【正文】 ............................................. 31 制動(dòng)臂的計(jì)算 ............................................. 32 第 4 章 小車(chē)車(chē)架的結(jié)構(gòu)分析 ............................... 36 小車(chē)車(chē)架的型式 ................................................ 36 小車(chē)架結(jié)構(gòu) .................................................... 37 結(jié) 論 ................................................ 40 參考文獻(xiàn) .............................................. 41 致 謝 ................................................ 42 附 錄 .................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 起重機(jī)的總體方案 本次起重機(jī)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)如下 : 起重量 10t,跨度 定為 ，起升高度為 15m 起升速度 v=45m/min 小車(chē)估計(jì)重量 4t， 工作類(lèi)型為中級(jí)。 端梁的設(shè)計(jì) 端梁部分在起重機(jī)中有著重要的作用，它是承載平移運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵部件。在端梁的內(nèi)部設(shè)有加強(qiáng)筋，以保證端梁架受載后的穩(wěn)定性。 在裝配起重機(jī)的時(shí)候，先將端梁的一段與其中的一根主梁連接在一起，然后再將端梁的兩段 連接起來(lái)。箱形雙梁橋式起重機(jī)具有加工零件少，工藝性好、通用性好及機(jī)構(gòu)安裝檢修方便等一系列的優(yōu)點(diǎn)，因而在生產(chǎn)中得到廣泛采用。 小車(chē)的設(shè)計(jì) 小車(chē)的結(jié)構(gòu)介紹 小車(chē)主要有起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車(chē)架組成。 運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用全部為閉式齒輪傳動(dòng)，小車(chē)的四個(gè)車(chē)輪固定在小車(chē)架的四周，車(chē)輪采用帶有角形軸承箱的成組部件，電動(dòng)機(jī)裝在小車(chē)架的臺(tái)面上，由于電動(dòng)機(jī)軸和車(chē)輪軸不在同一個(gè)平面上，所以運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用立式三級(jí)圓柱齒輪減速器，在減速器的輸入軸與電動(dòng)機(jī)軸之間以及減速器的兩個(gè)輸出軸端與車(chē)輪軸之間均采用帶浮動(dòng)軸的半齒聯(lián)軸器的連接方式。 我 國(guó)制造的 橋式起重機(jī)的小車(chē)具有下列特征： 1） 起升和運(yùn)行機(jī)構(gòu)由獨(dú)立的部件構(gòu)成。齒輪聯(lián)軸器補(bǔ)償了轉(zhuǎn)軸中心線的偏差和歪斜。 2） 所有機(jī)構(gòu)中都采用滾動(dòng)軸承。 4） 小車(chē)的車(chē)架用鋼板焊接而成。小車(chē)與車(chē)架的互相配合，主要在于：小車(chē)軌距（ 車(chē)輪中心平面間的水平距離）和橋 架上的小車(chē)軌距應(yīng)相同；其次在于：小車(chē)上的緩沖器與橋架上的擋鐵位置要配合好，小車(chē)上的撞尺和橋架上的行程限位開(kāi)關(guān)要配合恰當(dāng)。小車(chē)車(chē)輪的 3 輪壓分布均勻，小車(chē)架上的機(jī)構(gòu)與小車(chē)車(chē)架配合適當(dāng)。 小車(chē)設(shè)計(jì)方案 本設(shè)計(jì)采用逆推思路，所有零件都可以使用標(biāo)準(zhǔn)件。 根據(jù)以上結(jié)果計(jì)算出小車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的功率，在逆推選擇電動(dòng)機(jī)，得出減速機(jī)的功率，最后完善起重機(jī)小車(chē)。 根據(jù)《通用橋式起重機(jī)》 23選擇滑輪組， 如圖 21 所示，采用了雙聯(lián)滑輪組 .按 Q=10t， 計(jì)算 滑輪組倍率，因而承載繩分支數(shù)為 Z=2。 由《起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械》 ]1[ 查得軸徑拉伸許用應(yīng)力： ? ? al MP20?? ， ? ?ll ?? ? 故強(qiáng)度足夠 （ 2） 吊鉤彎曲部分 AA斷面的計(jì)算： 6 圖 22 系數(shù) K的圖解法 1）圖解法求斷面重心，重心 C的橫左邊為： 6 0 02 6 5 2 0 0 ??? FfXc 2）圖解法求系數(shù) K： ? ?212 ffFK ???? ? ? 0 9 5 55 1 05 6 0 02 ????? 3）計(jì)算 AA 截面上 1 點(diǎn)的最大拉伸應(yīng)力： aj MPaeFKgQ 7 860 9 101 0 0 0 211 ??? ?????? 對(duì)于 20號(hào)鋼，由《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 ]2[ 表 151： ? ?as MPn 1 8 2 2 0 ???? ?? 式中 as MP220?? —— 20號(hào)鋼屈服極限； ??n —— 安全系數(shù)（其中 是考慮中級(jí)工作類(lèi)型降低系數(shù)）。因此得出 結(jié)構(gòu) 圖 如圖（ 23）所示。 PQ— 起升載荷，指起升質(zhì)量的重力。 L1— 雙聯(lián)卷筒中間不切槽部分的長(zhǎng)度，據(jù)文獻(xiàn) 《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 213表 (142)，據(jù)起重量 Q=10t， 得 : L1=A=185mm D0— 卷筒直徑，卷筒直徑加上鋼絲繩直徑， D0=D+d=400+14=414mm。 ????? ［ ? ］許用應(yīng)力，對(duì)于鋼卷筒 ? ? M pas 3951955 ??? ?? ，由此可畫(huà)出簡(jiǎn)圖如圖（ 25） 圖 25 卷筒簡(jiǎn)圖 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 第 3 章 電動(dòng)機(jī)及其 機(jī)構(gòu) 運(yùn) 算 選擇電動(dòng)機(jī) （ 1） 電 動(dòng)機(jī)所需工作功率：aWd PP ?? 而 WP = w1000Fv?KW 根據(jù)工作機(jī)的類(lèi)型，可取工作機(jī)效率： ? w= 傳動(dòng)裝置的總效率： 4234221 ????? ????a 由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 查表 10 章表 102 機(jī)械傳動(dòng)和摩擦副的效率概略值，確定各部分效率為： 聯(lián)軸器效率，滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率（一對(duì) ），閉式齒輪傳動(dòng)效率， 代入得： ? a= 242 ?? = n= 3 0 0 21 0 0 060D1 0 0 0 v60 ?? ???? r/min=兩極圓柱齒輪減速器一般傳動(dòng)比范圍為 8～ 40，則總傳動(dòng)比合理范圍為 ai =8～ 40,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為： , ad in? ? n=(8～ 40)? ～ 5096r/min 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 1500r/min 和 3000r/ 3000r/min 不常用 由 ?60000nQj V??? 式中 ： PQ— 起升載荷，是抬起升重物的重力 PQ=Q+G0=(10000+219) = 104(N) Vn— 起升速度 Vn=? — 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，一般取 ? = 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 得 : )( 00 00 10100 14 00 00 4 KWVPN nQj ?? ???? ? 橋式起重機(jī)的使用工況較接近 S S S5，根據(jù) Nj 和 JC=25%，由《起重運(yùn)輸機(jī)械》 225 表 4，初選電動(dòng)機(jī)為三相異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為 JZR2428， JC=25%， CZ=5J 允許輸出功率 N=16KW 據(jù)《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 711 查表 (331)，據(jù) N=16KW，選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 82號(hào)，轉(zhuǎn)速 nd=715r/min，電動(dòng)機(jī)額定輸出功率 Ne Ne≥ K 電 Nj(KW) 式中： K 電 — 載荷系數(shù)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 JZR，起重機(jī)工作特性為中級(jí)起重機(jī)，取 K 電 =， K電 = 得： Ne≥ K 電 Nj ≥ ≥ 取 : Ne= 據(jù)功率 N=， N11KW，取力矩過(guò)載系數(shù)λ =。 m2) 得： aQ nDnni n dtd ..0\ ??? 式中： dn — 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速（ r/min） tn — 卷筒的轉(zhuǎn)速 0D — 卷筒的卷繞直徑 0D =414mm=? 310? mm 71510414 3039。 ?? ????? ??? aV nDi n d 疲勞基本載荷： eMM ?? 6m a x ? 式中： 6? — 載荷系數(shù)， 6? =1/2(1+ 2? ) 2? — 載荷系數(shù)，一般在 12 內(nèi)； 2? =1+=1+ (10/60)= 6? =1/2(1+ 2? )=1/2(1+)=； Me— 電動(dòng)機(jī)額定力矩 ).().( 6m a x mNMMmNndNMee?????????? 相對(duì)于 M4 工作級(jí)別的功率： )( a x4 KWnNN dM ????? 折算成 M6 時(shí)的功率： Nm6= M4 = =(Kw) 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 電動(dòng)機(jī) 過(guò)載 驗(yàn)算 由《起重運(yùn)輸機(jī)械》 106 式 (66) ?? 600002 PaVdHNe ?? H— 系數(shù)，繞線型異步電動(dòng)機(jī)取 H= λ — 基準(zhǔn)工作制時(shí)，電動(dòng)機(jī)力矩允許過(guò)載語(yǔ)數(shù)的課證值， 由以前計(jì)算可 知：λ = Ne— 基準(zhǔn)工作制時(shí)， 計(jì)算中知 : kwNe 78744? kwP a V hHNe1025)21910000(60000239。 初選電動(dòng)機(jī)功率： kWNkN jd ???? 式中 dk —— 電動(dòng)機(jī)功率增大系數(shù)，由《起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械》 ]1[ 中表 76 查得 ?dk 。 kWmvPN xcjj 02 452 80601 02 ???? ????? ?湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 （ 2） 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件 等效功率： kWNkN jx ??????? ? 式中 25k —— 工作類(lèi)型系數(shù)，由《起重機(jī)運(yùn)輸機(jī)械》 ]1[ 查得，當(dāng) JC%=25 時(shí)， k=。由此可知 ex NN? ，故初選電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件合適。 ???i 據(jù)文獻(xiàn)［ 2， 349］表 (216)，據(jù) nd=715r/min i39。00 miiVV ????‘ 起升速度誤差： % %1 0 039。 4% 因?yàn)? ε =% 所以在范圍之內(nèi) 所以減速器速度誤差驗(yàn)算通過(guò) 由文獻(xiàn) 《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 347 表 (215)，知減速器高速軸輸出端直徑 d=50mm L=85mm 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 校核減速器輸出軸強(qiáng)度 據(jù)文獻(xiàn) 《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 100 式（ 835） 最大徑向力： ? ?N1 95 7024 56 01 72 90R2m a xm a x＝?。酵???? GSP 式中 :G筒 — 卷筒重量，文獻(xiàn) 《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》 236 表 14，估計(jì)為 G＝ ［ R］ — 減速器輸出軸容評(píng)最大徑向載荷，根據(jù)文獻(xiàn) 《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 353 據(jù)減速器型號(hào)為 ZQ— 500— II— 3CA， nd=715r/min 取 [R]=20500 公斤 =20500N 所以 ： Pmax=19570N[R]=20500N 由文獻(xiàn) 《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 100 式 836： 最大力矩： mazM電 =(～ ) [M] ?額 ? — 電動(dòng)機(jī)最大力矩倍數(shù)， ? =? = 額M — 據(jù)文獻(xiàn) 《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 94，電動(dòng)機(jī)額定力矩 )m.(218715169 7 5 09 7 5 0 NnNM ???額 ? — 減速器傳動(dòng)效率，文獻(xiàn) 《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 92表 (89)，對(duì)圓柱齒輪減速器傳動(dòng) ? = Mmax= 218 =18635() [M]— 減速器輸出軸允許最大扭矩，據(jù)文獻(xiàn) 《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P349，據(jù)減速器型號(hào)為 ZQ— 500— II— 3CA， N=715r/ ：［ M］ =26500 公斤 .米 = 綜上所述，所選減速器能滿足工求。 驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間 由文獻(xiàn) 《起重運(yùn)輸機(jī)械》 108 式 (6－ 20) MjMq ndJctq ?? ][ C— 由文獻(xiàn) 《起重運(yùn)輸機(jī)械》 107 可知： C= ［ J］ — 滿載起升時(shí)換算到電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， ? ? ?..4 22 20agi DPJ Q? +(～ )J1 J1— 高速軸上各旋轉(zhuǎn)零件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的總和 J1=Jd+JL Jd— 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，由 《起重運(yùn)輸機(jī)械》 108 知： Jd= ).( 2mkg? J1— Jd+JL=++=(kg,㎡ ) ? ? 2222 . 5 )6 2 1