【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 通常為1300～2000N/mm2，特殊情況下可達(dá)2400N/mm2。起重機(jī)械中用1600～1800N/mm2的比較適宜。鋼絲的品質(zhì)根據(jù)耐用彎折次數(shù)的多少分為特級(jí)、Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)。起重機(jī)采用Ⅰ級(jí)、特級(jí)用于載客電梯，Ⅱ級(jí)用系物等次要用途。根據(jù)捻繞次數(shù)，鋼絲繩分為單繞繩、雙繞繩、三繞繩。根據(jù)繩股的構(gòu)造，鋼絲繩分為點(diǎn)接觸繩、線接觸繩、面接觸繩。我國(guó)生產(chǎn)的線接觸鋼絲繩有瓦林吞（粗細(xì)式）和西爾式（外粗式）。起重機(jī)主要用于瓦林吞型，它的撓性較好。西爾式的外層鋼絲直徑較粗，適用在磨損較嚴(yán)重的地方。但由于剛性較大，所以要求較大的卷筒和滑輪。選用鋼絲繩時(shí)，首先根據(jù)鋼絲繩的使用情況，優(yōu)先選用線接觸的鋼絲繩，確定鋼絲繩的型式，然后再根據(jù)受力情況決定鋼絲的直徑。 鋼絲繩張力由所選用滑輪吊鉤組G13可知，滑輪組為滾動(dòng)軸承，當(dāng)in=2時(shí)，查表21［1］得滑輪組效率ηk=.鋼絲繩所受最大張力：Smax===1288 Kg= KN 鋼絲繩破斷拉力查表24［2］，中級(jí)工作類型（工作級(jí)別M5）時(shí)，安全系數(shù)n=。破斷拉力Sb=nSmax== KN由以上結(jié)果，查表附表1［2］選用鋼絲繩：12NAT619W+SF1570ZS80GB891888 直徑d=12mm。 定滑輪主要尺寸的選擇滑輪是起重機(jī)中承裝零件，由于使用情況不同，可以改變撓性件內(nèi)工作接力、或改變其運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向。在起重機(jī)械中，繩索滑輪多用鑄鐵或鑄鋼制成。對(duì)于輕工級(jí)和中級(jí)工作制度，可以采用HT50或HT200灰鑄鐵；而對(duì)于重級(jí)和特重級(jí)，可用ZG25鑄鋼。直徑較小的滑輪可鑄成實(shí)體圓盤，而直徑較大時(shí)，為減輕重量圓盤上則帶有剛性筋和減輕工孔。大型滑輪最好采用低碳鋼焊接滑輪，其自重可以減到鑄鋼滑輪的1/4，這樣可以減少起重機(jī)的傾覆力矩。有時(shí)也采用鋁合金滑輪以降低傾覆力矩，并且對(duì)延長(zhǎng)滑輪壽命也有利。近年來(lái)，為了延長(zhǎng)鋼絲繩的壽命，有在滑輪槽底鑲上鋁合金或卡普龍襯墊的?；喌拿x直徑D0是按鋼絲繩中心線度量的。它的尺寸應(yīng)根據(jù)鋼絲直徑求決定。為了提高鋼絲繩的壽命，必須使滑輪直徑在于繩徑的一定倍數(shù)，即 D0min≥ed繩按公式211［2］選用滑輪的許用最小直徑：D≥d(e1)=12(251)=288查表24［2］，e=25,由表833［6］，選用鋼絲繩直徑d=12mm,D=315mm,滑輪軸直徑D5=65mm,結(jié)構(gòu)為E1型滑輪，標(biāo)記為：滑輪E11231565 ZBJ80 卷筒主要尺寸的選擇卷筒要起升機(jī)構(gòu)或牽引機(jī)構(gòu)中是用來(lái)拽引和卷繞鋼絲繩的。用它的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，來(lái)驅(qū)動(dòng)載荷升降。在大多數(shù)情況下，卷筒為圓柱形，特殊要求的卷筒也有制成圓錐或曲線形的。鋼絲繩在卷筒上卷繞的層數(shù)可以是單層的或是多層的。單層卷繞卷筒通常切螺旋槽，繩圈依次排列在螺旋槽內(nèi)，使繩索與卷筒的接觸面積增大，而降低其比壓力，并防止相鄰鋼絲繩互相摩擦，延長(zhǎng)鋼絲繩壽命。螺旋槽分為淺槽和深槽兩種。一般情況下多采用標(biāo)準(zhǔn)槽，因?yàn)樗墓?jié)距比深槽的小些。所以，卷繞相同圈數(shù)的繩索時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)槽的卷筒工作長(zhǎng)度比深槽的短。與單聯(lián)滑輪組配合聯(lián)用的卷筒只有單螺旋槽（常為右旋槽），而與雙聯(lián)滑輪組配合聯(lián)用的卷筒則有雙螺旋槽（一邊左旋，一邊右旋），在卷筒表面上左右對(duì)稱分布。因前面選用雙聯(lián)滑輪組，故本次設(shè)計(jì)中采用雙螺旋槽卷筒。卷筒所用的材料與滑輪相同，在輕級(jí)和中級(jí)工作制度時(shí)，用不低于HT200的灰鑄鐵，重級(jí)和重級(jí)以上，用ZG25鑄鋼。但鑄鋼卷筒壁厚不能太小，且成本高，因而較少采用。在型卷筒多用A3鋼板彎成焊接，自重可以大減輕。小直徑卷筒也可用無(wú)縫鋼管制造。按公式211［2］計(jì)算：D≥d(e1)=12(251)=288，查表826［6］，由d=12, 查表82 7［6］得，槽距t=15mm，r=7mm。 卷筒長(zhǎng)度尺寸L=2（+ Z0+4）t+L1=2（+3+4）15+200=1111mm，取L=1200Z0—附加圈數(shù)，一般為Z0=～3圈，選Z0=3。附加圈子數(shù)的作用是，當(dāng)繩索的工作長(zhǎng)度全部從卷筒上放下后，利用余繩與卷筒繩槽之間的摩擦力，求減小繩端在卷筒固定處的作用力，起到安全作用。L1—卷筒不切槽長(zhǎng)度，取吊滑輪組滑輪間距，A=200mm（實(shí)際值可適當(dāng)增減），D0—卷筒計(jì)算直徑，D0=D+d=327mm 卷筒壁厚尺寸δδ=+(6～10)=315+(6～10)=～, 選取δ=15mm。對(duì)于鑄造卷筒的壁厚不應(yīng)小于10～12。上面卷筒的壁厚是由經(jīng)驗(yàn)公式確定的，必須進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。 卷筒壁應(yīng)力計(jì)算由于卷筒的受力情況比較復(fù)雜，所以在工作時(shí)，卷筒會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)、彎曲和壓縮應(yīng)力。由計(jì)算分析可知，短的卷筒中（l≤3D時(shí)），扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的影響不大，一般不超過(guò)壓縮應(yīng)力的10～15%，因此短卷筒可只計(jì)算壓縮應(yīng)力。對(duì)于長(zhǎng)卷筒（l＞3D時(shí)），除計(jì)算壓縮應(yīng)力外，還應(yīng)按彎曲和扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力來(lái)進(jìn)行計(jì)算。σymax===選用灰鑄鐵HT200，最小抗拉強(qiáng)度查表28［2］σb=195 MPa,許用應(yīng)力﹝σ﹞y﹝σ﹞y =σb /=195/=130 MPa故抗壓強(qiáng)度足夠。 卷筒拉應(yīng)力驗(yàn)算 圖（二）卷筒彎矩圖由L＞3D， 故計(jì)算拉應(yīng)力卷筒的最大彎矩發(fā)生在其中間時(shí)：（見(jiàn)圖二）MW= SmaxLx=103()=6440000N﹒mm 卷筒斷面系數(shù)： W=(Dδ)2g=(31515)215=1080000m3σs==6440000/1080000= MPa合成應(yīng)力：=σl+σmax=+= MPa其中﹝σl﹞==195/2=39 MPa因此＜﹝σl﹞故選用卷筒 A3151200715122左 電動(dòng)機(jī)的選擇由于起升電動(dòng)機(jī)的工作特點(diǎn)是工作周期短，啟動(dòng)、制動(dòng)頻繁，長(zhǎng)期斷續(xù)工作，因此對(duì)起重電的要求是：?jiǎn)?dòng)制動(dòng)慣性小，過(guò)載能力強(qiáng)，長(zhǎng)期間歇使用不過(guò)熱。可供起重機(jī)使用的電動(dòng)機(jī)有直流電機(jī)和交流電機(jī)兩種類型。直流電機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是：調(diào)速范圍大，過(guò)載能力強(qiáng)，但由于一般車間內(nèi)沒(méi)有直流電源，故應(yīng)用受到限制。交流電動(dòng)機(jī)主要使用三相交流繞線式及鼠籠式兩種。繞線式電動(dòng)機(jī)因?yàn)樗霓D(zhuǎn)子電路中可以串聯(lián)大電阻，當(dāng)分級(jí)切除電阻時(shí)，便可以調(diào)節(jié)啟動(dòng)及制動(dòng)速度，因而啟動(dòng)電流一般不超出額定電流的2～。故在起重機(jī)中應(yīng)用較廣?，F(xiàn)在多選用YZR冶金及起重用系列電動(dòng)機(jī)。一般是根據(jù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期的功率求初選電動(dòng)機(jī)型號(hào)，然后驗(yàn)算啟動(dòng)過(guò)載能力（或啟動(dòng)時(shí)間）和電動(dòng)機(jī)發(fā)熱。計(jì)算靜載荷功率NjNj===電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率：Nd≥Kd Nj== KW中級(jí)時(shí)Kd由表61［2］查得Kd =～ 取Kd = 查表2218［3］選用YZR160L6，其中Ne（25%）=11 KWN1 =950r/min ［GD2］d=m2 電機(jī)質(zhì)量Gd =174 Kg 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱條件電動(dòng)機(jī)在長(zhǎng)期頻繁、重復(fù)地?cái)嗬m(xù)工作中，因?yàn)閮?nèi)部損耗而發(fā)熱，如果發(fā)熱量大于同一時(shí)期的散熱量，將導(dǎo)致電機(jī)繞組中溫度升高，會(huì)使繞組中的絕緣性能降低甚至燒毀。同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)因工作方式和JC值的不同，其允許的額定功率也不同間歇應(yīng)用時(shí)的額定功率值均較長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的額定功率值高（這是因?yàn)樵谕Ｐ獣r(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)仍在向外界散熱之故），所以按間歇運(yùn)轉(zhuǎn)初選的電動(dòng)機(jī)功率N額小于計(jì)算的靜功率N靜時(shí)縱然可以啟動(dòng)，但要進(jìn)行發(fā)熱計(jì)算。按等效功率法，求JC=25%時(shí)等效功率Nx≥K25 Njγ== KWK25 —工作級(jí)別系數(shù) 由表64［2］查得K25 =γ —系數(shù)，根據(jù)機(jī)構(gòu)tq /tg查表65［2］,取tq /tg=［2］系數(shù)γ取=Nx= KW＜Ne= KW 滿足使用條件 選擇減速器起升機(jī)構(gòu)常用的齒輪減速機(jī)，多為二級(jí)臥式圓柱斜齒輪傳動(dòng)，有PM、JZQ、ZQH（現(xiàn)統(tǒng)稱ZQ）等系列，主要用起重機(jī)械。它們的結(jié)構(gòu)大致辭相同，傳動(dòng)比在8～49之間，適合不同噸位和不同速度使用。三個(gè)系列的低速輸出軸端，均有三種形式：普通圓柱型、齒盤接手型及十字盤型，以適應(yīng)各種不同聯(lián)接方式的需要?，F(xiàn)在，橋式起重機(jī)常用的為ZQ系列，低速輸出軸端齒盤接手型減速機(jī)。其安裝形式常采用圖（一）中A結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)中，減速機(jī)低速輸出軸端帶有齒盤外接手（齒頂為圓弧形），而在軸中心加工內(nèi)軸孔。安裝時(shí)齒盤外接手與卷筒轂齒盤內(nèi)接手嚙合（相當(dāng)于齒式聯(lián)軸器），同時(shí)卷筒軸左端軸承插入內(nèi)軸孔中，卷筒軸右端支承在軸承座上（內(nèi)含調(diào)心軸承）。扭矩不通過(guò)卷筒軸而直接傳給卷筒，卷筒軸只用來(lái)支承卷筒和負(fù)載的重力，而不受扭矩。軸用鍵和卷筒轂連在一起，并由卷筒帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，故卷筒軸只是一個(gè)受彎不受扭的轉(zhuǎn)動(dòng)心軸。這種結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（圖三）（1） 卷筒軸不受扭矩，軸徑尺寸小。（2） 采用齒輪聯(lián)軸節(jié)和在支座上采用調(diào)心軸承，允許安裝尺寸有較大偏差。（3） 采用特殊減速機(jī)，軸向尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊。圖（三）卷筒聯(lián)接示意圖 件1減速機(jī) 件2外齒接手 件3內(nèi)齒接手 件4卷筒 件5調(diào)心軸承座卷筒轉(zhuǎn)速Nj===減速器總傳動(dòng)比i0===查附表35［6］，選ZQ500Ⅰ3CA減速器當(dāng)工作類型為中級(jí)時(shí)，［N］= i 0=質(zhì)量Gg=345Kg 輸入軸直徑d=50mm 軸端長(zhǎng)l=85(錐形) 驗(yàn)算起升速度和實(shí)際所需功率實(shí)際起升速度：=ν=11= 誤差ε=100%=100%=%＜［ε］15% 實(shí)際所需等效功率 = N x==＜ Ne（25%） 校核減速機(jī)輸出軸強(qiáng)度輸出軸最大徑向力：Rmax=（a Smax + Gj）≤［R］ a—鋼絲繩在卷筒上的分支數(shù) 由Gj=345KG 卷筒及軸自重 查表829［6］ ［R］= KW—ZQ500減速器輸出軸最大負(fù)荷由附表40［1］查得 Rmax=（a Smax + Gj）=（2+）= Rmax≤［R］ 滿足使用要求 輸出軸最大扭矩Mmax=（～）ψMe η0≤［M］ Me=9750=9750=113Nm ψmax=—由機(jī)電產(chǎn)品樣本查得（佳木斯電機(jī)） η0= 減速機(jī)傳動(dòng)效率 ［M］=26000Nm