【正文】 3 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 靜強(qiáng)度計(jì)算扭矩： 39。 起重機(jī)整機(jī)的工作級(jí)別 M5， 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別 M5。 選擇電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)用于各種類型的起重機(jī)械及其他類似設(shè)備的電力傳動(dòng)，具有較高的過載能力和機(jī)械強(qiáng)度，適用于短時(shí)或斷續(xù)周期性工作制。 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率條件 對(duì)于運(yùn)行機(jī)構(gòu)繞線式電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱驗(yàn)算，按穩(wěn)態(tài)平均功率 sp 校核，即 計(jì)算項(xiàng)目 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 設(shè)計(jì)結(jié)果 24 減速器的選擇 njs PmVFGP ???? ??????? 0 0 0 ? 式中。 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率 實(shí)際運(yùn)行的速度 ： iiVV ??? /為了使工作繁忙的起重機(jī)工作時(shí)車輪不打滑，應(yīng)合理選擇電動(dòng)機(jī)，并盡可能降低計(jì)算項(xiàng)目 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 設(shè)計(jì)結(jié)果 29 選擇制動(dòng)器 選擇聯(lián)軸器 減速度或減速度，同時(shí)應(yīng)選擇合適的驅(qū)動(dòng)輪數(shù)，必要時(shí)可采用全部車輪驅(qū)動(dòng) [12]。 T – 所傳遞扭矩的計(jì)算值； ?tT 實(shí)際作用的扭矩； ?1k 考慮聯(lián)軸器重要程度的系數(shù)，由參考文獻(xiàn) [10]表 3122 取k1=； ?2k 考慮機(jī)構(gòu)工作級(jí)別的系數(shù)， 2k 應(yīng)按 參考文獻(xiàn) [10] 表3123 選取 k2= ?3k 考慮角度偏差的系數(shù)，選用齒輪聯(lián)軸器時(shí)， 3k 按 參考文獻(xiàn)[10] 3124 表選取， ?k 。 選擇限位器 采用彈簧緩沖器作為限位器裝置。 查手冊(cè)參考文獻(xiàn) [10]表 3139 選用標(biāo)準(zhǔn)緩沖器其型號(hào)為。m， 重量為 Kg。 ?? /min1 pp ——主動(dòng)輪輪壓 /m ax/m in2 2 ppp ?? =+2*=——從動(dòng)輪輪壓 /qt = s —與第 (2)種工況相同 n=)(10????????? = s 故也不會(huì)打滑 結(jié)論 :根據(jù)上述不打滑驗(yàn)算結(jié)果可知，三種工況均不會(huì)打滑。 m—運(yùn)行機(jī)構(gòu)減速器的個(gè)數(shù)， m=2； V—運(yùn)行速 度， m/s； ?? 運(yùn)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率； ?jF 運(yùn)行靜阻力， N； ?gF 運(yùn)行起動(dòng)時(shí)的慣性力， N。m2； k—計(jì)及其他傳動(dòng)件飛輪矩影響的系數(shù)，取 k=。 ?1C 轉(zhuǎn)速系數(shù)，按 參考文獻(xiàn) [10]表 387 選取， C1=； ?2C 工作級(jí)別系數(shù)，按 參考文獻(xiàn) [10]表 388 選取， C2=1。 計(jì)算項(xiàng)目 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 設(shè)計(jì)結(jié)果 19 主要性能參數(shù) 起重機(jī)參數(shù)確定 總體設(shè)計(jì) 確定機(jī)構(gòu) 起重機(jī)參數(shù)確定 最大額定起重量 Q (t)： 跨度 L （ m） ： 18 起升高度 maxH （ m） ： 8 起升速 度 01v （ m/s） ： 小車運(yùn)行速度 02v （ m/s） ： 大車運(yùn)行速度 0v （ m/s） ： 自重 G （ t） ： 工作級(jí)別 ： M5 JC=40% 總體設(shè)計(jì) 起重機(jī)大車系統(tǒng)橋架采用雙梁正軌箱型結(jié)構(gòu) ,主要由主梁、端梁大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)等組成材料采用 16Mn 鋼 ， 見附圖 4。m) 由選擇的聯(lián)軸器中，已確定浮動(dòng)軸端直徑 65?d mm，因此扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： 17297 3 ???? WM In? (N/cm2) 浮動(dòng)軸的載荷變化為對(duì)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：? ? ????? ?? Ik nK?? (N/cm2) 軸材料用 45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。對(duì)于小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)按空載運(yùn)行工況驗(yàn)算 [10]。 發(fā)熱驗(yàn)算應(yīng)滿足下一條件： Pn=15KW???? mvGQG 100 0)( 1139。 靠 近 車 輪 端 則 用86421 8/107B65J 214656 1 ??? ZQJBCL 聯(lián)軸器 ，許用轉(zhuǎn)矩為? ? 11200?T N 根據(jù)已知數(shù)據(jù)查手冊(cè)選用 YZR 系列電動(dòng)機(jī)，其機(jī) 座號(hào)為YZR200L8，額定功率為 15kW，同步轉(zhuǎn)速為 750r/min，額定計(jì)算項(xiàng)目 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 設(shè)計(jì)結(jié)果 12 減速器的選擇 轉(zhuǎn)速為 712r/min，最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)為 ，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 ????zz tva (m/s2) ≤ ? ? 2/ sma ? 式中 ——39。 所以該起動(dòng)時(shí)間合適。m)； 1k —— 聯(lián)軸器重要程度系數(shù)，對(duì)起升機(jī)構(gòu)， ?k ； 3k —— 角度偏差系數(shù)， 3k =1。m。 ? ? 所以強(qiáng)度合乎要求。 橋式起重機(jī)上的雙聯(lián)滑輪組 采用雙聯(lián)滑輪組，鋼絲繩的最大靜拉力 [9]： 25 50 0012S 2100m a x ??????? ????????? zmQ (N) maxS =N 計(jì)算項(xiàng)目 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 設(shè)計(jì)結(jié)果 2 、滑輪和滑輪組 式中 0Q —— 起升量和吊具自重的總和，計(jì)算時(shí)如下： 2 5 1 1 2 5)( 5 0 0 0)(Q 0 ??????? Q 0m —— 滑輪組的倍率， 40?m ； z? —— 滑輪組的傳動(dòng)效率； ?z? 1? 、 2? …… —— 導(dǎo)向滑輪效率 [10]。[。m2 計(jì)算項(xiàng)目 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 設(shè)計(jì)結(jié)果 6 、減速器的計(jì)算選擇 1 計(jì)算減速器傳動(dòng)比 起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比按下式計(jì)算： 958700 ??? tnni 式中 0n —— 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速 (r/min)； tn —— 卷筒轉(zhuǎn)速 (r/min)。 查手冊(cè) ， 選用標(biāo)準(zhǔn)塊式制動(dòng)器其型號(hào)為： YW500—2021—2，制動(dòng)輪直徑為 500mm，額定制動(dòng)轉(zhuǎn)矩為 2800Nm2)； ??qt —— 推薦起動(dòng)時(shí)間 (s)。m2)，按下式計(jì)算： ? ? ? ?2622222201010440 5 6 1 4 7)(40mmkgimDQJJJed????????????????????? ??zt —— 推薦制動(dòng)時(shí)間 (s)。 電動(dòng)機(jī)初選 一般可根據(jù)電動(dòng)機(jī)的靜功率和機(jī)構(gòu)的接電持續(xù)率 JC 值，對(duì)照電動(dòng)機(jī)的產(chǎn)品目錄選用。m2[10]。 電動(dòng)機(jī)驗(yàn)算 過載驗(yàn)算公式如下： Pn=15kW???????? ????? ? qjs tnJvFm 912 80100 012??=31591280 1 2 ??????? ??????? (kW) ???????? ????? ? qjsn tnJvFmP 91 28010 0012??(kW) 式中 s? —— 平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)繞線型異步電動(dòng)機(jī)??； ?J —— 機(jī)構(gòu)總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，即折算到電動(dòng)機(jī)軸上的機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量與直線運(yùn)動(dòng)質(zhì)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之和： ???????22121)()(nvGQmJJkJ )89250255000()( 2 2 ?? ???????? (kg 為 了避免過大的沖擊及物品擺動(dòng)，應(yīng)驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)的平均加速度，一般應(yīng)在允許的范圍內(nèi)。 elM —— 相應(yīng)于機(jī)構(gòu) JC%值的電動(dòng)機(jī)額定力矩折算至計(jì)算軸的力矩 (N 4．起升速度 ： 起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速時(shí)，取物裝置滿載起升的速度。線接觸的受力情況較好，但往往由于機(jī)架變形和安裝偏差等因素，使線接觸分布不盡人意，因而在起重機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)中常常采用點(diǎn)接觸結(jié)構(gòu)。 m—電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)， m=2； as? —平均啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩標(biāo)準(zhǔn)值， as? =； nP —基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)電動(dòng)機(jī)的額定功率， kw； ?jF —運(yùn)行靜阻力， N； V—運(yùn)行速度， m/s，根據(jù) 0V 與初選的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n 確定傳動(dòng)比（見減速器的選擇）； ? —機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率； J? —機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)慣量，即折算到電動(dòng)機(jī)軸上的機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量與直線運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的傳動(dòng)慣量之和， kg在不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，減速器承受動(dòng)載荷不大的機(jī)構(gòu)，可按額定載荷或電動(dòng)機(jī)額定功率選擇減速器，對(duì)于動(dòng)載荷較大的機(jī)構(gòu)，應(yīng)按實(shí)際載荷（考慮動(dòng)載荷影響）來選擇減速器。 兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)同時(shí)驅(qū)動(dòng) n=2)2(6012/01Lq DkpdkptvgGfp?????nz 式中。m， (GD2)ZL= Kg cI? 2—?jiǎng)恿ο禂?shù)，查參考文獻(xiàn) [12]表 25 得 cI? = 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 ： 計(jì)算項(xiàng)目 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 設(shè)計(jì)結(jié)果 32 選擇緩沖器 388 140 3 ???? WM II? 2N/cm 許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力 ： ??II??? ，故強(qiáng)度驗(yàn)算通過。 （ 3） 驗(yàn)證緩沖的容量和最大緩沖力 計(jì)算項(xiàng)目 設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容 設(shè)計(jì)結(jié)果 34 ① 容量驗(yàn)證。m， 重量為 Kg。 考慮到所取的制動(dòng)時(shí)間 ? ?0?? Qqz tt ，在驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件時(shí)已知是足夠安全的，故制動(dòng)不打滑驗(yàn)算從略。 起動(dòng)時(shí)間一般應(yīng)滿足。 ns PP? ，故初選電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件通過。m根據(jù)工作級(jí)別、運(yùn)行速度和 GQ/的值，初選車輪踏面直徑，車輪材料，軌道及其材料。 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： 28830 3m a x ???? WM II? (N/cm2) 許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力： ? ? ??? IIsII n??(N/cm2) 因此 ??II??? ，靜強(qiáng)度驗(yàn)算通過 [9]。minF —— 全部驅(qū)動(dòng)輪壓之和 (N)； 39。jmq TTmJnt ???? ? ). 79( ??? ?? (s) 式中 mqT —— 電動(dòng)機(jī)的平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩： ????? nmq TT (Nm) 式中 ——k 計(jì)及其他傳動(dòng)件飛輪矩影響的系數(shù)，折算到點(diǎn)機(jī)軸上可取為 ～ ； ——fF 風(fēng)阻力 (N)； ——?F 坡道阻力 (N)； ——mF 滿載運(yùn)行時(shí)最小摩擦阻力 (N)； ——39。m，其自重為 790kg[9]。 故車輪的踏面的疲勞強(qiáng)度滿足要求 [9]。m)， zT =63(Nm)，按下式計(jì)算： ????qT (Nm)。 繞線型異步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)平均功率為 GP ：