【文章內(nèi)容簡介】 式中 nP ： 準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)，電動機(jī)額定功率，單位為 kW； H:系數(shù)，繞線式異步電動機(jī)，取 H=； λ m:基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí) ,電動機(jī)轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù) ,查表 機(jī)參數(shù)得λ m 取 ； m:電動機(jī)個(gè)數(shù)； η :總機(jī)械效率η =。 發(fā)熱驗(yàn)算按下式計(jì)算 : P≥ Pз 式中 P:電動機(jī)在不同接電持續(xù)率 JC值和不同 CZ值時(shí)允許輸出功率，單位為 kW,按 CZ=300， JC值 =25%，查表得 P=。 ? ?mGQGP n10 00 )( 0 ?????= )( 3?? ???? = P= ?P = 過載驗(yàn)算和發(fā)熱驗(yàn)算通過 選擇制動器 按下式計(jì)算，選制動器： zhM ≥ zhK jM39。 式中 zhM :制動力矩 ,單位為 ； zhK :制動安全系數(shù)，查表 由 M5 得 zhK =； jM39。 :下降時(shí)作用在電動機(jī)軸上的 靜力矩，單位為 。 jM39。 = 4042 )(2 )( 339。00 ?? ?????? ?mi DGQ = η 39。:下降時(shí)總機(jī)械效率，通常取η 39。≈η≈ zhM = zhM jM39。 =? = 查表 和 由 zhK = 選用 ，及其安裝參數(shù)。其額定制動力矩 ； 安裝時(shí)將制動力矩調(diào)整到所需的制動力矩 zhK =。 選擇聯(lián)軸器 根據(jù)電動機(jī)和減速器以及浮動軸的軸伸尺寸及形狀 選連軸器，使連軸器的許用應(yīng)力矩 [M]計(jì)算的所需力矩 M,則滿足要求。 電動機(jī)的軸伸： d=85mm(錐形 )，長度 E=170177。 ； 減速器軸伸 :d=90mm(柱形 )，長度 E=135mm； 浮動軸的軸頭： d=60mm， 長度 E=107mm。 查表 選取梅花彈性連軸器：型號為 [M]=； GD178。=? 4=；型號為 MLL9， [M]=； GD178。=? 4=178。 電動機(jī)額定力矩5565595509550 ??? jcj nPM= 計(jì)算所需力矩 ? ?MMkkM I I m a x31 ?? 式中 M:所傳輸?shù)霓D(zhuǎn)矩的計(jì)算值 IImaxM ：按第二類載荷計(jì)算的最大轉(zhuǎn)矩（ IImaxM =（ ~） nmM? ） [M]：為聯(lián)軸器的許用扭矩，查表 選取 1k ：聯(lián)軸器的重要程度系數(shù)，查表 2k ：角偏差系數(shù)，非齒輪聯(lián)軸器，取 1，否則查表 ? ? mN5 6 0 5 7 ~ I I m a x31 ?????????? ）（ 所選連軸器合格。 驗(yàn)算起動時(shí)間 起動時(shí)間： ]10)()([)(375 22 20302 ?mi DGQGDcMM ntjqdq ?????? = )()([)(375 2223?? ?????????? = 式中： ( )2 2 2 21( ) ( ) ( )dl zG D G D G D G D= + + =+530+= 靜阻力矩： ?mi DGQM j 2 )( 00??= )( 3??? ??? = 電動機(jī)啟動力矩： 6 0 4 nn ????? ?qM 式中 n? 查表 選取 n? =, 驗(yàn)算啟動時(shí)間： ? ?qq tt ? 式中 ??qt 由表 查得 1? ??qt ? 平均起動加速度： 6039。?? q nq ta ?= ?=178。 qa = m/s178。[a ]= m/s178。 電動機(jī)啟動時(shí)間合適。 驗(yàn)算制動時(shí)間 制動時(shí)間： ])([)(37 5 22 202039。 ?mi DGQGDCMM nthjzhdzh ?????? = ] )()([) 00(375 644 2223?? ?????????? = 39。dn ： 電機(jī)滿載下降轉(zhuǎn)速，單位為 r/min； 39。dn = dnn ?02 =2? =644r/min zhM = jM39。 = 平均制動減速器速度60zh nzh tVa ?= ? =178。[a ]=178。，所以制動時(shí)間也合適。 高速軸計(jì)算 疲勞計(jì)算 軸受脈動扭轉(zhuǎn)載荷，其等效扭矩： eax MM 6Im ?? = = 式中 ? 6 ..— 動載系數(shù)， 6? =1/2(1+ 2? )=1/2(1+)= ? 2 — 起升載荷動裁系數(shù) (物品起升或下降制動的動載效應(yīng) )， ?2? 1+=1+ⅹ 由前節(jié)巳選定軸徑 d=75mm,因扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 ：63Im )( ????? WM axn? N/m2 = 軸材料用 45號鋼，σ 6 =600MPa，σ s =300MPa，彎曲： σ 1? =( )sb ?? ? =(600+300)=243Mpa 扭轉(zhuǎn) 3243311 ?? ?? ??=140Mpa ss ?? ? = 300=180MPa 軸受脈動循環(huán)的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力， [ k0? ]=11 12 nnk ???? 式中 k=kx km 一考慮零件幾何形狀和零件表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)， kx —— 與零件幾何形狀有關(guān)，對于零件表面有急劇過渡和開有鏈槽及緊合區(qū)段， kx =1． 5～ 2． 5， km 一一與零件表面加工光潔度有關(guān) .對平面粗糙度為 的零件 km =1． 15～ ：對于平面粗糙度為 的零件， Km =～ 1． 35 此處取 k=2 = η —— 考慮材料對應(yīng)力循環(huán)不對稱的敏感系數(shù)，對碳鋼及低合金鋼η =， n1..安全系數(shù)， n1=(由 [2]表 30查得 ) ∴ [ k0? ]= 1402 ??? = 故 n? [ k0? ] 通過 驗(yàn)算軸所受最大轉(zhuǎn)矩 ： M max? = 2? Me=1． 18ⅹ = 最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： max? = WMmax? = M P )( 3 ?? 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力， [ ?? ]=?ns? = =120MPa 式中 nⅡ ...安全系數(shù) , nⅡ = max? [ ?? ]故通過 浮動軸的構(gòu)造如圖 所示 ,中間軸徑 d1=d+(5— 10)=80mm, 取 1d =80mm! 2 副起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 確定傳動方案，選擇滑輪組、鋼絲繩和吊鉤組 按照布置宜緊湊的原則，決定采用圖 的方塞。如圖 所示，采用了雙聯(lián)滑輪組。按 Q=5t 查表 4— 2 取滑輪組倍率 ih=2，承載繩分支數(shù)； Z=2ih =4 圖 21 起升機(jī)構(gòu)計(jì)算簡圖 查 [3]附表 8 選圖號為 G13 吊鉤組，得其質(zhì)量 G0=99kg,兩動滑輪間距 A=150mm 若滑輪組用滾動軸承，當(dāng) ih =2，查表得滑輪組效率：η h= 鋼絲繩所受最大拉力 : 9950002S m a x 0 ??? ???? ?hi GQ 查《通用機(jī)械》表 中級工 作類型 (工作級別 M5)時(shí)，安全系數(shù) n=5,鋼絲繩計(jì)算破斷拉力 Sb Sb=5 Smax=5 = 按下式計(jì)算鋼絲繩直徑 d： d=c? maxS =? = 查 [3]附表 l 選用瓦林吞型纖維芯鋼絲繩 6x19W+FC，鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度1670MPa，光面鋼絲，右交互捻，直徑 d=13mm，鋼絲繩最小破斷拉力 [Sb]=,標(biāo)記如下； 鋼絲繩 13NAT6 l9W 十 滑軸的許用最小直徑： D≥ d()=13()=312mm 式中系數(shù) e=25 由 [1]《通用機(jī)械》表 查得。由 [3]附表 2 選用滑艷直徑D=315mm,，取平衡滑輪直徑 Dp≈ =0． 6 315=189mm 由 [3]附表 4 選用鋼絲繩直徑 d== D5 =90mm 的 F 型滑輪標(biāo)記為： 滑輪 F13x 255— 90 ZB J80 006． 9— 87 由 [3]附表 5 平衡滑輪選用 d=13mm， D=225mm,滑輪軸直徑 D6=45mm．的 F 型滑輪標(biāo)記為： 滑輪 F13x225— 45 ZB J80 006． 9— 87 確定卷筒尺寸 、轉(zhuǎn)速 并驗(yàn)算強(qiáng)度： D≥ d(e..1)=13()=312mm 由 [3]附表 13 選用 D=400mm，卷簡繩槽尺寸由 [3]附表 14— 3 查得槽距， t=13mm，槽底半徑 r＝ 7mm 卷筒尺寸 : L=2100 )4( ltZDHi h ????=2( 15016) 21012 3 ????? ?? = 取 L=1500mm 式中 Z0— 附加安全系數(shù) ,Z0=2。 L1— 卷槽不切槽部分長度 ,取其等與吊鉤組動滑輪的間距 ,即 L1=A=150,實(shí)際長度在鋼絲繩偏斜角允許范圍內(nèi)可適應(yīng)增減。 D0— 卷筒計(jì)算直徑 D0=D+d=413mm 卷筒壁厚：δ =+(6～ 10)= 400+(6～ 10)=14～ 18mm取δ =15mm 卷筒壁壓應(yīng)力驗(yàn)算： MP amNSty 12876 26m a xm a x ?????? ?? 選用灰鑄鐵 HT200,最小抗拉強(qiáng)度δ b=195 N/cm2 許用應(yīng)力 :? ? M P a130 ??? n b?? δ ymax[δ ]y,故抗壓強(qiáng)度足夠 由于 L3D,尚應(yīng)驗(yàn)算彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力 ,卷筒彎矩圖示于圖 卷筒的最大彎矩發(fā)生在鋼絲繩位于卷筒中間時(shí) : Mw = NmllSlS 83 694 002 20205 0012 876)2( 1m a xm a x ?????? W= 34444 1459 7400 mmD DD i ???? 式中 D— 卷筒外徑 ,D=400mm Di=卷筒內(nèi)徑 ,Di=370mm 于是 δ i=Mw/W=8369400/= MPa 合成應(yīng)力： 39。l? = l? +yl][ ][?? maxy? =㎝2 式中許用拉應(yīng)力2][ nbl ?? ? = 5195 =39MPa σ 1l[σ ]l 卷筒強(qiáng)度驗(yàn)算通過。 卷筒 A400x1500— 7X13— 12 2 左 JB/T9006． 2— 1999 選擇電機(jī) 、驗(yàn)算過載和發(fā)熱情況 計(jì)算靜功率： ?10 0060 )( 0??? nj vGQP= 89 0060 )( 3?? ??? = 式中： η起升時(shí)總機(jī)械效率 ???? tlchz ????? = z? 為 滑輪組效率取 ； ch? 為傳動機(jī)構(gòu)機(jī)械效率取 ； t? 為卷筒軸承效率取 ； l? 連軸器效率取 。 電動機(jī)計(jì)算功率， Ne≥ KdNj= = 式中 系數(shù) Kd 對于 M5 級機(jī)構(gòu)， Kd=O． 85～ 0． 95,取 kd= 初選電動機(jī) ： JCP ≥ G jP =? = 式中 JCP ： 在 JC 值時(shí)的功率 ,單位為 kW。 G：穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù) ,根據(jù)電動機(jī)型號和 JC 值查表得 G=。 查 [3]附表 30 選用電動機(jī)，電動機(jī)型號為 ， JCP =17KW， JCn =955r/min，最大轉(zhuǎn)矩允許過載倍數(shù) λ m=；飛輪轉(zhuǎn)矩 GD178。=,電機(jī)質(zhì)量 =260kg。 電動機(jī)轉(zhuǎn)速 )]9551000(17 [1000)( 00 ??????? JCJCjd nnPPnn=式中 dn :在起升載荷 QP = 作用下電動機(jī)轉(zhuǎn)速； 0n :電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速； JCP , JCn :是電動機(jī)在 JC 值時(shí)額定功率和額定轉(zhuǎn)速。 按照等效功率法，求 JC=25％時(shí)所需的等效功率： jPrkP 25X ??? = = 式中 k25— 工作級別系數(shù)。對于 M5級， k25= r— 系數(shù)，根據(jù)機(jī)構(gòu)平均起動時(shí)間與平均工作時(shí)間的比值（ tq /tg ）查得，一般起升機(jī)構(gòu) tq /tg = 查得 r= 由以上計(jì)算結(jié)果 ex PP? ，故初選電動機(jī)能滿足 卷筒轉(zhuǎn)速： nj =0DVih? = 215?? = 選擇減速器 減速器總傳動比 。 0i =jnn1 = =31 查 [3]附 表 35 選 ZQH— 50— Ⅲ — 3CA 減速器，當(dāng)工作類型為重級 (相當(dāng)工作級別為 M7 級 )時(shí)，許用功率 [N]=, 0i =,質(zhì)量 Gg=345kg，入軸直徑 1d =50mm，軸端長 1l =85mm(錐形 ) 實(shí)際起升速度 。 39。v =39。00iiv=15ⅹ= 誤差： ξ = vvv?39。 x100﹪ =﹪ [ξ ]=15﹪ 實(shí)際所需等效功率： vvNNxx39。39。 ? = =≤ Ne(25﹪ )=16KW 由 (1)公式 (6— 16)得輸出軸最大徑向力： Rmax=