【正文】 .................................................................................................................27 傳動比校核計算 ............................................................................................27 開式齒輪副強度校核 ....................................................................................27 制動器校核 ....................................................................................................30 塔式起重機主要機構(gòu)校核計算結(jié)論 ............................................................315 結(jié) 論 ......................................................................................................................32參考文獻 ......................................................................................................................33致謝 ..............................................................................................................................35畢業(yè)設計（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明 ..............................................................................36畢業(yè)設計（論文）獨創(chuàng)性聲明 ..................................................................................37 主 要 符 號 表 V 垂直力 H 水平力M 力矩 T 回轉(zhuǎn)阻力矩n 塔式起重機的回轉(zhuǎn)速度 Tm 摩擦阻力矩Te 回轉(zhuǎn)機構(gòu)等效靜阻力矩 Tpe 等效坡度阻力矩 Twe 等效風阻力矩z 齒輪齒數(shù)m 模數(shù) i 傳動比a 中心距 b 齒寬 d 分度圓直徑η 傳動效率1 緒 論 前言塔式起重機是建筑機械的重要設備。隨著社會的進步，科技發(fā)展人類的居住空間越來越小，人們的房子越建越高，塔機在高層建筑建筑施工中發(fā)揮著越來越重要的作用，作為塔式起重機的重要部分——回轉(zhuǎn)機構(gòu)，對塔機的性能起著至關(guān)重要的作用。尤其是回轉(zhuǎn)機構(gòu)對塔機的性能的合理化設計，有利于其長周期工作。塔機具有工作效率高、適用范圍廣、回轉(zhuǎn)半徑大、起升高度高、操作方便等特點。塔機在中國的發(fā)展：塔機產(chǎn)生的淵源可追溯到古老的年代。這種原始的汲水工具利用了杠桿原理，由杠桿、對重與取物裝置所組成。15 世紀以后，起重裝置不僅運用于農(nóng)副業(yè)，而且運用于建筑業(yè)和大型水利工程中，出現(xiàn)了木制的能變幅旋轉(zhuǎn)的起重機。1954 年由前民主德國引進的樣機為藍本生產(chǎn)了第一臺國產(chǎn)塔機。70 年代，我國獨立自主開發(fā)首臺上回轉(zhuǎn)小車變幅水平臂、液壓頂升的自升式三用（軌道式、固定式、附著式）塔機 QT410，1973 年試制了 6 臺，并投入施工。90 年代后，國內(nèi)外市場對塔機產(chǎn)品的要求越來越高，眾多城市大型建筑、水利、電力及橋梁等工程不斷增加。國內(nèi)開發(fā)生產(chǎn)的塔機產(chǎn)品技術(shù)性能均顯著提高，起升機構(gòu)采用三速電機驅(qū)動、渦流制動、電動換擋減速箱，變幅回轉(zhuǎn)采用雙速電機液力聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動，或采用變頻調(diào)速，有多種速度，工作平穩(wěn)、生產(chǎn)效率高綜觀 50 年發(fā)展史，我國塔機行業(yè)從無到有，從小到大，逐步形成了較為完整的體系，我國增幅最快的新興行業(yè)之一，特別是改革開放以來，塔機行業(yè)在設計、制造、管理和市場開拓等方面已形成一套較為健全的機制 [18]。它最早起源于歐洲。近代塔機的首批原型機樣出現(xiàn)于 1912 至 1914 年。1923 年制成功第一臺比較完整的近代塔機。 二次世界大戰(zhàn)后的重建工作推動了建筑用塔機近 30 年來的突飛猛進的發(fā)展。1948 到 1949 年涌現(xiàn)出一些起重能力在 10 噸米以下的可以整體折疊運輸和自行架設的輕型塔機。1955 到 1957 年下回轉(zhuǎn)折疊式塔機的構(gòu)造設計繼續(xù)有所創(chuàng)新，如：下車變幅臂架、伸縮式塔身和分布式臂架的應用等，此間自升式塔機也研制成功。 課題的研究意義在高層建筑施工中，塔機的幅度利用率比其它類起重機高。在工程機械中，回轉(zhuǎn)機構(gòu)不僅慣性負載大而且它占整機循環(huán)時間的比例很大?，F(xiàn)有 QTZ80 起重機最大工作幅度為 55m，現(xiàn)在要求將起重機的工作幅度增加到60m,要求塔機的結(jié)構(gòu)變化盡量小，以便于通用，便于加工，便于運輸。 課題的研究內(nèi)容起重機起升幅度 60m,額定起升力矩 ，臂端起重量 ,最大起重量 8t,前臂長 ,平衡重 ,塔頂高 ，慣性載荷，最后轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)載荷，設計回轉(zhuǎn)機構(gòu)，擬定回轉(zhuǎn)機構(gòu)的傳動方案，經(jīng)過比較得到合理的傳動方案，得到合理的傳動方案，繪制裝配圖及傳動零件。這對建筑施工要求塔機作業(yè)范圍越來越大(即起重臂需越來越長),更顯得重要。(3) 使用可靠,壽命長。(4) 工作時可停止定位, 非工作狀態(tài)可自由轉(zhuǎn)動。這對軌道式作業(yè)的塔機尤為突出。傳動方案：第一種型式——單速電機+蝸輪傳動減速器+輸出小齒輪+銷柱式大齒圈+立柱式支承。m、200kN 但就性能要求而言, 上述六條要求幾乎都無法實現(xiàn), 所以在非簡易型的 250kN第二種型式——單速電機+皮帶傳動+液力偶合器+電磁吸鐵制動器+漸開線齒輪一級傳動+擺線針輪減速器+輸出小齒輪+單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承。m 級塔機中應用的, 從這一長串的組合就看出結(jié)構(gòu)復雜、傳動效率低、不能調(diào)速、使用可靠性差、自重大,現(xiàn)場使用也故障頻發(fā)。偏心針齒擺線行星齒輪傳動正是這樣一種具有開發(fā)潛力和良好應用前景的傳動裝置。 [5]回轉(zhuǎn)起動沖擊大 尤其是反轉(zhuǎn)制動，沖擊更大。這種結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在很多塔機中應用, 使用中反映出的問題有: ①起制動不平穩(wěn), 慣性沖擊大；②沒有定位功能, 使用中采用“打反車”來定位, 加劇了沖擊和擺動。 ⑤選用的雙排球式或單排交叉滾柱式回轉(zhuǎn)支承都是承載能力低、自重大、壽命短、價格貴的結(jié)構(gòu)。星齒行星齒輪減速器特點：它是一種新型傳動裝置，具有重量輕、體積小、重量輕、傳動比大點，而且這種傳動采用標準的圓柱，齒形最簡單，基本實現(xiàn)了受載零件全部做純滾,并且各主要受力處多為凹凸接觸，且有較高的接觸強度。星齒行星減速器如圖 所示： 星齒行星齒輪減速器 這是我們成系列配置設計的結(jié)構(gòu), 簡圖如圖 所示：它具有回轉(zhuǎn)平穩(wěn)、高低兩速、停止定位、徑向尺寸小、傳動效率高、自重輕等特點, 是目前市場上的主流產(chǎn)品，并且有的廠家已經(jīng)提供成套的產(chǎn)品。(2) 行星減速器輸出端按塔機懸臂結(jié)構(gòu)專門設計, 采用 GB297—87 滾錐軸承、雙層骨架式油封、大直徑輸出軸, 與輸出小齒輪花鍵聯(lián)接, 克服了前面所述的其它減速器輸出端經(jīng)常出現(xiàn)的多種缺陷,并可根據(jù)主機需要,簡便地配換各種參數(shù)的輸出小齒輪, 以滿足不同規(guī)的塔機要求。傳動比 i 可根據(jù)需要另行匹配。如 80 年代設計的 800kN 又如現(xiàn)在使用的 1600kN 采用新的裝置, 自重僅有 1743kg 或1805kg。(5) 雙速電機與液力偶合器匹配, 具有調(diào)速和吸收沖擊的功能, 回轉(zhuǎn)平穩(wěn)。行星傳動裝置獲安徽省科技進步三等獎及安徽省優(yōu)秀新產(chǎn)品獎, 由馬鞍山傳動機械廠生產(chǎn)。上述二廠都是建設部納入部“七五”及“八五”技術(shù)改造的定點企業(yè), 技改后設備先進, 質(zhì)量保證體系完善, 具有為建設機械提供優(yōu)質(zhì)配套的能力。因為第四種傳動方案具有塔機對回轉(zhuǎn)機構(gòu)裝置的要求，具有回轉(zhuǎn)平穩(wěn)，起動制動慣性力??；使用可靠,壽命長；工作時可停止定位, 非工作狀態(tài)可自由轉(zhuǎn)動；最重要的是回轉(zhuǎn)傳動裝置本身尺寸小，重量輕,便于上支座結(jié)構(gòu)布置及減輕塔身結(jié)構(gòu)和塔身的自重,減少了塔身的重量。這些力均可向回轉(zhuǎn)中心簡化成回轉(zhuǎn)支撐的計算載荷垂直力 V，水平力 H 和力矩 M 三部分。 kH??VMN== NHk?VMN式中 系數(shù)值，與滾動體的形狀和滾動體與滾道的接觸角等因素有關(guān)。） 。時，起重臂架與風向垂直，最大的風阻力矩按下式計算： 43max RFRFTwbwWQ???=60015+67342715009= N；當 從零變化到 90186。gmGgQTT??Tg回轉(zhuǎn)慣性阻力矩，kgm 2；TgG塔式起重機回轉(zhuǎn)部分的慣性阻力矩，kgm2；起吊物品繞塔式起重機回轉(zhuǎn)的慣性阻力矩 gQT () t)(?? =(78400+)152(5)= kgm2；作用在電機軸上的機構(gòu)傳動部分的慣性阻力矩 ,因為作用在電機軸上的gm機構(gòu)的轉(zhuǎn)動慣量很小，可以忽略不計，所以這部分不計。(4) 坡度阻力矩塔式起重機由于軌道鋪蛇不平或者土壤地基的沉陷，導致其回轉(zhuǎn)中心線與鉛垂線成一夾角，從而產(chǎn)生坡度阻力矩。 驅(qū)動電機功率的計算[1]初選電動機時，等效功率安下面的公式計算 () ?950nTPe? =(9550) = kw wepmeT?? =+0+= N式中 Pe電機等效功率，kw； 回轉(zhuǎn)機構(gòu)總效率，采用行星齒輪傳動時 ～；取?= n塔式起重機的回轉(zhuǎn)速度，r/min； 取 n= r/min； Te回轉(zhuǎn)機構(gòu)等效靜阻力矩，N .m； Tm摩擦阻力矩，N .m； Tpe等效坡度阻力矩，N .m； Twe等效風阻力矩， ； 液力耦合器的選用： 選用條件和原則在已知工作電機的額定功率選配液力耦合器，為了節(jié)約能源通常使液力耦合器與工作電機的額定功率接近相等或是要稍大一些 [15]。(2)限矩形的液力耦合器的啟動過載系數(shù)和最大過載系數(shù)都應小于電機力矩過載系數(shù)，否則起不到過載保護作用。按上述方法查找到了相應的液力耦合器的規(guī)格我 yo320 型限矩型的液力耦合器。(3) 制動器力矩計算MZ = Mη2η3/(i2i3) 式中 M－要求制動時所需加的制動力矩。mη2－減速機傳動效率；η 2=η3－開式齒輪傳動效率；η 3=i2－減速機傳動比，i 2 = 162 i3 實－開式齒輪實際傳動比，i 3 實=MZ = Mη2η3/(i2i3)=37199(162) = N 設計計算 選取行星齒輪傳動的傳動類型和傳動簡圖根據(jù)上述設計要求：短期間斷、傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊、外輪廓尺寸較小。為了裝配方便，結(jié)構(gòu)更加緊湊，選用具有但齒圈行星輪的 3Z（‖）型行星傳動較合理。bzec現(xiàn)考慮到該星齒輪傳動的外廓尺寸較小，故選擇中心輪 a 的齒數(shù) =30 和az行星輪數(shù)目 =3 。pn 3??pben在將 、 和 值代入上述公式，則的內(nèi)齒輪 b 的齒數(shù) 為azi bz)]()1(4)([212 pappab nzi???? =30623032? =105按公式（）可得內(nèi)齒輪 e 的齒數(shù) 為：ez =105+3=108pbenz??因為 =10629=77 為奇數(shù)，應按公式（）求得行星輪 c 的齒數(shù)a cz= =381)(