【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 方便更加系統(tǒng)化，設(shè)計(jì)人員的選擇范 圍更大，零部件可靠性的提高 ； （ 3） 電液比例控制系統(tǒng)和智能控制顯示系統(tǒng)的推廣應(yīng)用； （ 4） 更加的便于工作人員操作，安全性更高，更加的人性化，有足夠的安全保險(xiǎn)裝置 ； （ 5） 向吊重量大、起升高度、幅度更大的大噸位方向發(fā)展。 2 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 2 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 主要工作參數(shù) 本次設(shè)計(jì) 的橋式起重機(jī)為標(biāo)準(zhǔn)最大起重系列（ ISO 2374： 1983）中的 32t，可用于工廠，礦山等多種場(chǎng)合，機(jī)構(gòu)工作級(jí)別為中級(jí) M5。在起吊較輕物品時(shí)，用主起重鉤會(huì)浪費(fèi)起重功率及時(shí)間，故配合 5t 副起重鉤使用。查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ??1 表 112， 350t 電動(dòng)橋式起重機(jī)起升高度為主鉤 12 或 16m，副鉤 14 或 18m。本次設(shè)計(jì)選用 118m 起升高度。起升速度 在 工作級(jí)別高 時(shí)選較低速度，故本次設(shè)計(jì)中主起升選用，副起升機(jī)構(gòu)速度選定為 。 主起升機(jī)構(gòu)的計(jì)算 確定起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案 起重機(jī)的主要功能是起吊重物，這項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)靠的是起重機(jī)上搭載的起升機(jī)構(gòu)，因此起升機(jī)構(gòu)是起重機(jī)上最重要的組成部分 ， 起升機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì) 將直接影響起重機(jī)的工作性能，因此尤為重要。 起升機(jī)構(gòu)主要 由 驅(qū)動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置，卷筒，滑 輪組，取物裝置和制動(dòng)裝置 組成 。 起升機(jī)構(gòu)總體布置在很大程度上決定于傳 動(dòng)的形式。 起升機(jī)構(gòu)的傳 動(dòng)形式 和大車走行機(jī)構(gòu)同樣一般 分為 兩種，一種是 集中 傳 動(dòng) 即主起升和副起升機(jī)構(gòu)都由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，另一種是分別傳 動(dòng) ，即主 副起升機(jī)構(gòu)分別由一個(gè)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng) 。由于分別驅(qū)動(dòng)布置方便，安裝和檢修容易，因此現(xiàn)代各類起重機(jī) 尤其是靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 的 起重機(jī) 主要采用這種驅(qū)動(dòng)形式。 按照此次設(shè)計(jì)要求，選擇分別驅(qū)動(dòng)。 圖 21 起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置整體布置簡(jiǎn)圖。主起升機(jī)構(gòu)和副起升機(jī)構(gòu)。 圖 21 起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置整體布置簡(jiǎn)圖 圖 22 所示為由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的 起升機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖： 橋式起重機(jī)小車及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 圖 22起升機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 在電動(dòng)機(jī)與減速器 軸不直接用聯(lián)軸器連接，選用一根中間軸。一端聯(lián)用 半齒聯(lián)軸器 與電動(dòng)機(jī)相連接 ，另一端 選用 帶制動(dòng)器的半齒聯(lián)軸器 連接減速器。這種沒(méi)有底部支座直接由兩端聯(lián)軸器連接的中間軸叫做浮動(dòng)軸 。采用 浮動(dòng) 軸可以容許有較大的安裝誤差 ，并且裝卸維修方便。圖 23 為主起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖 。 圖 23 主起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置布置簡(jiǎn)圖 鋼絲繩的選擇 本次設(shè)計(jì)的 起重機(jī)的額定起重量 Q=32t。 查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ??1 表 328，選擇 橋式起重 機(jī)中常用的雙聯(lián)滑輪組 。 倍率為 4?hi ，承載繩的分支數(shù) 82 ?? hiz 。 當(dāng) 滑輪組采用滾動(dòng)軸承 時(shí) ， 按 4?hi 查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ??1 表 3211，得鋼絲繩滑輪組效率 ?h? 。 鋼絲繩纏繞方式如圖 24 所示 2 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 圖 24 32t 主起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩纏繞簡(jiǎn)圖 (1)鋼絲繩所受最大靜拉力： Ni GQS hh 440m a x 10)(2 ???? ????? ? 式中 Q ― — 額定起重量， Q =32t； 0G —— 為 吊鉤組重量，查《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》]2[ 附表 9 選擇圖號(hào)為 的吊鉤組。 吊鉤組重量 kgG 8470 ? ，兩滑輪間距 102mm； hi —— 滑輪組倍率， 4?hi ； h? —— 滑輪組效率， ?h? 。 （ 2）鋼絲繩的選擇： 由《起重運(yùn)輸機(jī)械》 ??4 表 22 選擇圓股線接觸鋼絲繩 6W﹙ 19﹚ GB110274。 選擇鋼絲繩的破斷拉力應(yīng)滿足 nSS b??max （ ） 式中 maxS —— 鋼絲繩工作時(shí)所受的最大拉力（ N）； bS —— 鋼絲繩規(guī)范中鋼絲破斷拉力的總和（ N）； ? —— 鋼絲繩判斷拉力換算系數(shù)。 根據(jù)本設(shè)計(jì)選用的 繩 )19(6W 的鋼絲繩， 查 《起重運(yùn)輸機(jī)械》 ??4 表 23 查得?? ； n—— 鋼絲繩安全系數(shù) 。 查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ??1 表 312， 該起重機(jī)的 機(jī)構(gòu) 工作級(jí)別為 5M ，故 n=。 由上式可得 NNSkSb 444m a x . ???????? ? 查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ]1[ 表 316 確定選用 鋼絲繩 196? ， 其 公稱抗拉強(qiáng)度為2/1850 mmN ，直徑 mmd ? ，其鋼絲破段拉力總和為 ? ，標(biāo)記如下： 橋式起重機(jī)小車及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 鋼絲繩 6? (19)— — 1850— Ⅰ — 光 — 右交（ GB110274）。 滑輪的計(jì)算和選擇 根據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ]1[ 滑輪結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)按鋼絲繩直徑進(jìn)行選定，計(jì)算公式為 ? ? ? ? mmedD 3 8 01202020 ?????? （ ） 式中 20?e 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ]1[ 表 321 查得 查《起重機(jī) 課程設(shè)計(jì)》 ]2[ 附表 2，該滑輪軸上并列 4 個(gè)滑輪，故選擇滑輪直徑mmD 5600 ? 。 在橋式起重機(jī)上為減少鋼絲繩的疲勞和損壞，平衡滑輪直徑宜取與工作滑輪直徑相同。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ]3[ 表 8166，由鋼絲繩直徑 d=20mm 查得對(duì)應(yīng)繩槽斷面尺寸 ，如圖 25。 圖 25 滑輪繩槽斷面尺寸 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ]3[ 表 8167c，由繩槽斷面尺寸，選擇滑輪軸承 6224。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ]3[ 表 8168，由滑輪軸承尺寸，選擇輪轂尺寸。 所選滑輪： 滑輪 E 20x630 120 JB/ 卷筒的計(jì)算選擇及強(qiáng)度驗(yàn)算 工作級(jí)別 M5 以上的機(jī)構(gòu)為避免鋼絲繩磨損加快，多選用鑄造單層纏繞卷筒。 卷筒直徑的選擇 由公式： ? ? ? ? mmedD 340118201 ?????? （ ） 其中 e 為筒繩直徑比，由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ??1 表 332 查得， 機(jī)構(gòu)工作級(jí)別為 M5時(shí) 取 e=18。 d 為所選鋼絲繩的直徑， d=20mm。 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ]3[ 表 8158 取卷筒的直徑為 D =630mm。 卷筒繩槽尺寸的計(jì)算 繩槽分標(biāo)準(zhǔn)槽和深槽兩種。 本次設(shè)計(jì)的起重機(jī)工作條件正常無(wú)脫槽危險(xiǎn)，所以選用2 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 標(biāo)準(zhǔn)繩槽尺寸。 查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ??1 表 331，得繩槽半徑 mmdR ~)~( ?? 繩槽深度 mmdh 8~5)~( ?? （標(biāo)準(zhǔn)槽） 繩槽節(jié)距 mmmmdp 22)4~2( ??? 卷筒計(jì)算直徑： mmdDD 6500 ??? 卷筒 尺寸 計(jì)算及其強(qiáng)度校核 卷筒上有 螺旋槽部分 的 長(zhǎng) 度： mmpzD mHL 3 322)26 5 416()( 0m a x0 ???????? ? （ ） 上式中 maxH 為最大起升高度 m16? ； ?z 為固定鋼繩的安全圈數(shù)，取 z=2。 1L —— 卷筒上沒(méi)有繩槽部分的 尺寸，由布置結(jié)構(gòu)要求選取，取 mmL 3001 ? 2L —— 固定繩尾所需長(zhǎng)度， mmpL 6632 ?? ； gL —— 中間光滑部分長(zhǎng)度， mmLg 50? 0D —— 卷筒的計(jì)算直徑 , mmdDD 650206300 ????? 單層纏繞所以選擇雙聯(lián)卷筒，卷筒的總長(zhǎng) 度： mmLLLLL g 2 3 750)663 0 3 3(2)(2 210 ?????????? （ ） 取 mmL 2300? ，卷筒材料初步采用 HT200 灰鑄鐵 GB/T 94391988，抗拉強(qiáng)度極限 MPL 195?? ，抗壓 MPLy 5853 ?? ?? 。 其壁厚可按經(jīng)驗(yàn)公式確定 mmD ~)10~6( ???? ，取 mm20?? 。 卷筒壁的壓應(yīng)力演算，參照?qǐng)D 26： 圖 26 卷筒彎矩簡(jiǎn)圖 橋式起重機(jī)小車及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 ay MPpS 4m a xm a x ????? ?? maxS 為鋼絲繩所受最大拉力 （ ） 許用壓應(yīng)力 ? ? MPyy 3 8 ??? ??， ? ?yy ?? ?max， 所以 強(qiáng)度足夠。 由于卷筒 DL3? ， 所以還 應(yīng)計(jì)算由彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力 ，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力很 小，一般 可忽略不計(jì) ： 卷筒的最大彎矩發(fā)生在鋼絲繩位于卷筒中央時(shí)： mmNLLSlSM ???????? 4 2 3 0 0 0 0 02 300230042300)2( 1m a xm a xm a x 卷筒斷面系數(shù)： 34444 mmD DDW i ??????? （ ） 式中： D—— 卷筒外徑， D=400mm=； iD —— 卷筒內(nèi)徑， mDD i ??? ? 。 WML max?? ，代入 MPL 4 ???? 。 合成應(yīng)力： ? ?? ? MPyyLL a x0 ??????? ????? （ ） 其中許用拉應(yīng)力 ? ? MPLL 3951 9 55 ??? ?? 所以， ? ?L?? ?0 ，卷筒強(qiáng)度演算通過(guò)。故選定卷筒直徑 mmD 630? ， 長(zhǎng)度mmL 2300? 。卷筒槽形的槽底半徑 mmr 11? ，槽矩 mmp 22? ，起升高度 H=16m，倍率 ih=4；靠近減速器一端的卷筒槽向?yàn)樽蟮?A 型卷筒，標(biāo)記為： 卷筒 A 1 99 00 641622122 30 06 30 ?????? TJB左 卷筒轉(zhuǎn)速計(jì)算 0Dhvinj ?? = m in/ r??? 電動(dòng)機(jī)的選擇 起升機(jī)構(gòu)靜功率： ? ??601000 0??? vDQPj = ? ? 4 ??? ??? （ ） 式中 ?—— 起升機(jī)構(gòu)的總效率，一般 ? =～ ，取 ? =； 電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率： KWGPP je ???? 式中 G 為穩(wěn)態(tài)負(fù)載系 數(shù)，由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ??1 表 225， 226 查得 G=。 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ??1 表 5141 查得主起升機(jī)構(gòu) JC=25%,CZ=150。 2 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ??1 表 5113 選用 YZR280S8 型電動(dòng)機(jī)，功率 KWPe 51? ,轉(zhuǎn)速 min718 rne ? 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ??1 表 5136，由 JC=25%,CZ=150 得 P= 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ??1 表 513, 22 NmGD ? 電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱和過(guò)載校驗(yàn) 電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)： ? ? ? ? KWmvDQGP s 40 ???? ???????? ? （ ） 式中 sP —— 穩(wěn)態(tài)平均功率 m—— 電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)， m=1 由以上計(jì)算結(jié)果 es PP? ，故所選電動(dòng)機(jī)能 滿足發(fā)熱校驗(yàn) 電動(dòng)機(jī)過(guò)載校驗(yàn) ? ? ? ? KWvGQm HPmn 40 ??? ????????? ?? （ ） 式中 nP —— 在基準(zhǔn)接電持續(xù)率的電動(dòng)機(jī)額定功率， KWPPn ?? H—— 繞線異步電動(dòng)機(jī)， H= m? —— 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的允許過(guò)載倍數(shù)，由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ??1 表 512，?m? 由上 演算結(jié)果可知，電動(dòng)機(jī)滿足過(guò)載校驗(yàn)。 綜上， 所選 電動(dòng)機(jī)符合要求。 減速器的選擇 起升機(jī)構(gòu)總的傳動(dòng)比 80 ???jenni 查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ??1 表 3102，取 i=50 QJ 型減速器系列主要用于起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)。 該系列減速器 重量輕 ，單位重量能傳遞較大扭矩。故本設(shè)計(jì)也采用 QJ 系列減速器。 查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ??1 根據(jù)傳動(dòng)比i=50，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 min718 rne ?,電動(dòng)機(jī)功率 KWPe 51? ，工作類型 M5， 表 3103，高速軸伸尺寸 mmd 1302 ? ， mml 2502 ? 。 表 3104 低速軸伸尺寸 P 型 mmd 2800 ? ，mml 3800 ? ，自重 G=5200Kg。 表 3106，高速軸許用功率 ? ? KWN 248? 。 名義中心距mma 8001 ? ，許用輸出扭矩 ? ? NmT 1700002 ? ，型號(hào)： QJR8003CW。根據(jù)表 3108 查得減速器外形和安裝尺寸，具體見圖紙 橋式起重機(jī)小車及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 實(shí)際起升速度及所需功率計(jì)算 實(shí)際起升速度為： m i n/