【正文】 ............................ 28 水平載荷 ......................................... 28 ................................................. 30 ............................................ 33 第 9章 端梁載荷與內(nèi)力計(jì)算 .................................... 34 載荷 .............................................. 34 .............................................. 35 第 10 章 剛度計(jì)算 ............................................ 39 橋架的垂直靜剛度 ..................................... 39 橋架的水平慣性位移 ................................... 39 垂直動(dòng)剛度 ........................................... 39 參考文獻(xiàn) .................................................... 41 致謝 ........................................................ 42 新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 摘 要 橋式起重機(jī)械是一種循環(huán)，間歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)械，它是由兩根箱形主梁和兩根橫向端梁構(gòu)成的雙梁橋架，在說(shuō)明書(shū)主要對(duì)端梁部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，它包括對(duì)大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)，端梁的橋架和內(nèi)部各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)、裝配以及焊接結(jié)構(gòu)。端梁橋架設(shè)計(jì)，主要涉及焊接結(jié)構(gòu)及工藝，這就要求對(duì)焊接知識(shí)有充分的了解， 并把所學(xué)的靈活、正確的運(yùn)用到設(shè)計(jì)當(dāng)中去。一般橋式起重機(jī)有以下幾部分組成。在現(xiàn)在的橋式起重機(jī)機(jī)械制造中，還是傳統(tǒng)的用大的鋼構(gòu)成本，還有沉重的運(yùn)行機(jī)構(gòu)，來(lái)超大的滿足需要，在制造工藝中還存在著種種問(wèn)題，對(duì)于材料有很多的浪費(fèi)情況，為了 極大的節(jié)省成本，故要精確的計(jì)算受力及選擇配件。如圖 21? 所示，采用了雙聯(lián)滑輪組 .按 tQ 5? ，查文獻(xiàn) [1]徐克晉主 ,金屬結(jié)構(gòu) (第 2 版 )[M],北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1993. 表 55? 查取滑輪組倍率 2?m ，因而承載繩分支數(shù)為 4222 ???? mz 。 選擇鋼絲繩 若滑輪組采用滾動(dòng)軸承，當(dāng) 2?m ，查文獻(xiàn) [2]表 65? 得滑輪組效率 ?? 。由文獻(xiàn) [3]《 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 ? ，根據(jù)滑輪直徑與鋼絲繩直徑的匹配關(guān)系查取滑輪直徑 mmD 315? 取平衡滑輪直徑mmDD P 1 8 93 1 ???? ，選用 mmDp 225? 滑輪的繩槽部分尺寸可由文獻(xiàn) ??3《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 ? 查得。 平衡滑輪直徑 mmd 12? ， mmDp 225? ，滑輪軸直徑 mmD 455 ? 的 1F 型滑輪標(biāo)記 新鄉(xiāng)學(xué) 院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 為：滑輪 1F ??? TJB 確定卷筒主要尺寸并驗(yàn)算強(qiáng)度 卷筒直徑 D ： ? ? ? ? mmhdD 2 2 8120xx12 ?????? 由文獻(xiàn) [3]《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 ? 選用 mmD 400? ，卷筒槽尺寸：查得槽距 mmt 14? ，槽底半徑 mmR ? ，表面精度為 1級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)槽形標(biāo)記為： 槽形 1 9 9 0 0 6/ ??? TJB 卷筒長(zhǎng)度： ? ?2102 LLLL ??? mmALLtZDmH1 5 0 0 2 6 82 0 01431421423 2 210162232110m a x??????????????????????????????????????????????? 式中 ?maxH 最大起升高度 ?m 滑輪組倍率 dDD ??0 — 卷筒計(jì)算直徑，由鋼絲繩中心算起的卷筒直徑 t — 繩槽槽距 3~?Z 固定鋼絲繩的安全圈數(shù) 1L — 無(wú)繩槽卷筒端部尺寸，由結(jié)構(gòu)需要決定 2L — 固定鋼絲繩所需長(zhǎng)度 tL 32? A — 中間光滑部分長(zhǎng)度，根據(jù)鋼繩允許偏角確定，取其等于吊鉤組動(dòng)滑輪間距卷筒壁厚 : ? ?10~ ?? D? 新鄉(xiāng)學(xué) 院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 ? ?~ 10~? ??? 取 ?? 卷筒轉(zhuǎn)速 m in/ rDmvn j ????? ? 卷筒壁壓應(yīng)力驗(yàn)算： M P atSy 1 1 2 1 3 0 0 0m a xm a x ????? ?? 式中 maxS — 鋼絲繩的最大拉力 N t — 繩槽節(jié)距 mm ? — 卷筒材料的壁厚 mm ? ?y? — 卷筒許用壓應(yīng)力 ,MPa ，對(duì)鋼 ? ? 2sy ?? ? （ s? 為屈服極限） 500270?ZG 鑄鋼 ? ? M P ay ??? ? ?yy ?? ?max ,故抗壓強(qiáng)度足夠 圖 23卷筒彎矩圖 卷筒拉應(yīng)力驗(yàn)算：由于卷筒長(zhǎng)度 DL 3? 尚應(yīng)校驗(yàn)有彎矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力。1 ?????? ????? 式中許用拉應(yīng)力 ? ? MPas 1 3 522 7 021 ??? ?? 則 ? ?139。故選卷筒直徑 mmD 400? ，長(zhǎng)度 mmL 1500? 卷筒槽形的槽底半徑 mmR ? ，標(biāo)準(zhǔn)形槽距 mmt 14? ，起升高度 mH 16? ，滑輪倍率2?m ，靠近減速器一端的卷筒，槽向?yàn)橛业?A 形的卷筒標(biāo)記為： 卷筒 A ?????? 5 0 03 1 5 右 ?TJB 選用電動(dòng)機(jī) ? ?0 5 0 0 0 9 9 1 5 . 6() 1 5 . 6 01 0 0 6 0 0 1 0 0 6 0 0 0 . 8 5j Q G vN k W? ???? ? ?? ? ? 式中 ?— 起升時(shí)總機(jī)械效率 ~?? ， 取 ?? 電動(dòng)機(jī)計(jì)算功率： kWNkN jdc ???? 式中系數(shù) dk 查文獻(xiàn) [3]表 8 得對(duì)于 61 ~MM 級(jí)機(jī)構(gòu)： ~?dk ，取 ?dk 根據(jù)《電動(dòng)機(jī)手冊(cè)》，查得選用電動(dòng)機(jī) 8512 ??JZR ，其中 ? ? kWN c 22%25 ? ， 新鄉(xiāng)學(xué) 院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 min/7151 rn ? ， ? ? 22 mkgGD d ?? ，電機(jī)質(zhì)量 kgG 3350 ? 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱條件 按照等效功率法，求 %25?JC 時(shí)所需的等效功率： kWrNkNN jjx ?????? 式中 25k — 工作級(jí)別系數(shù)，對(duì) 5M 級(jí) ?k r — 系 數(shù)查表得 ?r 由以上計(jì)算結(jié)果， cx NN ? ，故初選電動(dòng)機(jī)能滿足發(fā)熱條件。0 ?? ikWN ，質(zhì)量 kgGg 345? 。 驗(yàn)算起升速度和實(shí)際所需功率 實(shí)際起升速度： mi n/ 39。 miivv ???? 誤差 ? ? %15%%1 0 %1 0 039。39。0m a xm a x ~ 式中 ? ? mNnNM ce ????? 300715229 7 5 0%259 7 5 0 1— 電動(dòng)機(jī)額定力矩 ?? — 當(dāng) %25?JC 時(shí)電動(dòng)機(jī)最大力矩倍數(shù)，由表 33 查出 ?e? — 減速器傳動(dòng)效率 ? ? mNM ?? 26500 — 減速器輸出軸最大容許轉(zhuǎn)矩 ? ?MmNM ???????? 4 9 0 a x 故減速器輸出軸強(qiáng)度足夠 有以上計(jì)算，所選減速器能滿足要求。000 ? 式中 ?zk — 制動(dòng)器安全系數(shù)，有第六章查得 選用 23/3155 ?YWZ 制動(dòng)器，其制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 mNM ez ?? 280~180 ，制動(dòng)輪直徑mmDz 315? ，制動(dòng)器質(zhì)量 kgGz ? 。 圖 31 運(yùn)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 選擇車(chē)輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度 車(chē)輪的最大輪壓：小車(chē)自重估計(jì)取為 kgGxc 2500? 假定輪壓均布，有 NGQP xc 1 8 7 5 0)2 5 0 05 0 0 0(41)(41m a x ?????? 車(chē)輪最小輪壓： m i n 11 2 5 0 0 6 2 544xcP G N? ? ? ? 初選車(chē)輪：由文獻(xiàn) [3]《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知，當(dāng)運(yùn)行速度 min/60m? ， 0050 00 ???xcGQ ，工作級(jí)別中級(jí)時(shí)，車(chē)輪直徑 mmD 2500 ? ，軌道型號(hào)為 11P 的許用輪壓為 。 車(chē)輪踏面疲勞計(jì)的算載荷 : m a x m i n2 2 1 8 7 5 0 6 2 5 1 2 7 0 8 .3 333c PPPN? ??? ? ? 車(chē)輪材料：采用 640340?ZG （調(diào)質(zhì)） M P aM P a sb 6 4 0,3 4 0 ?? ?? ，查表得選取 新鄉(xiāng)學(xué) 院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 車(chē)輪直 徑 mmD 250? ，查得軌道型號(hào)為 11P ，按車(chē)輪與軌道為點(diǎn)接觸和線接觸來(lái)驗(yàn)算車(chē)輪的接觸強(qiáng)度 點(diǎn)接觸局部擠壓強(qiáng)度驗(yàn)算 NccmRKP c 9 7 9 2 51 8 3221322 ??????? 式中 ?2K 許用點(diǎn)接觸應(yīng)力常數(shù) ? ? , 22 ?KmmN ?R 曲率半徑 mmR 1252250 ?? ?m 由軌頂和車(chē)輪的曲率半徑之比所確定的系數(shù) ?1c 軌道系數(shù)，車(chē)輪轉(zhuǎn)速 pmDvn ???? ? ?c ?2c 工作級(jí)別系數(shù)，當(dāng) 5M 級(jí)， 12?c cc pp?? ，故驗(yàn)算通過(guò) 線接觸局部擠壓強(qiáng)度 NcD l cKp c 0 7 2 5 ???????? 式中 ?1K 許用線接觸應(yīng)力常數(shù)， 2mmN? ?K ?l 車(chē)輪與軌道有效接觸強(qiáng)度，對(duì)于軌道 11P ， mml ? ?1c 軌道系數(shù)， ?c ?2c 工作級(jí)別系數(shù)，當(dāng) 5M 級(jí)， 12?c cc pp?? ，故通驗(yàn)算過(guò) 運(yùn)行阻力計(jì)算 摩擦力矩： )2)(( dkGQMxcm ?? ??? 由表知 mmDc 250? 車(chē)輪的軸承型號(hào)為 7517 調(diào)心滾子軸承，軸承內(nèi)徑和外徑的平均值 mmd ??? 。 代入上式得： 當(dāng)滿載時(shí)運(yùn)行阻力矩： )2)(( dkGQM xcm ?? ??? = ) 0 0 ()2 5 0 05 0 0 0(2 ????? = mN?255 運(yùn)行摩擦阻力： NMPCDmm 204022)()( ????? 當(dāng)無(wú)載時(shí)運(yùn)行阻力矩： )2()0( dkGM xcQm ?? ??? 0 .1 22 2 5 0 0 ( 0 .0 0 0 5 0 .0 2 )28 .5 Nm? ? ? ? ??? 運(yùn)行摩擦阻力：2)0()0(CQmQm DMP ?? ? = 2 N? 選電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)靜功率 :： 2 0 4 0 3 7 . 2 1 . 61 0 0 0 6 0 1 0 0 0 6 0 0 . 9 5 1j x cj PN k Wm? ? ?? ? ?? ? ? ? 式中 ?jp 滿載運(yùn)行時(shí)靜阻力； 1?m 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)。 查表選用電動(dòng)機(jī) kWNJZR e ,6112 ??? , 新鄉(xiāng)學(xué) 院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 ? ? 221 1 1 0 in ,885 mKgGDrn d ??? ，電機(jī)質(zhì)量 kgG 65? ； 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件 等效功率： kWNkN jx ????? ? 式中 25k 工作類型系數(shù) ,由表查得 ； ?