【正文】 式起重機(jī)的小車，一般采用四個(gè)車輪支承的小車，其中兩個(gè)車輪為主動(dòng)車輪。主動(dòng)車輪由小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)集中驅(qū)動(dòng)。如下所示圖 31為小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖， 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 37 圖 31小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn) 1—— 電機(jī) 2—— 制動(dòng)器 3—— 減速器 4—— 傳動(dòng)軸 5—— 聯(lián)軸器 6—— 角軸承箱 7—— 車輪 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算 選擇 小車的運(yùn)行速度為 Vc=45m/s 選擇車輪與軌道并驗(yàn)算起強(qiáng)度 參考同類型規(guī)格相近的起重機(jī) ,估計(jì)小車總重為 Gxc=4000kg 車輪的最大輪壓為： )400010000(41)(41m a x ???? G x cQP = N35000 車輪的最小輪壓為： Pmin= NkgG x c 10000100040004141 ???? 載荷率： 0 ???G xcQ 由《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》附表 17可知選擇車輪，當(dāng)運(yùn)行速度 v60m/min，河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 38 ?xcGQ ，工作類型為中級(jí)時(shí)，車輪直徑 Dc=350mm,軌道型號(hào)為 18 mkg（ P18） 的許用輪壓為 GB462884規(guī)定，故初選 Dc=315mm。而后校核強(qiáng)度 強(qiáng)度驗(yàn)算：按車輪與軌道為線接幾點(diǎn)接觸兩中情況驗(yàn)算車輪接觸強(qiáng)度，車輪踏面的疲勞強(qiáng)度計(jì)算載荷； Pc= NPP 266673 100003500023 m i nm a x2 ????? 車輪材料 取 ZG340640 M P abM P as 6 4 0,3 4 0 ?? ?? 線接觸局部擠壓強(qiáng)度； Pc=K1DcC1C2= ????? 式中 1K 許用線接觸應(yīng)力常數(shù)（ 2mmN ） ,由 [3]表 52 查的 1K =6； ? 車輪與軌道有效接觸強(qiáng)度，對(duì)于軌道型號(hào)可查（起重機(jī)課 程設(shè)計(jì)附表22） mmb ??? 1C 轉(zhuǎn)速系數(shù)，由 [3]表 53查的，車輪轉(zhuǎn)速 = Dv? = ? =時(shí)， 1C = 2C 工作級(jí)別系數(shù)，由 [3]表 54查的工作級(jí)別為 6級(jí)所以 2C =1 點(diǎn)接觸局部擠壓強(qiáng)度 21322 CCmRkpc ?? = 32 ???? 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 39 式中 2k 許用點(diǎn)接觸應(yīng)力常數(shù)（ 2MMN ） ,由 [3]表 52查的 2K =； R— 曲率半徑，車輪和軌道曲率半徑的最大值， 車輪半徑為r1 = 7231 52 ??D 曲率半徑為 902?r 由附表 22查的。所以 R= m 由 ?Rr 由 [3]表 55查得 m= 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果 選定直徑 cD =315mm 的單輪與緣車輪標(biāo)記為 車輪 DYL— 315 GB 4628— 84 運(yùn)行阻力計(jì)算 摩擦阻力矩： )2)(( dkGQM xcm ?? ??? 式中 ? —— 車輪輪緣與軌道的摩擦、軌道的彎曲與不平行性、軌道不直以及 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)車輪的擺動(dòng)等因素有關(guān)，查《起重運(yùn)輸機(jī)械》表 73 得2?? ； xcG 、 Q —— 分別為起重機(jī)小車重量和起重量； k—— 滾動(dòng)摩擦系數(shù)（ mm），它與車輪和軌道的材料性質(zhì)、幾何尺寸及接觸表面情況有關(guān)，查《起重運(yùn)輸機(jī)械》表 71得 k= ? —— 車輪軸承摩擦系數(shù)，查《起重運(yùn)輸機(jī)械》表 72得 ?? d—— 軸承內(nèi)徑（ mm）， d=, 把以上數(shù)據(jù)帶入上式得當(dāng)滿載時(shí)的運(yùn)行阻力矩： ? ? ? ??????? ??????24000100002M m ==490Nm 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 40 mp ? ? ? ? ND MCm 4902 ????? 式中 cD 為車輪直徑 當(dāng)無(wú)載時(shí)：? ?NmdkGQMXm20???????? ????????? ??? ??? ? ? ? NDc QMQP mm 1402 00 ???? 選電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)的靜功率 kwmVPN Cjj 4531111000 ???? ??? ? jP —— 小車滿載運(yùn)行時(shí)的靜阻力 , )( mj PP ?? xcV —— 小車運(yùn)行速度 , xcV =Vc=。 η —— 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率 , η =。 m —— 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù) ,m=1. 初選電動(dòng)機(jī)功率： ?? jdj NkN kwkw ?? 式中 dK—— 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)為克服慣性的功率增大系數(shù) ,查《起重運(yùn)輸機(jī)械》表 76取dK= 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 41 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表 30電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品目錄選擇 JZR2126型電動(dòng)機(jī) ,功率 Ne=,轉(zhuǎn)速 1n =910r/min,轉(zhuǎn)子飛輪矩? ? 22 mkgdGD ?? 電機(jī)質(zhì)量 =80kg 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件 按等效功率法求得，當(dāng) JC%=25時(shí)，所需等效功率為： kwNKN jX ????? ? (310) 式中 K25 —— 工作類型系數(shù)，由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 816查得?K ； ? —— 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [圖 837查得 ?? 。 由以上計(jì)算結(jié)果 NN ex? ， 故所選電動(dòng)機(jī)能滿足發(fā)熱條件 選擇減速器 車輪轉(zhuǎn)速 ： 45 rDvn ccc ???? ? 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比： 20 ??? ni 根據(jù)減速器的傳動(dòng)比，計(jì)算出實(shí)際的運(yùn)行速度： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表 40 選用 ZSC400? 2 減速器 ??i 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 42 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率 實(shí)際運(yùn)行速度 m i miivvoocc ????? 誤差： %15%%10045 ＜???????ccc v vv? 合適實(shí)際所需電動(dòng)機(jī)等效功率 45 ?????ccxx vvNN ＜ eN 故適合 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間 起動(dòng)時(shí)間： ? ? ? ? ? ? ???????? ??????? ?20 i DGQGDmcMmM nt Cjqq 式中 rpmn 9101 ? ； m=1—— 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù) 當(dāng)滿載時(shí)靜阻力矩： 平均起動(dòng)力矩NmnNeMeMq 5 9 5 1?????? 當(dāng)滿載時(shí)靜阻力矩： ? ? ? ? 4900?????? ?? ?iMM jj Nm 空載運(yùn)行時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)上 的運(yùn)行靜阻力矩 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 43 ? ? ? ? NmiMM QjQj 140000 ???????? 初步估計(jì)制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的飛輪矩 ? ? ? ?IZ GDGD 22 ? = 2m? 機(jī)構(gòu)總飛輪矩 ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ???? IZd GDGDGDCGDC 2222 ?（ +） = kg 2m? 滿軸啟動(dòng)時(shí)間 ： ? ?? ?? ?Stq91022??????????????? 無(wú)載啟動(dòng)時(shí)間 ? ? ? ?? ? sQtq 910022??????????????? 有表查的 電動(dòng)機(jī)能滿足快速啟動(dòng)要求 按起動(dòng)工況校核減速器功率 啟動(dòng)狀況減速器傳遞的功率：：39。39。1000 mvPN xcd ?? ? 式中 ? ?tq vgGQpppp cXCjgid ???????? 60=3111+河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 44 ? ? Ng ????? —— 計(jì)算載荷 39。m —— 運(yùn)行機(jī)構(gòu)中同一級(jí)傳動(dòng)減速器的個(gè)數(shù) 39。m =1. 因此： kwmvPN xcd 39。39。 ???? ???? ? 所用減 速器 N[N]，合適。 驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件 因起重機(jī)系室內(nèi)使用，故不計(jì)風(fēng)阻及坡度阻力矩，只驗(yàn)算空載及滿載起動(dòng)時(shí)兩種工況。 故在空載起動(dòng)時(shí)，主動(dòng)車輪與軌道接觸處的圓周切向力： 39。 21( 0 )( 0 )() 260 2x c x cQ q Q CdP k P kGvT g t D????? ? ?? ? ? N470924000????????? ?????? 式中 20 00240 00221 ???? XCGpp 車輪與軌道黏著力： ? ?? ?04 0 0 0 0 0 00 1??????QTNfPQF＞ 故無(wú)載起動(dòng)時(shí)不會(huì)打滑。 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 45 選擇制動(dòng)器 由 [3]查得，對(duì)于小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)時(shí)間 tz? 3~4s，取 tz=3s。因此，所需制動(dòng)力矩： ? ?? ?? ?????????????????????????? ????????????????002121Z2_21MidkGQiDGQGDmctnmXCCXCz? ?? ?????????????????????????????????????????? ?????102 0 0 0 0 01 0 0 0 04..22 0 0 01 0 0 0 091011M22Z = 由附表 15查得選用 23/200YWZ 其制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 NmMe 112? 選擇高速軸聯(lián)軸器及制動(dòng)輪 機(jī)構(gòu)高速軸上全齒聯(lián)軸器的計(jì)算扭矩： ?? eC MnM 8? ??? 式中 NmnNM ee 5095 50 1 ???電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩； 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 46 n聯(lián)軸器的安全系數(shù)，運(yùn)行機(jī)構(gòu) n=； 8? 機(jī)構(gòu)剛性懂載系數(shù)， 8? =~ 8? = 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [1電動(dòng)機(jī) JZR2126兩端伸出軸各為圓柱形 d=35mm。 l=80mm 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 2115查得 ZSC400減速器高速軸端為圓柱形 mmd 301 ? ， mml 551 ? 所以選擇 GCL鼓式齒式聯(lián)軸器，主動(dòng)端 A型鍵槽 d=35mm。 l=80mm 從動(dòng)端 A 型鍵槽 mmd 352 ? ， mml 551 ? 標(biāo) 記為 GICL1 聯(lián)軸器55358035?? ZBJ1901389 其公稱轉(zhuǎn)矩 Tn630Nm＞ Mc=91Nm,飛輪矩 ? ? 22 0 0 mkgIGD ?? 質(zhì)量 ? ?IGD2 = 高速軸端制動(dòng)輪：根據(jù)制動(dòng)器已經(jīng)選定為，由《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》附 表 16動(dòng)輪；根據(jù)制動(dòng)器已選定 YWZ5200/23直徑 Dz=d=35mm l=80mm，標(biāo)記為制動(dòng)輪 200y35 JB/ZQ438986 飛輪矩為? ?IGD2 = 質(zhì)量 Gz=10kg 以上飛輪矩 估計(jì)制動(dòng)輪和聯(lián)軸器的飛輪矩 ? ? ? ?IZ GDGD 22 ? = 與估計(jì)值相符所以不需要修改 （ 2）低速軸的計(jì)算扭矩 低速軸聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩，可有錢面得計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Mc求出 NmiMM cc 0?????????? ? 由 《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表查的減速器軸端為圓柱形 d=65mm。 l=85mm 取浮動(dòng)軸裝聯(lián)軸器軸徑 d=50mm l=85mm 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 47 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表 42查的選用 GICLZ3式齒式聯(lián)軸器，器主動(dòng)端 Y型軸孔 A型鍵槽 d1=65mm從動(dòng)端， Y 型軸孔 A型鍵槽 d2=60 l=85 驗(yàn)算低速浮動(dòng)軸強(qiáng)度 1）疲勞計(jì)算 低速浮動(dòng)軸的等效扭矩為： NmiMM eI M A X 0???????? ?? ? 由前面算的直徑為 86所以扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為 MP awM I M A Xn 3 ????? 浮動(dòng)軸的載荷 變化為對(duì)稱循環(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： ? ? MP anKIk ????? ?? ?? 式中 k， n1 與起升機(jī)構(gòu) 浮動(dòng)軸計(jì)算校相同 ? ??? kn 1?? ，疲勞驗(yàn)算通過(guò) 2強(qiáng)度驗(yàn)算 M P aiMM eIM A X 0 8 8 2 08??