【正文】 30/5T 橋門式起重機(jī)副起。吊鉤組各種零件的許拉n?? ? n 表示塑性材料的安全系數(shù)，經(jīng)查《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》， n 一般取值 35，本設(shè)計(jì)取值 3； ? 拉 表示該材料的抗拉強(qiáng)度極限，經(jīng)查詢， 20鋼的抗拉強(qiáng)度是 353500MPa，在特種設(shè)備中選擇最低抗拉值，以保障設(shè)備的安全使用，本設(shè)計(jì)選擇 353MPa。因此，我們只需要將吊鉤組所有零件的靜強(qiáng)度計(jì)算出，選擇合適的吊鉤組即可。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，副起升機(jī)構(gòu)的材料選配要求并不太高，在本篇設(shè)計(jì)，選擇鑄造單鉤，鑄造材料為 20鋼。 鍛造單鉤是一整體，上面直桿部分稱為鉤頸，下面彎曲部分稱為鉤體，多數(shù)是做成圓角梯形截面。而疊片鉤是由多片軋制鋼板鎦接成的，中間裝有緩沖的壓片，可以緩沖壓力帶來(lái)的能量，即使個(gè)別鋼板發(fā)生了破損，也不會(huì)影響到整體的斷裂和破損。因此對(duì)于吊鉤的質(zhì)量要求是相當(dāng)嚴(yán)格的，而要實(shí)現(xiàn)吊鉤的安全性能，就得從吊鉤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料配置、制造方法等方面著手，并且在制造和使用的過(guò)程中要加強(qiáng)檢查和維護(hù)，發(fā)現(xiàn)任何不合理的情況，必須要及時(shí)的報(bào)廢更新。 圖 52 旋轉(zhuǎn)吊鉤組 1電動(dòng)機(jī)； 2行星減速器； 3對(duì)開(kāi)式齒輪； 4電磁推桿； 5插銷 吊鉤的形式 ： 30/5T 橋門式起重機(jī)副起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 36 目前吊鉤的主要形式有兩種：一種是用途最廣泛的單鉤，一種是吊運(yùn)尺寸長(zhǎng)且重的物品的雙鉤。這樣不僅使吊鉤轉(zhuǎn)動(dòng)輕便，而且也使軸承受力均勻。因此，因根據(jù) 具體情況，合理選用吊鉤組。 為使吊鉤轉(zhuǎn)動(dòng)不致碰到兩邊滑輪，須選用鉤頸較長(zhǎng)的吊鉤，但總的高度仍較長(zhǎng)型吊鉤組為短。整體高度較大，應(yīng)用時(shí)將占去一些起升高度。有兩種型式： 。 吊鉤的概述 30/5T 橋門式起重機(jī)副起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 34 吊鉤組 通用取物裝置中，最常見(jiàn)的是吊鉤。真空吸盤可以裝卸具有平整表面的貨物。電磁吸盤用于裝卸鋼鐵等磁性材料。 在吊雜貨碼頭以及貨種不固定的中小港口，起 重機(jī)用吊鉤再配以一定的吊具，便可以裝卸各種貨物。 所有取物裝置應(yīng)該盡量滿足以下幾個(gè)基本要求： 1） 能夠迅速地取得或卸下物料； 2） 具有足夠的強(qiáng)度和剛度，而且自重要輕，盡可能地增加有效起重量； 3） 構(gòu)造簡(jiǎn)單，拆裝使用方便，便于維修，安全可靠。 合適的取 物裝置可以減輕作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，大大提高工作效率。例如，成件的物品常用吊鉤、吊環(huán)；散料（如糧食、礦石等）常用抓斗、料斗；液體物料使用盛筒、料罐等。 30/5T 橋門式起重機(jī)副起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 33 第 5 章 取物裝置的設(shè)計(jì) 取物裝置的概述 取物裝置是通過(guò)吊、抓、吸 、夾、托或其他方式，將物料與 起重機(jī) 聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行物料吊運(yùn)的裝置。因此，這些構(gòu)件都必須認(rèn)真檢查，若有不合適的，必須立即更換和修正。檢查內(nèi)容應(yīng)包括以下各項(xiàng)：鋼絲繩磨損程度、斷絲情況、腐蝕程度、潤(rùn)滑情況、變形情況、繩連接部分或末端緊固部分以及其它異?，F(xiàn)象等。可提高壽命；應(yīng)防止過(guò)負(fù)荷、超速運(yùn)轉(zhuǎn)并防止沖擊和振動(dòng)。若鋼絲繩放在室外時(shí)，應(yīng)放在干燥的地面上，用木版墊起，并用遮雨布蓋好。若鋼絲繩長(zhǎng)期大量存放時(shí)，應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢查，防止生銹。 使用鋼絲繩的注意事項(xiàng) ，請(qǐng)務(wù)必通過(guò)其中起重設(shè)備或滑板輕輕裝卸，以免造成繩盤損壞和亂卷現(xiàn)象；地面搬運(yùn)時(shí)，鋼絲繩盤不允許在凹凸不平的地面上滾動(dòng)，使鋼絲繩表面壓傷；嚴(yán)禁以鋼絲繩表面作為杠桿的支點(diǎn)移動(dòng)軸上 的鋼絲繩；沒(méi)有外包裝的鋼絲繩搬運(yùn)時(shí)，鋼絲繩表面不能粘有影響使用的石塊、粘土等；要按正確的方向纏繞或放繩。圖 47 為南通大鋼對(duì)鋼絲繩的詳細(xì)解剖，直觀展示了鋼絲繩的組成包括鋼絲、鋼股，內(nèi)芯。 鋼絲繩功能與其他其它繩索比較，鋼絲繩具有強(qiáng)度高、鋼絲繩韌性好、無(wú)噪音、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。其產(chǎn)品除供應(yīng)國(guó)內(nèi)使用外，還輸往菲律賓、新加坡、香港、西班牙、加拿大、埃及、也門等。 鋼絲繩廣泛應(yīng)用于張、拉、提、升、引、牽等方面。 70 年代末，世界鋼絲繩產(chǎn)量為全 部鋼產(chǎn)量的 ％左右。 19 世紀(jì)初，歐洲已在礦井上使用鐵絲制成的繩索代替麻繩和鐵鏈，后來(lái)出現(xiàn)了鋼絲繩。中間的纖維繩稱繩芯，捻在繩芯周圍的鋼絲叫繩股。 鋼絲繩的選擇與設(shè)計(jì) 概 述 鋼絲繩是一種具有強(qiáng)度高、彈性好、自重輕及撓性好的重要構(gòu)件 ,被廣泛用于機(jī)械、造船、采礦、冶金以及林業(yè)等多種行業(yè)。 依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用的要求，并以現(xiàn)場(chǎng)師傅的經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，本設(shè)計(jì)選擇典型的雙聯(lián)滑輪組起升機(jī)構(gòu)鋼絲繩卷繞，其卷繞方式如下圖所示： 圖 44 副起升 機(jī)構(gòu)鋼絲繩卷繞方式簡(jiǎn)化圖 30/5T 橋門式起重機(jī)副起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 28 確定滑輪的主要尺寸 滑輪的許用最小直徑： D≥ d（ e1） =11（ 251） =264mm 式中 : 系數(shù) e=25 由 [1]表 24 查得， 由《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》附表 2 表選用滑輪直徑 D=280 mm，取平衡滑輪直徑Dp≈ = 280=168 mm， 由《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》附表 2選用 Dp= 225 mm。 圖 43 簡(jiǎn)單的滑輪組 滑輪組主要尺寸的設(shè)計(jì)與選擇 起重機(jī)一般都需要起重較大噸位的重物，因此，必選減少大量的承受力，如此才能降低成本，從而選擇尺寸、型號(hào)最合適的鋼絲繩?；喗M的機(jī)械利益較大，可以牽 拉較重的負(fù)載。 動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿，省 1/2 力多費(fèi) 1 倍距離，如圖 42所示： 圖 42 動(dòng)滑輪 滑輪主要的功能是牽拉負(fù)載、改變施力方向、傳輸功率等等。這是因?yàn)槭褂脛?dòng)滑輪時(shí)，鉤碼由兩段繩子吊著，每段繩子只承擔(dān)鉤碼重的一半。 像旗桿頂部的滑輪那樣，固定在一個(gè)位置轉(zhuǎn)動(dòng)而不移動(dòng)的的滑輪叫定滑輪。 滑輪 實(shí)質(zhì)是個(gè)等臂杠桿，動(dòng)力臂 L阻力臂 L2 都等于滑輪半徑。在圓輪的圓周面具有凹槽，將 繩索纏繞于凹槽，用力牽拉繩索兩端的任一端，則繩索與圓輪之間的摩擦力會(huì)促使圓輪繞著中心軸旋轉(zhuǎn)。 鋼絲繩卷繞系統(tǒng)主要包括鋼絲繩、卷筒、定滑輪和動(dòng)滑輪等四大部件，其中卷筒又屬于驅(qū)動(dòng)裝置中的部件，其主要參數(shù)及型號(hào)的選用設(shè)計(jì)，詳見(jiàn)本設(shè)計(jì)內(nèi)容中的第三章的第二節(jié)中，因此，本章節(jié)將主要對(duì)鋼絲繩及定、動(dòng)滑輪的主要參數(shù)及型號(hào)進(jìn)行設(shè)計(jì)說(shuō)明。對(duì)臂架式起重機(jī)及牽引小車式橋式抓斗卸船機(jī) ,如采用特殊的起升鋼絲繩卷繞系統(tǒng) ,還能在臂架變幅或小車運(yùn)行時(shí)起補(bǔ)償作用 ,使物品作水平移動(dòng)。 制動(dòng)器的初選 mNaiDPM Q??????????126 0 0 2` 0? 式中： PQ—— 起升載荷指起升質(zhì)量的重力 （ N） D0—— 卷筒的卷繞直徑 （ m） a—— 滑輪倍率 取 a=2 i—— 減速器的速比 30/5T 橋門式起重機(jī)副起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 24 η —— 起升機(jī)構(gòu)的總效率 （包括減速器、卷筒和滑輪組的效率），采用齒輪減速器，一般可取η = mNMKM jzez ????? 1 8 91 2 ` 選制動(dòng)器 TJ2300/200，其 Mez=240N?m,制動(dòng)輪直徑 D=300mm 制動(dòng)器的檢驗(yàn) 驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間 按《起重運(yùn)輸機(jī)械》冶金工業(yè)出版社 式（ 617）： J1=Jd+Jl=++= kg?m2 按《起重運(yùn)輸機(jī)械》冶金工業(yè)出版社 式（ 628）： [J’ ]=PQD02η /4gi2a2+(～ ) J1 = 5000 22+ = kg?m2 按《起重運(yùn)輸機(jī)械》冶金工業(yè)出版社 式（ 627）： Tz=[J’ ]d/MezMj’ = 700/240126= 實(shí)際下降速度 VU’ =Vni’ /i=12 a=Vn’ /60tz= =與《起重運(yùn)輸機(jī)械》冶金工業(yè)出版社 表 64 所給的平均減速度[ap]= m/s2 相比 ,較大 ,可調(diào)整制動(dòng)器的主彈簧來(lái)解決。 制動(dòng)器的主要組成部分是： ； ，如踏板、杠桿、彈簧、重塊、液壓或氣壓裝置； ，或稱驅(qū)動(dòng)裝置，如踏板、杠桿、彈簧、電磁鐵、電力液壓推動(dòng)器、電磁液壓推動(dòng)器、液壓或氣壓裝置； ，即制動(dòng)輪（盤）、制動(dòng)瓦塊（帶）和摩擦襯墊。 為了見(jiàn)效制動(dòng)器的磨損，推薦制動(dòng)器與電力制動(dòng)（再生制動(dòng)，渦流制動(dòng)，反摟制動(dòng)等）并用，電 力制動(dòng)只能用來(lái)消耗動(dòng)能，使機(jī)構(gòu)安全減速，不能制動(dòng)。 起重機(jī)的工 作機(jī)構(gòu)必須安裝可靠的制動(dòng)器。停止器只能使單方向自由旋轉(zhuǎn)。制動(dòng)裝置泳衣防止懸吊的物品或吊臂下落，放置轉(zhuǎn)臺(tái)或起重機(jī)在風(fēng)里或者坡道風(fēng)里作用下溜動(dòng)，使起重機(jī)機(jī)構(gòu)減速停車，在特殊情況下調(diào)節(jié)或限制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度。 選一個(gè)半齒輪聯(lián)軸器連接電動(dòng)機(jī)與浮動(dòng)軸，其型號(hào)為 CLZ3，其允 許的最大力矩為 3150 N?M， Jl2= kg?m2。本論文中的聯(lián)軸器用在副起升機(jī)構(gòu)上，屬于低速作業(yè)種類，因此，只需要計(jì)算其扭矩，查找到合適的型號(hào)即可。 剛性可移式聯(lián)軸器利用聯(lián)軸器工作零件間構(gòu)成的動(dòng)連接具有某一方向或幾個(gè)方向的活動(dòng)度來(lái)補(bǔ)償，如牙嵌聯(lián)軸器 (允許軸向位移 )、十字溝槽聯(lián)軸器 (用來(lái)聯(lián)接平行位移或角位移很小的兩根軸 )、 萬(wàn)向聯(lián)軸器 (用于兩軸有較大偏斜角或在工作中有較大角位移的地方 )、齒輪聯(lián)軸器 (允許綜合位移 )、鏈條聯(lián)軸器 (允許有徑向位移 )等，彈性可移式聯(lián)軸器 (簡(jiǎn)稱彈性聯(lián)軸器 )利用彈性元件的彈性變形來(lái)補(bǔ)償兩軸的偏斜和位移，同時(shí)彈性元件也具有緩沖和減振性能，如蛇形彈簧聯(lián)軸器、徑向多層板簧聯(lián)軸器、彈性圈栓銷聯(lián)軸器、尼龍栓銷聯(lián)軸器、橡膠套筒聯(lián)軸器等。②可移式聯(lián)軸器。聯(lián)軸器種類繁多，按照被連接兩軸的相對(duì)位置和位置的變動(dòng)情況，可以分為：①固定式聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動(dòng)軸和從動(dòng)軸聯(lián)接。 選擇聯(lián)軸器 30/5T 橋門式起重機(jī)副起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 21 概 述 聯(lián)軸器是用來(lái)聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動(dòng)軸和從動(dòng)軸），使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。 kwNkwvvNNjww%)25(1239。????????iii? 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查的，速度誤差一般不超過(guò)177。 m） β 2—— 起升載荷系數(shù)，一般在 1~2 范圍內(nèi) 電動(dòng)機(jī)的額定力矩： mNn VMdne ????? ?????? nV? 30/5T 橋門式起重機(jī)副起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 19 ? ? ? ? 112 1 26 ?????? ?? mNmM e ????? a x ? 相對(duì)于 M4 工作級(jí)別的功率： kwnMN dM139 5 5 07 0 7 79 5 5 0m a x4???? 折算成 M5 時(shí)的功率： kwiNN MM)3.(??????? 根據(jù) nd=700r/min； i’ =； NM5=；且根據(jù)在圖 32中副起升機(jī)構(gòu)的部件布置圖，減速器所處的裝配位置和對(duì)輸出軸的要求，選定減速器Ⅲ CA,其高速軸許用功 率為 . 30/5T 橋門式起重機(jī)副起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 20 圖 32 副起升機(jī)構(gòu)的部件布置圖 驗(yàn)算起升速度及實(shí)際所需功率 起升實(shí)際速度為 min/1239。 若為其他工作級(jí)別時(shí)，應(yīng)按式對(duì)慣性載荷較小，啟動(dòng)次數(shù)較少的機(jī)構(gòu)用疲勞基本載荷計(jì)算其輸入功率。 本設(shè)計(jì)中的減速器屬于小中心距型臥式減速器，且工況較清閑，在高速軸端端面上開(kāi)一個(gè)小口，只需定期往小口中由人工加入少許潤(rùn)滑油即可。起動(dòng)時(shí)，速度低，載荷大，齒輪嚙合處常處于無(wú)潤(rùn)滑狀態(tài)，容易導(dǎo)致齒輪早期損壞。 潤(rùn)滑的好壞直接影響齒輪的壽命，更是間接影響設(shè)備的正常運(yùn)行 。因此，動(dòng)面密封采用耐磨材料做成的迷宮型密封環(huán)。 密封與潤(rùn)滑 由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得，一般減速器的凈面密封采用涂密封膠或用“ O”型密封圈；動(dòng)面密封多采用“ J”型密封圈或用耐磨材料 做成的迷宮型密封環(huán)。因此，考慮到性價(jià)比，選擇精度低的比較節(jié)省成本。減速器齒輪為中硬齒面或硬齒面。 減速器中齒輪的精度選擇 一般齒輪的精度多采用 JB 17983 中的 887 級(jí)、 877級(jí)，以滾齒（或剃齒）為最終的加工工序。減速器的輸入軸和輸出軸在箱體的同一側(cè)，為了保證電動(dòng)機(jī)和卷筒之間有一定的間距，減速器的中心距不能太小。運(yùn)行季候和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的減速器是雙面受力，而且起動(dòng)制動(dòng)的慣性力較大。 故選定卷筒直徑 D=300 mm，長(zhǎng)度 L=1500 mm，卷筒槽形的槽底半徑 r=6 mm，槽矩 t=13 mm，起升高度 H=16 m，倍率 hi =2，靠近減速器一端的卷筒槽向?yàn)橛业腁型卷筒，標(biāo)記為： 卷筒 A 300 1500— 6 13— 16 2右 減速器的選 擇與核算 起重機(jī)的起升、運(yùn)行、回轉(zhuǎn)和電動(dòng)臂架變幅機(jī)構(gòu)中都要使用減速器。?????? ????? 式 中許用拉應(yīng)力： M P al 395195][ 1 ??? 故 39。 依據(jù)《起重機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中對(duì)卷筒部件的設(shè)計(jì)要求，以及考慮到卷筒的安全性、可靠性等 ，并通過(guò)查詢各類鋼材的性能及工藝，初步選用灰鑄鐵 HT200作為本設(shè)計(jì)中副起升機(jī)構(gòu)卷筒的制造材料，最小抗拉