用途的橋式起重機(jī)。 新型化和實(shí)用化 結(jié)構(gòu)方面采用薄壁型材和異型鋼、減少結(jié)構(gòu)的拼接焊縫，提高抗疲勞性能。目前重點(diǎn)發(fā)展的又工廠生產(chǎn)搬運(yùn)自動(dòng)化系統(tǒng)， 柔性加工制造系統(tǒng)，商業(yè)貨物配送集散系統(tǒng)， 集裝箱裝卸搬運(yùn)系統(tǒng)， 交通運(yùn)輸和郵電部門(mén)行包貨物的自動(dòng)分揀與搬運(yùn)系統(tǒng)等。在起重小車(chē)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 360o 旋轉(zhuǎn) ，通過(guò)大車(chē)和小車(chē)的位移、導(dǎo)管的升降與旋轉(zhuǎn)可使維修平臺(tái)到達(dá)飛機(jī)的任意位置，進(jìn)行飛機(jī)的維護(hù)和修理，極為快速方便。對(duì)起重機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，只需針對(duì)某幾個(gè)模塊。比如橋式起重機(jī)和汽車(chē)起重機(jī)等 （ 3）特種起重機(jī)械：只適合于某些專業(yè)性的作業(yè)，其構(gòu)造往往比上述兩者更為復(fù)雜。例如在起物端安裝一個(gè)定滑輪和二個(gè)動(dòng)滑輪的滑輪組。經(jīng)常起動(dòng) 、 制動(dòng)，正反向運(yùn)動(dòng)時(shí)起重機(jī)的基本特點(diǎn)。它的出現(xiàn)改變了人類(lèi)幾千年來(lái)以手工來(lái)搬運(yùn)重物的狀況，現(xiàn)在幾個(gè)按鈕就能完成以前做不到或者很難做到的搬運(yùn)工作，人得到了休息，效率也提高了。 但手柄作用力 P 受到人體力限制，一般不超過(guò) 30 公斤 ； R 受到手臂長(zhǎng)度限制，一般約為300~400 毫米。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分析的那樣能提高起重量，而且也將很高的的電動(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。 中國(guó)的起重機(jī)械從 50 年代初建立至今，也形成了一定的生產(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(xiāo)售體系，能基本滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)該設(shè)備的需求，目前國(guó)家繼續(xù)實(shí)施的財(cái)政政策 ，拉動(dòng)著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的高速展，而起重設(shè)備作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)設(shè)備廣泛用于經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各行各業(yè)，如冶金 、 煤炭 、 化工 、 電力 、 交通 、 和制造等行業(yè)，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展。有手動(dòng)、自動(dòng)多種形式，還能組成懸掛系統(tǒng)、單梁懸掛起重機(jī)、雙梁懸掛起重機(jī)、懸臂起重機(jī)、輕型門(mén)式起重機(jī)及手動(dòng)堆垛起重機(jī)，甚至能組成大型物料搬運(yùn)系統(tǒng)。吊具自動(dòng)防搖系統(tǒng)能在運(yùn)行速度 200m/min、加速度 ，起重機(jī)可通過(guò)磁場(chǎng)變換器或激光達(dá)到高精度定位。主梁與端梁相接以及起重小車(chē)的布置有多種形式，可適合不同建筑物和不同起重高度的要求。此外，個(gè)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)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。主要用于散貨 、 廢舊鋼鐵 、 木材等的裝卸 、 吊運(yùn)作業(yè)。與鋼軌接觸的運(yùn)行車(chē)輪要采用不易產(chǎn)生摩擦火花的材料制成，以防止起重機(jī)使用過(guò)程中產(chǎn)生火花引起爆炸或燃燒事故。 橋式起重機(jī)的小車(chē)（圖 ）主要具有下列特征： 1）起升和運(yùn)行機(jī)構(gòu)由獨(dú)立的部件構(gòu)成。 6）過(guò)去都采用短行程或長(zhǎng)行程交流電磁鐵 、 彈簧上閘的瓦塊式制動(dòng)器，而重墜上 閘的長(zhǎng)行程電磁鐵制動(dòng)器已經(jīng)很少使用。墜重上裝有一個(gè)套環(huán)，此套環(huán)在起重鋼絲繩的一個(gè)分支外面，并不妨礙鋼絲繩上下移動(dòng)。 3）緩沖器與擋鐵：用于阻止小車(chē)越軌和減少?zèng)_擊，吸收小車(chē)與擋鐵相撞時(shí)的動(dòng)能 。 起升機(jī)構(gòu)上滑輪軸設(shè)有負(fù)荷式傳感器，在司機(jī)室內(nèi)平臺(tái)前設(shè)有大屏幕顯示屏，可顯示起吊負(fù)荷。小車(chē)機(jī)構(gòu)的底座均通過(guò)劃線來(lái)整體加工，保證其機(jī)構(gòu)的安裝精度。 最小靜阻力矩 Mjmin Mjmin= （ Gn+Gz） Vkη kZm nm= 316 3970 = m T3=9550 P3/n3=9550 ⑥ 由表 [5]查得 ξ α 5= ξ α 6= ξ α =ξ α 5+ξ α 6= ⑦ 由表 [5]大小齒輪 σ HLim1=σ HLim2=1100MPa； ⑧ 應(yīng)力循環(huán)系數(shù) N5=60 n3 j Lh=60 8 300 6= 107 N6= N5i3 = 106 ⑨ 由圖 [5]查得 接觸疲勞壽命系數(shù) KHN5= KHN6= ⑩ 計(jì)算疲勞許用應(yīng)力 [σ H]5= KHN5 σ HLim5/S= 1100=1210MPa [σ H]6= KHN6 σ HLim6S= 1100=1320MPa 許用接觸應(yīng)力 [σ H]= ([σ H]5+[σ H]6)/2=(1210+1320)/2=1265MPa [σ H][σ H]6, 取 [σ H]=1265MPa （ 2）計(jì)算 ① d5t≥3 2KtTt （ μ +1） (ZHZE)2 φ dξ α μ [σ H] 2 = ② 計(jì)算圓周速度 V=π d5t n36000 =π =③ 計(jì)算齒寬及模數(shù) mnt b=φ d d5t= = 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 42 頁(yè) 共 65 頁(yè) mnt= (d5t cosβ )/Z1=( cos12o)/19= h= mnt= = bh = = ④ 計(jì)算載荷系數(shù) K 查表 [5]得 KA= 根據(jù) V=， 7 級(jí)精度， [5]查得動(dòng)載荷系數(shù) Kv= 由表 [5]， 6 級(jí)精度 KHβ =+(1+ d2) φ d2+ 103b=++= 考慮齒輪為 7 級(jí)精度，取 KHβ = 由圖 [6]查得 KFβ = 假設(shè) (KA Kt/b) ≥ 100N m2 （ 1）各軸的輸入功率 P1= P 電動(dòng)機(jī) η = = P2=P1η 滾 η 齒 = = P3=P2η 滾 η 齒 = = P4=P3η 滾 η 齒 = = P5=P4η 滾 η 聯(lián) = = （ 2）各軸的轉(zhuǎn)速 n1=970r/min n2=n1/i1=970/= n3=n2/i2= n4=n3/i3=（ 3）各軸的輸入扭矩 T1=9550 P1/n1=9550 m2 Jm=Ji Vk— 機(jī)構(gòu)的額定運(yùn)行速度， m/min。 兩側(cè)端梁通過(guò)鉸軸與主梁連接在一起，大車(chē)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(chē)運(yùn)行平穩(wěn)，減少啃軌環(huán)節(jié)。 主、副起升機(jī)構(gòu)分別由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)、一臺(tái)減速器、一臺(tái)輪式制動(dòng)器、一套卷筒裝置和上滑輪裝置構(gòu)成。 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 65 頁(yè) 小車(chē)行程限位開(kāi)關(guān)的位置安裝要適當(dāng)，應(yīng)考慮到小車(chē)撞尺及限位開(kāi)關(guān)使電動(dòng)機(jī)斷電并制動(dòng)后，小車(chē)要走一段制動(dòng)行程 。在起升機(jī)構(gòu)中，墜重式限位開(kāi) 關(guān)裝在小車(chē)平臺(tái)上卷筒的旁邊，用于限制吊鉤向上位置，使其不能碰到小車(chē)架上。因此，拆卸聯(lián)軸器后車(chē)輪與其軸承箱一起從軌道上推出。最基本的形式是通用吊鉤橋式起重機(jī)，其他形式的橋式起重機(jī)，其他形式的橋式起重機(jī)上都是在通用吊鉤橋式的基礎(chǔ)上派生發(fā)展出來(lái)的。 （ 3）防爆吊鉤橋式起重機(jī) 這種起重機(jī)的結(jié)構(gòu)形式與通用吊鉤橋式起重機(jī)基本相同。通常是通過(guò)設(shè)在橋架走臺(tái)上電動(dòng)發(fā)電機(jī)機(jī)組或裝在司機(jī)室內(nèi)的可掛硅直流箱將交流電源變?yōu)橹绷麟娫矗缓笤偻ㄟ^(guò)設(shè)在小車(chē)架上的專用電纜卷筒，將直流電源用撓性電纜送到起重電磁鐵上。減速器齒輪都采用硬齒面， 以減輕自重、減小體積、提高承載力、增加使用壽命。德國(guó)德馬格公司經(jīng)過(guò)幾十年的研究和創(chuàng)新，已形成了一個(gè)輕型組合式的標(biāo)準(zhǔn)起重機(jī)系列。重點(diǎn)開(kāi)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)具有南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 共 65 頁(yè) 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(cè)，特殊場(chǎng)合的遠(yuǎn)距離遙控等，以適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)的需要。所有部件都可以實(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而成。 中國(guó)起重機(jī)械使用總量，據(jù) 20xx 年底普查統(tǒng)計(jì)在用起重設(shè)備為 萬(wàn)臺(tái)。但選擇分支數(shù)的原則必須是減小傳動(dòng)比的 所得完全抵償增加分支數(shù)的所失才行。張力在卷筒上產(chǎn)生的載荷力矩為 M 載 =Q D2 。起重機(jī)正經(jīng)歷著一場(chǎng)巨大的變革。最簡(jiǎn)單的起重機(jī)也僅僅只有一個(gè)起升機(jī)構(gòu)。若不計(jì)阻力 ，則卷筒繞下的繩索分支的張力 S’’=Q39。 起重機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 國(guó)內(nèi)起重機(jī)械發(fā)展?fàn)顩r 在中國(guó)將起重機(jī)械總體劃分為 12 大類(lèi)型 ，即輕小型起重設(shè)備 、 懸臂式起重機(jī) 、 橋式起重機(jī) 、 門(mén)式起重機(jī) 、 塔式起重機(jī) 、 流動(dòng)式起重機(jī) 、 鐵路起重機(jī) 、 門(mén)座起重機(jī) 、 桅桿起重機(jī) 、 纜索起重機(jī) 、 升降機(jī)和機(jī)械式停車(chē)設(shè)備?？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。 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)運(yùn)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。日本東芝濱川崎工廠用全自動(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庸ず玫墓ぜ\(yùn)送到下一個(gè)工序或倉(cāng)庫(kù)。橋式起重機(jī)的橋架結(jié)構(gòu)形式大多數(shù)采用箱形四梁結(jié)構(gòu)，主梁與端梁采用高強(qiáng)度螺栓連接，便于安裝與運(yùn)輸。 （ 1）通用吊鉤橋式起重機(jī) 通用吊鉤橋式起重機(jī)由金屬結(jié)構(gòu)、大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)、小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)、起升機(jī)構(gòu)、電氣及控制系統(tǒng)及司機(jī)室組成。 專業(yè)橋式起重機(jī) （ 1）冶金橋式起重機(jī) 冶金橋式起重機(jī)根據(jù)用途可以劃分為不同類(lèi)型，