【正文】 圖 32軸的彎矩圖和扭矩圖 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時(shí)，只需對(duì)軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面 C）的強(qiáng)度。 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面 C 是軸的危險(xiǎn)截面。 表 312軸的彎矩和扭矩參數(shù) 67341643l mml mm????? ?332 10 2 79 .8 2 100. 5 8 45 12 4326 .6 4 12 0ppTk ldM P a M P a??? ? ???? ? ? ???? ? ???? ?332 1 0 2 8 1 .8 2 1 00 .5 8 3 0 1 2 2 11 0 8 .2 1 2 0ppTk ldM P a M P a??? ? ???? ? ? ???? ? ???西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 27 軸上的載荷 在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)中查取 a 值。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 6m 。 18a mm? ，考慮到箱體鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s ，取 8s mm? ，已知滾動(dòng)軸承寬度 17B mm? 。齒輪的右端采用軸肩定位，軸肩高 ? ，取 4h mm? ，則軸環(huán)處的直徑 45 52d mm? ? 。 。現(xiàn)取 12 33l mm? ? 。 mNTrinnKWpp?????????m i n3752750)(2124312 ??mmd 498?NdMF r 1 0 4 8104 9 8 2 6 122 30 ????? ?mmnpAd ~ 7 1 8~1 0 7 33 20m i n ???西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 25 圖 31 輸出軸的最小直徑 為了使所選的軸直徑 12d? 與鏈輪的孔徑相適應(yīng)，故應(yīng)先確定鏈輪。 M PaM PaHH 5305802lim 1lim ????M PaM PaFF 1801902lim 1lim ????M P aSM P aSHHHHHH4 8 3 0][5 2 8 0][2lim21lim1??????????M P aSM P aSFFFFFF][][2lim21lim1??????????西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 22 按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)（確定小輪直徑） 小輪轉(zhuǎn)矩： T 小 = 齒寬系數(shù)由 [1]中查的，取 載荷系數(shù) 齒數(shù)比 u 對(duì)減速器傳動(dòng) u=i12= 初步計(jì)算小輪分度圓直徑。查 [3]中 189 頁表 101。 YZR160L 的 主要性能如表 310 表 310YZR160L8 的 主要性能 型號(hào) 額定功率 /KW 滿載轉(zhuǎn)速 /（ r/min） 電流（ 380v） YZR160L 11 750 7． 2 中心高 H 外形尺寸 底腳安裝尺寸 螺栓孔直徑 132 325 320 410 160? 254 12 確定傳動(dòng)比 車輪的轉(zhuǎn)速： 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 20 機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比： 計(jì)算傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)參數(shù) 0 軸： 0 軸即電動(dòng)機(jī)軸 11odp p KW?? 0 750 / minnr? Ⅰ軸：Ⅰ軸即減速器高速軸 Ⅱ軸：Ⅱ軸即減速器低速軸 Ⅲ軸：Ⅲ軸為卷筒軸 計(jì)算結(jié)果如表 311 所示。橋式起重機(jī)中減速器主要用來調(diào)整主起升機(jī)構(gòu)、副起升機(jī)構(gòu)以及大小車運(yùn)行的速度，減速器的種類有很多，由于齒輪減速器在使用過程中效率高，工作壽命長，維護(hù)使用方便，因而在橋式起重機(jī)中的應(yīng)用也很廣。時(shí)間 t 也可參照下表 37 確定 。 SP — 工作循環(huán)中，負(fù)載的穩(wěn)定功率（ kW）；按下式計(jì) 算。 k — 考慮其他傳動(dòng)件飛輪距的影響的系數(shù)，折算到電動(dòng)機(jī)軸上可?。?k = ） n— 電動(dòng)機(jī)額定功率（ r/min） . at — 機(jī)構(gòu)初選起動(dòng)時(shí)間，可根據(jù)運(yùn)行速度確定；一般情況下橋式類型起機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu) at =8 10s,小車運(yùn)行機(jī)構(gòu) at =4 6s。根據(jù) 0v 與初選的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n 確定傳動(dòng)比 i（見減速器的選擇）。室外工作的起重機(jī)，常取 dK =~（速度高者取大值）；對(duì)于室內(nèi)工作的起重機(jī)及裝卸橋小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，可取 dK =~（對(duì)應(yīng)的速度取 30~180m/min）。 在大多數(shù)情況下的電動(dòng)機(jī)容量選擇，首先從發(fā)熱從發(fā)熱的條件考慮，然后再按過載能力進(jìn)行校驗(yàn)。因此，西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 15 電動(dòng)機(jī)容量選得過大或過小，都是不合適的。只有正確地選擇電動(dòng)機(jī)的容量，電力拖動(dòng)裝置才能可靠而經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。 電動(dòng)機(jī)靜功率 通過公式： 式中： 0v — 初選運(yùn)行速度（ m/s）； ?— 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率，可取 ? =? ； m— 電動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)。對(duì)于橋式起重機(jī)，可以取 ?? 。 Fp =(32021+12800) = 45N 風(fēng)阻力 wF 只有露天工作的起重機(jī)才考慮風(fēng)阻力的因素。 坡道阻力 pF 計(jì)算公式如 下： ( ) sinpF Q G ??? 式（ ） 式中： ? 為坡度角。靜阻力 jF 由 摩擦阻力 mF 、 坡道阻力 pF 和 風(fēng)阻力 wF 三項(xiàng)組成 ， 即 jF = mF + pF + wF （ N） 式（ ） 表 31 滾動(dòng)摩擦系數(shù) f 車輪 材料 鋼軌 形式 車輪踏面直徑（ mm） 100， 160 200， 320 400 ，500 630 ，710 800 900 ，1000 鋼 平頂 鋼軌 圓頂 鋼軌 鑄鐵 平頂 鋼軌 圓頂 鋼軌 表 32 軸承摩擦系數(shù) 軸承形式 滑動(dòng)軸承 滾動(dòng)軸承 軸承結(jié)構(gòu) 開式 稀油潤滑 滾珠和滾柱 式 錐形滾子式 摩擦阻力 mF 起重機(jī)或小車滿載運(yùn)行時(shí)的最大摩 擦阻力為式 （ N） 式（ ） 式中 ： Q — 起升載荷（ N）； G — 起重機(jī)運(yùn)行小車自重載荷（ N）； f — 滾動(dòng)摩擦系數(shù)（ mm），由表 31查??； 2( ) ( )m fdF Q G Q GD ? ???? ? ? ?西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 11 ? — 車輪軸承摩擦系數(shù)，由表 32查取； d — 與軸承相配合處車輪軸直徑（ mm）； D — 車輪踏面直徑（ mm）； ? — 附加摩擦阻力系數(shù)，見表 33； ? — 摩擦阻力系數(shù)，初步計(jì)算時(shí)可按照表 34選取。使用分別驅(qū)動(dòng)形式就可以大幅度減輕大車本身的自重，是整個(gè)電機(jī)的負(fù)荷和車輪的負(fù)載都盡量降低，從而達(dá)到最可靠的生產(chǎn)安全性和最大的經(jīng)濟(jì)效益。 3） .避免造成停工或引起事故 分別驅(qū)動(dòng)與集中驅(qū)動(dòng)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：由于省去了傳動(dòng)軸，自重量油較輕，按轉(zhuǎn)和維修方便，實(shí)踐證明使用效果良好。 2） .大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的重量減輕 由集中驅(qū)動(dòng)形式改為分別驅(qū)動(dòng)形式后。運(yùn)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)軸是轉(zhuǎn)速與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速相同，一般是 700 1500 轉(zhuǎn) /分。但傳動(dòng)軸兩端的開式齒輪磨損卻很快。這種傳動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是，傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速低，因而安全。分別驅(qū)動(dòng)又分為普通型和“三合一”方式兩種不同結(jié)構(gòu)。每套驅(qū)動(dòng)裝置由電機(jī)通過制動(dòng)輪 .聯(lián)軸節(jié) .減速器與大車車輪聯(lián)接。所以傳遞扭矩小，傳動(dòng)軸和軸系零件尺寸也較小，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的重量也較輕。現(xiàn)在這種結(jié)構(gòu)已不再使用了。各段傳動(dòng)軸是通過聯(lián)軸器 聯(lián)接在一起的。缺點(diǎn)是，傳動(dòng)扭矩大， 因而軸 .軸承 .聯(lián)軸節(jié)和軸承座尺寸較大，使整個(gè)機(jī)構(gòu)較重， 這種低速集中驅(qū)動(dòng)形式采用開式齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的。由兩套各自獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)裝置，來驅(qū)使橋架兩邊主動(dòng)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，這種驅(qū)動(dòng)方式叫做分別驅(qū)動(dòng)。由此過程即可以得出大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理：大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)發(fā)出，經(jīng)制動(dòng)輪聯(lián)軸器、補(bǔ)償軸和半齒聯(lián)軸器將動(dòng)力傳遞給減速器的高速端，并經(jīng)減速器把電動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)速降低到所需要的的轉(zhuǎn)速之后，由低速軸傳出，又經(jīng)全齒聯(lián)軸器把動(dòng)力傳遞給大車的主動(dòng)車輪組，從而帶動(dòng)了大車主動(dòng)車輪的旋轉(zhuǎn)完成橋架縱行吊運(yùn)重物的目的。車輪又是通過角型軸承箱、端梁和主梁，支承著起重機(jī)自身的重量及其全部外載荷的。有關(guān)調(diào)查資料表明， 65%的起重機(jī)械用戶主要是為了提高生產(chǎn)率、減少勞動(dòng)工資，因而要求采用先進(jìn)的起重機(jī)設(shè)備的用戶便越來越多。當(dāng)今世界工業(yè)生產(chǎn)，由于市場(chǎng)競(jìng)爭的需要，生產(chǎn)方式由單一品種的大批量向著多品種的變批量方向發(fā)展。一臺(tái)起重機(jī)中只有電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器及一些電氣元件可外購，其它鉚焊件、機(jī)加工件、臺(tái)主梁、車輪組、端梁、小車架仍靠企業(yè)自行設(shè)計(jì)，這樣需花費(fèi)大量的時(shí)間，影西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 4 響了起重機(jī)的生產(chǎn)周期。起重機(jī)方案圖設(shè)計(jì)，只是把預(yù)先設(shè)計(jì)外形尺寸及主要參數(shù)輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)，顯示并打印出所需起重機(jī)的總圖，計(jì)算機(jī)不能對(duì)主要受 力點(diǎn)的應(yīng)力進(jìn)行分析，不能進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和標(biāo)準(zhǔn)部件的選擇。 (1)設(shè)計(jì)手段不完善、工藝水平較低 長期以來，利用圖板手工設(shè)計(jì)制圖，需要較長的設(shè)計(jì)周期。亦能以較少的模塊形式，組合成不同功能和不同規(guī)格的起重機(jī)，滿西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 3 足市場(chǎng)的需求，增加競(jìng)爭能力。 起重機(jī)國內(nèi)外發(fā)展情況 國外起重機(jī)制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì) 近年來，隨著電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，許多國外起重機(jī)制造商從應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)（ CAD），提高到應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行起重機(jī)的模塊化設(shè)計(jì)。 四桁架式結(jié)構(gòu)由四片 平面桁架 組合成封閉型空間結(jié)構(gòu)，在上水平桁架表面一般鋪有走臺(tái)板，自重輕，剛度大，但與其他結(jié)構(gòu)相比，外形尺寸大，制造較復(fù)雜，疲勞強(qiáng)度較低，已較少生產(chǎn)。橋架主梁的結(jié)構(gòu)類型較多比較典型的有箱形結(jié)構(gòu)、四桁架結(jié)構(gòu)和空腹桁架結(jié)構(gòu)。 橋架的金屬結(jié)構(gòu)由主梁和端梁組成，分為單主梁橋架和雙梁橋架兩類。 起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的 驅(qū)動(dòng)方式 可分為兩大類：一類為集中驅(qū)動(dòng)，即用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)長傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)兩邊的主動(dòng)車輪；另一類為分別驅(qū)動(dòng)、即兩邊的主動(dòng)車輪各用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。起重小車又由起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架三部分組成。 橋式起重機(jī)的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運(yùn)行，起重小車沿鋪設(shè)在橋架上的軌道橫向運(yùn)行，構(gòu)成一矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運(yùn)物料，不受地面設(shè)備的阻礙。 39 梁的剛度條件 33 5. 主梁的設(shè)計(jì)及優(yōu)化 28