【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 查得減速器低速軸端為圓柱形d=80mm，l=115mm；由文獻(xiàn)[3]表3811查得主動(dòng)車(chē)輪的伸出軸端為圓柱形d=115mm，l=140mm，查文獻(xiàn)[5]附表42選取四個(gè)齒式聯(lián)軸器CICLZ3聯(lián)軸器 CICLZ3聯(lián)軸器 驗(yàn)算低速浮動(dòng)軸強(qiáng)度低速浮動(dòng)軸的等效扭矩：式中： —等效系數(shù)， 由上節(jié)已取浮動(dòng)軸端直徑d=90mm，其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：浮動(dòng)軸的載荷變化為對(duì)稱(chēng)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：式中，材料用45鋼，??； ；彎曲： ；扭轉(zhuǎn)：—考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)，參考起升機(jī)構(gòu)計(jì)算，取K=。 —安全系數(shù)， 因此故疲勞驗(yàn)算通過(guò)。靜強(qiáng)度計(jì)算扭矩： 式中： —?jiǎng)恿ο禂?shù),；扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力因此， 靜強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò)。浮動(dòng)軸直徑：，取=100mm 小車(chē)安全裝置計(jì)算 小車(chē)緩沖器采用橡膠緩沖器，初定緩沖器數(shù)目n=4。 緩沖行程 式中， —小車(chē)碰撞速度，有限位開(kāi)關(guān)，故取=；—容許的最大減速度，為4m/s178。 所以 緩沖能量 最大緩沖力 橡膠緩沖器的主要尺寸 橡膠斷面積A式中， —橡膠的許用應(yīng)力，采用中等硬度，中等強(qiáng)度的橡膠，彈性模數(shù)； n—緩沖器個(gè)數(shù)，取n=4 選用圓形斷面，則其直徑D為 ，參考有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，取D=140mm橡膠緩沖器的長(zhǎng)度L ，取L=140mm 由文獻(xiàn)[5]附表51選取型號(hào) HX250的橡膠緩沖器 緩沖器的額定緩沖行程,額定緩沖容量和極限緩沖力F： 實(shí)際的緩沖行程，最大緩沖力和最大減速度 第4章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算采用分別傳動(dòng)的方案如圖4—1圖4—1 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 選擇車(chē)輪與軌道，并驗(yàn)算其強(qiáng)度計(jì)算大車(chē)的最大輪壓和最小輪壓：滿(mǎn)載時(shí)的最大輪壓： 空載時(shí)最小輪壓： 式中: —為主鉤中心線(xiàn)離端梁的中心線(xiàn)的最小距離車(chē)輪踏面疲勞計(jì)算載荷:車(chē)輪材料，采用，選擇車(chē)輪直徑，由文獻(xiàn)[3]表3811查的軌道型號(hào)為按車(chē)輪與軌道為點(diǎn)接觸和線(xiàn)接觸兩種情況來(lái)驗(yàn)算車(chē)輪的接觸強(qiáng)度點(diǎn)接觸局部擠壓強(qiáng)度計(jì)算：式中， k2—許用點(diǎn)接觸應(yīng)力常數(shù)（N/mm2），由文獻(xiàn)[1]表9111，取k2=； R—曲率半徑，由車(chē)輪和軌道兩者曲率半徑中取最大值，取Qu120軌道的曲率半徑為R=500mm； m—由軌頂和車(chē)輪的曲率半徑之比（r/R）所確定的系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]表9112查得m=； c1—轉(zhuǎn)速系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]表918，車(chē)輪轉(zhuǎn)速：時(shí)，c1=； c2—工作級(jí)別系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]表9110查得，當(dāng)M8級(jí)時(shí)，c2=，故驗(yàn)算通過(guò)線(xiàn)接觸局部擠壓強(qiáng)度驗(yàn)算：式中，k1—許用線(xiàn)接觸應(yīng)力常數(shù)（N/mm2）,由文獻(xiàn)[1]表9111查得，k1=；l—車(chē)輪與軌道的有效接觸長(zhǎng)度，QU120軌道的l=120mm Dc—車(chē)輪直徑（mm）。 c1c2—同前故驗(yàn)算通過(guò) 運(yùn)行阻力計(jì)算摩擦總阻力距由文獻(xiàn)[1]表194 Dc=800mm車(chē)輪的軸承型號(hào)為：7530， 軸承內(nèi)徑和外徑的平均值為：由文獻(xiàn)[1]表92到表94查得：滾動(dòng)摩擦系數(shù)K=，軸承摩擦系數(shù)μ=，附加阻力系數(shù)β=，代入上式中：當(dāng)滿(mǎn)載時(shí)的運(yùn)行阻力矩： 運(yùn)行摩擦阻力：空載時(shí):電動(dòng)機(jī)靜功率：式中，—滿(mǎn)載運(yùn)行時(shí)的靜阻力 —驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的臺(tái)數(shù)—機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率初選電動(dòng)機(jī)功率：式中，Kd—電動(dòng)機(jī)功率增大系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]表934查得Kd=查表選用電動(dòng)機(jī)：；電動(dòng)機(jī)的重量 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱條件等效功率：式中，K25—工作類(lèi)型系數(shù)，由文獻(xiàn)[1]查得當(dāng)JC%=60時(shí)，K25= —由文獻(xiàn)[1]按照起重機(jī)工作場(chǎng)所得tq/tg=，由文獻(xiàn)[1]圖837估得由此可知：,故初選電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件通過(guò)。 減速器的選擇車(chē)輪的轉(zhuǎn)速：機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比：查文獻(xiàn)[5]附表35，選用兩臺(tái)Ⅳ減速器；（當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速為時(shí)），可見(jiàn)Nj[N] 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：誤差：實(shí)際所需的電動(dòng)機(jī)功率：由于,故所選的電動(dòng)機(jī)和減速器都合適 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間起動(dòng)時(shí)間：式中， —驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)滿(mǎn)載時(shí)運(yùn)行靜阻力矩：空載運(yùn)行時(shí)靜阻力矩：初步估算高速軸上聯(lián)軸器的飛輪矩：機(jī)構(gòu)總飛輪矩:滿(mǎn)載起動(dòng)時(shí)間: 空載啟動(dòng)時(shí)間: 起動(dòng)時(shí)間在允許范圍（8—10s）內(nèi)。 起動(dòng)工況下校核減速器功率起動(dòng)工況下減速器傳遞功率：式中， 運(yùn)行機(jī)構(gòu)中,同一級(jí)傳動(dòng)減速器的個(gè)數(shù), 因此，考慮減速器有一定的過(guò)載能力，故不再更換 驗(yàn)算啟動(dòng)不打滑條件由于起重機(jī)室內(nèi)使用,.：式中，—主動(dòng)輪輪壓和—從動(dòng)輪輪壓和 —粘著系數(shù)(室內(nèi)工作)—防止打滑的安全系數(shù). ,故兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)不會(huì)打滑當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,而無(wú)載小車(chē)位于工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一邊時(shí),則式中，—主動(dòng)輪輪壓 —非主動(dòng)動(dòng)輪輪壓和—一臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)空載啟動(dòng)時(shí)間 ,故不打滑.當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,而無(wú)載小車(chē)遠(yuǎn)離工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一邊時(shí),則，與第二種工況相同 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)打滑由文獻(xiàn)[1]中所述,取制動(dòng)時(shí)間tz=5s按空載計(jì)算動(dòng)力矩,令Q=0,得:Mz=式中， = —坡度阻力Pmin=G—制動(dòng)器臺(tái)數(shù),兩套驅(qū)動(dòng)裝置工作Mz=現(xiàn)選用兩臺(tái)的制動(dòng)器，查表其制動(dòng)力矩 選擇聯(lián)軸器根據(jù)傳動(dòng)方案,每套機(jī)構(gòu)的高速軸采用浮動(dòng)軸.機(jī)構(gòu)高速軸上的計(jì)算扭矩：=式中，—聯(lián)軸器的等效力矩—等效系數(shù) 取=2查文獻(xiàn)[5]附表31得，電動(dòng)機(jī),軸端為圓錐形, , 。查文獻(xiàn)[5]附表33得減速器高速軸端為圓錐形，,故在靠電機(jī)端選兩個(gè)帶制動(dòng)輪的聯(lián)軸器（靠電動(dòng)機(jī)一側(cè)為圓錐形孔，浮動(dòng)軸端）（文獻(xiàn)[5]附表45）；，質(zhì)量；在靠近減速器端，選用兩個(gè)聯(lián)軸器（文獻(xiàn)[5]附表45），在靠近減速器端為圓錐形，浮動(dòng)軸端直徑為。其 ， , 重量 高速軸上轉(zhuǎn)動(dòng)零件的飛輪矩之和為： 與原估算的基本相符，故不需要再算。查文獻(xiàn)[5]附表33得，減速器低速軸端為圓柱形，的主動(dòng)車(chē)輪的伸出軸為圓柱形，選用兩個(gè)聯(lián)軸器：所有的，質(zhì)量 浮動(dòng)軸的驗(yàn)算1）.疲勞強(qiáng)度的計(jì)算高速浮動(dòng)軸的等效力矩：式中，—等效系數(shù)，由上節(jié)已取得浮動(dòng)軸端直徑，故其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： 由于浮動(dòng)軸載荷變化為對(duì)稱(chēng)循環(huán)（因?yàn)楦?dòng)軸在運(yùn)行過(guò)程中正反轉(zhuǎn)矩相同），所以許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： 式中，材料用45號(hào)鋼，取，,則；—考慮零件的幾何形狀表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)—安全系數(shù)，tn[t1k] 故疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò)。2）.靜強(qiáng)度的計(jì)算計(jì)算強(qiáng)度扭矩：式中，—?jiǎng)恿ο禂?shù)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力： t[t]II,故強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò)。 緩沖器的選擇 式中， —帶載起重機(jī)的重量 —碰撞時(shí)的瞬時(shí)速度， —重力加速度取10m/s2 緩沖行程內(nèi)由運(yùn)行阻力和制動(dòng)力消耗的功 式中，—運(yùn)行阻力，其最小值為 —最小摩擦阻力系數(shù) —制動(dòng)器的制動(dòng)力矩?fù)Q算到車(chē)輪踏面上的力，亦可按最大制動(dòng)減速度計(jì)算 P制= —緩沖行程取因此， 緩沖器的緩沖容量 一個(gè)緩沖器要吸收的能量也就是緩沖器應(yīng)該具有的緩沖容量為： 式中， —緩沖器的個(gè)數(shù) 取由文獻(xiàn)[5]附表50選擇彈簧緩沖器 85 80∕30T 28m 通用橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)第二部分 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算第5章 總體方案設(shè)計(jì) 材料選擇及許用應(yīng)力 根據(jù)總體結(jié)構(gòu)采用箱形梁，主要采用板材及型材。主梁采用Q235鋼，端梁采用Q345鋼，二者的聯(lián)接采用焊接連接。材料許用應(yīng)力及性質(zhì):Q235: 取= 取= 取=Q345: 取= 取= 取= 總體尺寸設(shè)計(jì)(1)大車(chē)軸距： 根據(jù)小車(chē)軌距和偏軌箱形梁寬度以及大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)置，取，梁的全長(zhǎng)。(2)主梁尺寸：高度: 取腹板高度: 翼緣板厚度：腹板的厚度：主腹板 ，副腹板 主梁總高度： 主梁的寬度：腹板外側(cè)間距取且根據(jù)偏軌箱形梁主梁軌道寬面的要求上、下翼緣板不相同，分別為：及。主梁端部變截面長(zhǎng)度：，取高度：，取考慮到大車(chē)輪的安裝，端梁內(nèi)寬：，總寬：，翼緣板：，腹板：。、端梁的連接 主、端梁采用焊接連接，端梁為拼接式。橋架結(jié)構(gòu)與主、端梁截面如圖5—1及圖6—1所示。 圖5—1 雙梁橋架結(jié)構(gòu)第6章 主端梁截面幾何性質(zhì) （a）主梁截面 （b）端梁截面 圖6—1 主梁與端梁截面主梁： 主梁截面性質(zhì)計(jì)算如圖6—2所示： 圖6—2 主梁截面性質(zhì)計(jì)算圖形心： = ； ；慣性矩： 偏心距：式中：、—為箱形梁主副腹板的厚度； b—為箱形梁腹板外側(cè)間距。上翼緣板靜矩： X軸以上截面靜矩： 端梁：形心： 端梁截面性質(zhì)計(jì)算如圖6—3所示： 圖6—3 端梁截面性質(zhì)計(jì)算圖慣性矩： 端梁上翼緣板靜矩： 端梁中軸以上截面靜矩： 第7章 載荷:（1）起升沖擊系數(shù)：，在此取。： 根據(jù)動(dòng)態(tài)理論分析，起重機(jī)結(jié)構(gòu)在物品懸掛點(diǎn)的動(dòng)載系數(shù)按下式?jīng)Q定： 其中對(duì)橋式類(lèi)型起重機(jī)，通常取簡(jiǎn)化式：。: 起重機(jī)沿軌道或道路運(yùn)行時(shí)，由于路面不平或軌道接頭的影響，將對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生垂直方向的沖擊作用，這時(shí)運(yùn)行沖擊系數(shù)乘以自重載荷來(lái)計(jì)算，對(duì)軌道起重機(jī)，=式中h為軌道接頭的高低差，對(duì)橋式起重機(jī)h=1mm主梁自重載荷為： 小車(chē)軌道重量：欄桿、導(dǎo)電架等重量：主梁的均布載荷： 根據(jù)主、副起升機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)布置如簡(jiǎn)圖5所示：作小車(chē)輪壓計(jì)算簡(jiǎn)圖，如圖7—1所示：圖7—1 小車(chē)輪壓的計(jì)算起升載荷：其中：是起重量，==，為吊鉤組質(zhì)量（由文獻(xiàn)[1]表81估計(jì)）。小車(chē)重量：滿(mǎn)載小車(chē)靜輪壓： 空載小車(chē)輪壓為： 大車(chē)4個(gè)車(chē)輪，小車(chē)4個(gè)車(chē)輪，其中主動(dòng)輪、從動(dòng)輪各占一半，按車(chē)輪打滑條件確定大、小車(chē)運(yùn)行的慣性力： 一根主梁上的小車(chē)慣性力：大車(chē)運(yùn)行起，制動(dòng)慣性力（一根主梁上）為：說(shuō)明：主梁跨端設(shè)備慣性力影響小，忽略。：因?yàn)槎肆褐g采用螺栓連接，端梁只起連接作用，不受彎矩的影響，故不需要考慮偏斜側(cè)向力對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的影響，為計(jì)算方便，現(xiàn)做如下假定：，故只傳剪力不傳扭矩；，可認(rèn)為主梁剛度無(wú)限大，因而端梁的端頭是剛性嵌固，不能轉(zhuǎn)動(dòng)；（大車(chē)）總輪壓時(shí)，可認(rèn)為端梁總長(zhǎng)為實(shí)際端梁長(zhǎng)與兩個(gè)端梁連接處的主梁寬之和，并作為一個(gè)整體計(jì)算；。具體布置簡(jiǎn)圖如圖7—2所示：圖7—2 端梁總輪壓計(jì)算取，一根主梁質(zhì)量為：一根端梁?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度的重量為：一根端梁的重量為：一組大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的重量（兩組對(duì)稱(chēng)布置）為：司機(jī)室及設(shè)備的重量（按合力計(jì)）為：(1)滿(mǎn)載小車(chē)在主梁跨中央位置時(shí)左側(cè)端梁總靜輪壓：則(2)滿(mǎn)載小車(chē)在主梁左端極限位置滿(mǎn)載小車(chē)在主梁極限位置左側(cè)端梁總靜輪壓： 則 滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。其中為QV120軌道許用輪壓（由文獻(xiàn)[3]表3811查得）。由，查文獻(xiàn)[6]圖39得側(cè)向力為： 偏軌箱形梁由和的偏心作用而產(chǎn)生移動(dòng)扭矩（如圖7—3所示），因?yàn)槠渌d荷、產(chǎn)生的扭矩較小且作用方向相反，故不計(jì)算.偏心軌箱形梁彎心A在梁截面的對(duì)稱(chēng)形心軸上不考慮翼緣外伸部分彎心至腹板中線(xiàn)大的距離為：圖7—3 扭轉(zhuǎn)載荷計(jì)算 軌高： 移動(dòng)扭矩為： 第8章 主梁計(jì)算主梁計(jì)算時(shí)分垂直載荷計(jì)算和水平載荷計(jì)算兩種。在計(jì)算垂直載荷時(shí)按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，在計(jì)算水平載荷時(shí)按剛結(jié)構(gòu)鉸點(diǎn)形式計(jì)算，在計(jì)算內(nèi)力時(shí)對(duì)比較小的內(nèi)力和影響小的內(nèi)力可以忽略不計(jì)，但整個(gè)結(jié)構(gòu)的分析要做到正確、嚴(yán)謹(jǐn)、簡(jiǎn)明和清楚。 計(jì)算大車(chē)傳動(dòng)側(cè)的主梁，在固定載荷和移動(dòng)載荷作用下，主梁按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，如圖8—1所示：圖8—1 主梁計(jì)算模型固定載荷作用下主梁跨中的彎矩為：