【文章內(nèi)容簡介】 2 8 8 70 8 ??? （ 33） 取 d=14mm 鋼絲繩的長度有兩部分組成，卷繞長度 jL 和非卷繞長度 fjL 按照鋼絲繩長度較大的 4倍率計(jì)算 mmdhdDZhaL Dj )( 302 ?????????? ??? （ 35） fjL 計(jì)算公式如下所示 mRLfj 60max ?? （ 35） 式中： maxR —— 最大起重臂長， m； h —— 最大起升高度， m； 0Z —— 安全圈數(shù) (2~3)，取 0Z =3 D —— 卷筒計(jì)算直徑， )1( ?? DhdD ，卷筒直徑系數(shù) 16?Dh mmLLL fjj 1 1 6 2601 1 0 2 ????? （ 36） 根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定鋼絲繩類型、性能和結(jié)構(gòu)參數(shù)。鋼絲繩標(biāo)識(shí)是：20NAT6 19W+NF1770 ZS133 GB8918,，鋼絲繩長度計(jì)算中卷筒直 徑取為最小，考慮卷筒直徑的誤差，鋼絲繩長度可取為 465m，綜上鋼絲繩參數(shù)如表 31所示 表 31 鋼絲繩參數(shù) 鋼絲繩直徑 鋼絲繩最大靜拉力 鋼絲繩卷繞長度 鋼絲繩長度 鋼絲繩質(zhì)量 d=14mm P= L= L=465m 卷筒 和滑輪相關(guān) 設(shè)計(jì) 很大的起升高度和幅度，要求大容繩量 ，而按設(shè)計(jì)規(guī)范繞繩層數(shù)必須小于 5，而且不容許鋼絲繩的偏擺角太大，否則易亂繩，故采用帶有雙折線繩槽的卷筒，大起重量 ,要求 鋼絲繩反 彈力也大 , 很易亂繩，必要時(shí)可以加一壓繩器。 參考文獻(xiàn)[1] 表 55選取系數(shù) 16?Dh ，滑輪 系數(shù) 18?Hh ，則卷筒和滑輪最小直徑 mmmmdhD 22414161 ????? (37) mmmmdhD 25214182 ????? (38) 綜合考慮鋼絲繩壽命及卷筒繞繩層數(shù)，取卷筒直徑 mmD 600? 為提高效率，滑輪采用滾動(dòng)軸承，滑輪直徑 mmD 450? 卷筒多層纏繞，卷筒長度可由參考文獻(xiàn) [1]公式 (521)得出： mmdDm tLZtL j )(4 )( ??? ?????? ?? (39) 式中 jL —— 鋼絲繩卷繞長度， mdDZhaL j 7 8 0 5)(0 ???? ? h —— 起重機(jī)最大起升高度， mh 100? ； d —— 鋼絲繩直徑， mmd 14? ； 0Z —— 附加安全圈數(shù)， 30?Z ； D —— 卷筒直徑， mmD 600? ； a —— 滑輪組倍率， 4a? ； m —— 鋼絲繩卷繞層數(shù)， 5?m 。 綜上所述 ，選取卷筒長度 680mm。 卷筒擋板直徑計(jì)算如下 mmdmDD d 7 1 214426 0 02 ??????? （ 310） 卷筒擋板的直徑選取為 740mm。 卷筒 采用焊接鋼卷筒，由參考文獻(xiàn) [1]的公式 523，卷筒壁厚 δ 為 mmmmt SAc ][ 1 ?? ???? ?? （ 311） 卷筒壁厚取 24mm 由 參考文獻(xiàn) [1]卷筒的質(zhì)量估算公式為 })22(])2 2()2[({ 222 ????? ??????? mdDlDDm jt （ 312） 代入數(shù)據(jù)得到卷筒估算質(zhì)量為 ，取 280kg 最終確定起升機(jī)構(gòu)卷筒和滑輪相關(guān)尺寸參數(shù)如下表 32： 表 32 卷筒尺寸參數(shù) 鋼絲繩直徑 d mm 14 卷筒壁厚 mm 24 卷筒直徑 D mm 600 繩槽節(jié)距 t mm 15 卷筒長度 l mm 680 每層圈數(shù) Z 圈 30 鋼絲繩卷繞層數(shù) m (層 ) 5 滑輪組倍率 a 4 滑輪直徑 D 滑 mm 450 卷筒質(zhì)量 M t 起升電機(jī)的選擇 選擇電 動(dòng)機(jī) 計(jì)算靜載荷最大是為 4 倍率 ，由參考文獻(xiàn) [1]的 公式 (75) KwvPPN Q )8008000(60000 )( ?? ??????? ??? （ 313） 式中 QP —— 最大起升載荷 (N), ?P —— 吊具重 (N) v —— 物品的起升速度 (m/min), ? —— 機(jī)構(gòu)總效率， ?? ； 由參考文獻(xiàn) [2] 表 5113，選取電動(dòng)機(jī) YZPE250M6，工作方式 S3，負(fù)載持續(xù)率為 40%時(shí)，功率 45Kw. 電動(dòng)機(jī)其余參數(shù)如表 33所示 表 33 YZPE250M6 的技術(shù)參數(shù) 工作方式 接電持續(xù)率 標(biāo)稱功率 額定轉(zhuǎn)速 額定轉(zhuǎn)矩 電機(jī)質(zhì)量 S3 40% 45Kw 978r/min 489Kg 校核電動(dòng)機(jī)過載能力 為保證電動(dòng)機(jī)具有足夠的過載能力，其功率應(yīng)滿足下式要求（參考文獻(xiàn) [1]公式 (76)） )(600 00 kWZ vHPN Q ?? ?? 即 )(kWZHNN e?? ? (314) 式中 H —— 系數(shù)，異步電動(dòng)機(jī)取 ，直流電動(dòng)機(jī)取 ； Z —— 機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)數(shù)，取 1； ? —— 基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)，電動(dòng)機(jī)允許過載倍數(shù)，取 ； 故 KwKwN ?? ????? ，滿足過載要求。 減速器 選擇 起升機(jī) 構(gòu)采用的減速器通常有以下幾種：圓柱齒輪減速器、蝸輪減速器、行星齒輪減速器等。圓柱齒輪減速器由于效率高，功率范圍大，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，因而使用普遍，但體積重量較大。蝸輪減速器尺寸小，傳動(dòng)比大，重量輕，但效率低，壽命較短，一般只用于小型塔式起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)。行星齒輪減速器包括擺線針輪行星減速器及少齒差行星減速器等，具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比大、重量輕等特點(diǎn)，但價(jià)格較貴。行星齒輪減速器可直接安裝在起升卷筒內(nèi)，使結(jié)構(gòu)更緊湊。 本次起身機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)選用圓柱齒輪減速器。起升機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比確定，首先確定卷筒最大轉(zhuǎn)矩 mNmNdmDSM jt ????????????? )152( )12( （ 315） 再由所選電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和卷筒最大轉(zhuǎn)矩確定傳動(dòng)比 39 30 8 ??? dtjtMMi （ 316） 查閱常用傳動(dòng)比系列，取傳動(dòng)比 20?i ， 由參考文獻(xiàn) [2] 表 3105，選取減速器 M PWQJR ?? 20335 ，參數(shù)如下表 34所示 表 34 M PWQJR ?? 20335 減速器參數(shù) 公稱中心距 傳動(dòng)比 高速軸直徑 低速軸直徑 自重 335% 20 55mm 120mm 837Kg 制動(dòng)器選擇 在選用制動(dòng)器時(shí)，為了減小制動(dòng)力矩，縮小制動(dòng)器的尺寸，常將 制動(dòng)器 安裝在機(jī)構(gòu)的高速軸上，即電動(dòng)機(jī)軸上或減速器高速軸上。而在某些機(jī)構(gòu)中，安全制動(dòng)器則安裝在機(jī)構(gòu)的低速軸上，以便當(dāng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)斷軸時(shí)，仍能保證安全。 制動(dòng)器 類型選為塔機(jī)常用的塊式制動(dòng)器，塔式起重機(jī)宜采用塊式制動(dòng)器，塊式制動(dòng)器構(gòu)造簡單，工作可靠，兩個(gè)對(duì)稱的瓦塊磨損均勻，制動(dòng)力矩大小與旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)，制動(dòng)輪軸不受彎曲作用。 從起升機(jī)構(gòu)的安全性方面考慮 制動(dòng)器布置在低速 速軸上，制動(dòng)力矩計(jì)算如下 由參考文獻(xiàn) [1]公式 (74) 22 ?aiDPM B mQB ? (317) 式中 mD —— 鋼絲繩繞卷筒直徑，多層卷繞時(shí) mdmDD m 7 2 1 )152()12( ????????? 。 Bi —— 卷筒至制動(dòng)器軸間傳動(dòng)比， 20?Bi ； 2? —— 起升吊鉤至制動(dòng)器軸間傳動(dòng)效率，取 . 故 由參考文獻(xiàn) [2] 表 3715，選取制動(dòng)器 YWZ300/500，其詳細(xì)參數(shù)如下表 35所示 表 35YWZ400/90 塊式制動(dòng)器參數(shù) 制動(dòng)輪直徑 額定制動(dòng)力矩 配用推動(dòng)器型號(hào) 自重 300mm 630Nm MYT250/6 65Kg 聯(lián)軸器選擇 （ 1）電動(dòng)機(jī)與減速器間聯(lián)軸器 CL 型帶制動(dòng)輪的 齒輪 聯(lián)軸器 。 確定扭矩計(jì)算值 由參考文獻(xiàn) [2]公式 (3121) tTkkkT 321? （ 318） 式中 T —— 所傳遞的扭矩計(jì)算值； tT —— 實(shí)際作用的扭矩， 2 1 3 .5 6 ( )tBT M N m? ? ?； 1k —— 考慮聯(lián)軸器重要程度的系數(shù)，由參考文獻(xiàn) [2]表 3122，取 ； 2k —— 考慮機(jī)構(gòu)工作級(jí)別的系數(shù)，取 ； 3k —— 考慮角度偏差的系數(shù)，由于采用齒輪聯(lián)軸器，取 ； 故 mNmNTkkkT t ???????? 1 8 3 。 減速器輸入軸的直徑為 55mm。 選擇聯(lián)軸器 由參考文獻(xiàn) [2]表 3126，選取聯(lián)軸器 CL3，質(zhì)量 。 吊 鉤的選擇 最大起重量 8t，吊鉤強(qiáng)度等級(jí)取 P，由參考文獻(xiàn) [2] 表 342選取鉤號(hào)為 3的吊鉤，由參考文獻(xiàn) [2] 表 343吊鉤材料為 DG30Cr2Ni2Mo。自重 150Kg。 起升質(zhì)量的估算為 KKmmmmmm qtjtz h djs pdjq s h????????????? 變幅機(jī)構(gòu) 由總體設(shè)計(jì)部分知變幅機(jī)構(gòu)采用一字型布置形式，電機(jī)采用擺線針輪直連型電機(jī)，變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)包括鋼絲繩的直徑長度計(jì)算、卷筒直徑長度壁厚的計(jì)算及其他部件的選型計(jì)算。 選擇鋼絲繩 牽引阻 力的計(jì)算，牽引阻力包括摩擦阻力、坡度阻力、慣性阻力、迎風(fēng)阻力、起升繩繞過滑輪的阻力和牽引繩下垂阻力等，以上各種阻力，都與起重量及吊鉤重量有關(guān)，而且大致呈正比，故在工程應(yīng)用計(jì)算中，沒必要分項(xiàng)計(jì)算，可大致按以下公式計(jì)算 NNPPKF djQff )( ?????? (319) 式中 fK —— 工程經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，?。?f K ~ f K f K QP —— 最大吊重； djP —— 吊具重量，類比市場上 QTZ6015塔機(jī)，取 800Kg； 鋼絲繩最大靜拉力 NNFS fdj ??? ? (320) 式中 ? —— 總效率 330 ????? 。 類比起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩選取計(jì)算方法，鋼絲繩計(jì)算選擇結(jié)果如表 36所示 表 36 變幅機(jī)構(gòu)鋼絲繩參數(shù) 鋼絲繩直徑 鋼絲繩最大靜拉力 鋼絲繩卷繞長度 鋼絲繩長度 鋼絲繩質(zhì)量 d=11mm P= = L= 卷筒設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) [1] 表 55 選取系數(shù) 16?Dh ，滑輪 系 數(shù) 18?Hh ，則卷筒和滑輪最小直徑 mmmmdhD 17611161 ????? (321) mmmmdhD 19811182 ????? (322) 綜合考慮鋼絲繩壽命及卷筒繞繩層數(shù)，取卷筒直徑 mmD 600? 為提高效率，滑輪采用滾動(dòng)軸承，滑輪直徑 mmD 450? 卷筒多層纏繞，卷筒長度可由參考文獻(xiàn) [1]公式 (521)得出： mmdDm tLZtL j )( ???? ? (323) 式中 jL —— 鋼絲繩卷繞長度， mLj ?