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20T桥式起重机小车机构设计.doc

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2017届本科生毕业设计 分类号:TH215 题 目: 20T桥式起重机小车机构设计 作 者 姓 名: 阮吴祥 学 号: 2013080832 学 院: 机械与电子工程学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 指导教师姓名: 杨权 王松 指导教师职称: 助教 工程师 2017年5月摘 要 桥 式 起 重 机 主 要 应 用 于 大 型 加 工 企 业 , 完 成 生 产 过 程 中 的 起 重 和 吊 装 工 作 。 其 中 用 于 生 产 车 间 的 桥 式 起 重 机 , 作 业 范 围 能 扫 过 整 个 厂 房 的 建 筑 面 积 , 具 有 非 常 重 要 的 和 不 可 替 代 的 作 用 。 本 论 文 是 对 2 0 T 桥 式 起 重 机 的 小 车 进 行 总 体 设 计 。 本 文 首 先 对 桥 式 起 重 机 用 途 , 工 作 特 点 , 发 展 概 况 进 行 了 介 绍 ; 然 后 设 计 了 起 重 机 的 运 行 机 构 , 最 后 设 计 并 校 核 了 起 升 机 构 的 结 构 和 许 用 应 力 , 最 优 选 择 了 电 机 , 减 速 器 , 制 动 器 和 联 轴 器 , 验 算 了 起 升 机 构 的 起 升 时 间 。 并 通 过 A u t o C A D 进 行 小 车 各 部 分 设 计 图 的 绘 制 得 出 合 理 的 设 计 方 案 。 关键词: 桥式起重机;起升机构;小车运行机构; 校核ABSTRACTBridge crane is mainly used in large-scale processing enterprises to complete the lifting and lifting work in the production process. Among them, the bridge crane used in the production workshop can sweep the floor area of the whole workshop, and has a very important and irreplaceable role.This paper is the overall design of 20T bridge crane trolley. Firstly, the bridge crane uses, work characteristics, development situation are introduced; then the design of the running mechanism of crane structure, finally the design and check of hoisting mechanism and allowable stress, the optimal choice of the motor, reducer, brake and clutch, checking the lifting mechanism of the lifting time. And through the AutoCAD design of the car parts drawing a reasonable design.Keywords:Bridge Crane; Lifting Mechanism; the Car Run Institutions; Check目 录绪论11 桥式起重机的用途12 桥式起重机的分类及工作特点13 桥式起重机及发展概述2第1章 小车运行机构设计51.1 小车运行机构设计说明51.2 小车运行机构设计简述51.3 小车运行机构设计计算说明书6第3章 起升机构的设计172.1 确定起升机构传动方案,选择滑轮组和吊钩组172.2 吊钩组的选择计算172.3 选择钢丝绳182.4 确定滑轮主要尺寸192.5 确定卷筒尺寸,并验算强度192.6 电动机的选择232.7 减速器的选择242.8 校验电机的过载和发热252.9 制动器的选择262.10 联轴器的选择272.11 起动时间的验算28结 论30参考文献31致 谢32绪论1 桥式起重机的用途 桥式起重机是横架在高架轨道上平面运行的一种桥架式起重机,又称天车。桥式起重机的的桥架沿着铺设在两侧高架上的轨道纵向往复运行,起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向往复运行,设置在小车上的起升机构实现货物垂直升降。三个机构的综合,构成一个三维空间立方体形的工作范围,这样就可以充分利用桥架下面的立体空间吊运物料,不受地面设备的阻碍。桥式起重机广泛地应用在室外仓库,厂房,码头,露天储料场等处。 桥 式 起 重 机 是 起 重 机 的 一 种 , 主 要 依 靠 在 水 平 面 内 的 两 个 相 互 垂 直 方 向 移 动 的 运 行 机 构 和 起 升 机 构 , 可 作 业 于 矩 形 场 地 及 其 上 空 , 是 工 矿 企 业 广 泛 使 用 的 一 种 运 输 机 械 。 它 具 有 工 作 可 靠 性 高 、 制 造 工 艺 相 对 简 单 、 承 载 能 力 大 的 优 点 。 桥 式 起 重 机 一 般 有 大 车 运 行 机 构 的 起 升 机 构 、 桥 架 和 小 车 运 行 机 构 的 司 机 室 、 电 气 设 备 、 起 重 小 车 等 机 构 组 成 , 外 形 像 一 个 两 端 支 撑 在 平 行 的 两 条 架 空 轨 道 上 平 移 运 行 的 单 跨 平 板 桥 。 起 重 小 车 用 来 带 着 载 荷 作 横 向 移 动 , 起 升 机 构 用 来 垂 直 升 降 物 品 , 以 达 到 在 跨 度 内 和 规 定 高 度 内 组 成 三 维 空 间 里 做 装 卸 和 搬 运 货 物 用 。 桥 式 起 重 机 是 现 代 工 业 生 产 和 起 重 运 输 中 实 现 生 产 过 程 、 自 动 化 、 机 械 化 的 重 要 工 具 和 设 备 。 所 以 桥 式 起 重 机 在 室 内 外 工 矿 企 业 、 铁 路 交 通 、 钢 铁 化 工 、 港 口 码 头 以 及 物 流 周 转 等 部 门 和 场 所 均 得 到 广 泛 的 运 用 [ 1 ] 。 2桥式起重机的分类及工作特点 随着工业技术的飞速发展,桥式起重机的种类越来越多,根据用途不同,可分为通用桥式起重机、冶金专用桥式水电站用桥式起重机、大起升高度桥式起重机根据使用吊具不同,可分为吊钩式,抓斗式起重机和电磁吸盘式起重机等。根据起重机所具有的运动机构,可以把起重机械分为单动作和复杂动作的起重机械两大类。各类桥式起重机的分类如图1桥式起重机按用途和构造特征分类[1]。图1桥式起重机按用途和构造特征分类普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。起重小车又由小车架、小车运行机构和起升机构三部分组成。起升机构包括电动机、减速器、制动器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器,带动卷筒转动,使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下,以升降重物。小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架,通常为焊接结构。 起重机运行机构的驱动方式可分为两大类:一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动;另一类为集中驱动,即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮。中、小型桥式起重机较多采用减速器、制动器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式,大起重量的普通桥式起重机为便于调整和安装,驱动装置常采用万向联轴器。 3 桥式起重机及发展概述(1) 国内桥式起重机的发展 目 前 , 国 内 专 业 生 产 大 型 起 重 机 的 厂 家 很 多 。 其 中 以 三 一 重 工 、 中 联 重 科 、 抚 挖 等 公 司 产 品 系 列 较 全 市 场 占 有 率 较 高 。 三 一 科 技 自 2 0 0 4 年 初 进 入 履 带 式 起 重 机 的 研 发 和 生 产 领 域 至 今 , 己 成 功 开 发 出 5 0 t - 9 0 0 t 共 1 0 个 型 号 的 全 系 列 产 品 并 全 部 实 现 销 售 。 其 9 0 0 t 履 带 起 重 机 的 顺 利 下 线 , 标 志 着 我 国 大 型 、 超 大 型 履 带 起 重 机 自 主 研 发 领 域 已 走 在 亚 洲 前 列 , 成 为 日 前 亚 洲 最 大 吨 位 的 履 带 式 起 重 机 。 据 悉 , 日 前 三 一 科 技 已 具 备 3 2 0 0 t 以 下 履 带 式 起 重 机 的 开 发 能 力 [ 2 ] 。 中 联 重 科 在 2 0 0 7 年 1 2 月 宣 布 实 行 品 牌 统 一 战 略 后 现 已 成 功 开 发 了 5 0 t - 6 0 0 t 履 带 式 起 重 机 产 品 系 列 。 作 为 中 国 起 重 机 行 业 的 领 跑 者 , 徐 州 重 型 机 械 有 限 公 司 现 在 己 经 形 成 了 以 汽 车 起 重 机 为 主 导 , 履 带 式 重 机 和 全 路 面 起 重 机 为 侧 翼 强 势 推 进 的 庞 大 型 谱 群 。 国 内 最 具 历 史 的 履 带 式 起 重 机 生 产 企 业 抚 挖 现 已 拥 有 3 5 t - 3 5 0 t 的 履 带 式 起 重 机 产 品 系 列 。 Q U Y 3 5 0 是 抚 挖 2 0 0 7 年 推 出 的 国 产 首 台 3 5 0 t 履 带 式 起 重 机 , 填 补 了 国 内 3 5 0 t 履 带 式 起 重 机 的 产 品 型 谱 空 白 。 (2) 国外桥式起重机的发展 目 前 , 国 外 专 业 生 产 大 型 起 重 机 厂 家 很 多 。 其 中 利 勃 海 尔 、 特 雷 克 斯 — — 德 马 格 、 马 尼 托 瓦 克 与 神 钢 等 公 司 家 产 品 系 列 较 全 , 市 场 占 有 率 较 高 。 利 勃 海 尔 公 司 的 产 品 技 术 先 进 、 工 作 可 靠 , 其 生 产 的 L R 系 列 履 带 起 重 机 最 大 起 重 量 己 达 1 2 0 0 t 。 其 析 架 臂 履 带 式 起 重 机 系 列 在 0 7 年 又 喜 添 新 品 L R 1 6 0 0 / 2 , 使 其 产 品 型 谱 更 加 完 善 。 德 马 格 公 司 主 要 生 产 起 重 量 从 5 0 t - 1 6 0 0 t 的 c c 系 列 履 带 起 重 机 。 最 近 推 出 了 世 界 最 大 的 履 带 式 起 重 机 C C 8 8 0 0 - 1 双 臂 新 增 功 能 套 件 使 其 起 重 能 力 达 到 3 2 0 0 t , 马 尼 托 瓦 克 公 司 团 推 出 了 新 研 发 的 3 1 0 0 0 型 履 带 式 起 重 机 。 其 独 特 的 创 新 是 可 变 位 配 重 。 与 使 用 普 通 的 吊 运 能 力 增 强 附 件 相 比 , 可 大 量 减 少 所 需 的 地 面 准 备 工 作 。 此 外 , 配 备 可 变 位 配 重 的 起 重 机 能 够 起 吊 和 运 送 所 有 等 级 的 额 定 负 荷 , 可 以 很 方 便 地 在 工 地 上 移 动 。 神 钢 公 司 开 发 的 履 带 起 重 机 产 品 系 列 化 程 度 高 、 性 价 比 高 , 深 受 发 展 中 国 家 的 欢 迎 , 在 全 球 范 围 内 占 有 一 定 比 例 。 近 两 年 神 钢 在 中 国 市 场 中 吨 位 履 带 起 重 机 的 销 售 业 绩 较 好 日 本 产 品 的 技 术 性 能 与 德 国 产 品 还 是 有 相 当 差 距 , 但 其 进 步 较 快 , 价 格 比 德 国 产 品 更 有 竞 争 力 , 所 以 它 们 较 适 合 我 国 一 般 履 带 起 重 机 用 户 [ 2 ] 。 (3) 桥式起重机的发展趋势1)设计、制作的计算机化、自动化近年来,随着电子计算机的广泛应用,许多国内外起重机制造商从应用计算机辅助设计系统(CAD)逐渐使得产品更加轻型化和多样化。 2)起重机控制元件的革新与应用起重机的定位精度是对起重机的重要要求,多数采用转角码盘、齿轮链、激光头与钥板孔带来保证,定位精度通常为3mm,高于1mm的精度需外加定位系统。在起重机起升速度、制动器方面的改进,则使用低速运行的起重机吊钩精确定位,起重机的刹车系统也应用微处理进行控制和监视工作。3)新材料、新工艺的应用 由 于 钢 铁 工 业 新 技 术 的 应 用 , 钢 材 质 量 得 以 提 高 , 在 设 计 起 重 机 主 梁 强 度 时 , 可 使 用 较 高 的 许 用 力 而 不 需 要 很 高 的 安 全 系 数 , 以 便 减 少 起 重 机 材 料 用 量 ( 这 并 不 意 味 着 不 安 全 ) , 从 而 降 低 设 备 的 重 量 和 价 格 , 因 起 重 机 重 量 的 减 小 , 可 用 功 率 较 小 的 驱 动 装 置 启 动 , 因 此 而 减 少 电 力 , 节 省 开 支 。 1.小车运行机构设计1.1 小车运行机构设计说明(1) 桥式起重机小车的组成及特点桥式起重机小车主要由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成,另外,还有一些安全防护装置。桥式起重机的小车主要具有下列特征:1)起升和运行机构由独立的部件构成。2)起重小车由起升机构,小车运行机构和小车架以及安全防护装置组成。3)所有机构中均采用滚动轴承。卷筒和车轮安装在转轴上合转动的心轴上。通常,从动车轮安装在带有两个角形轴承箱的转动心轴上。而主动车轮安装在带有两个角形轴承箱的独立轴上,它与减速器的输出轴端用联轴器相连接。4)用制动性能良好的电动液压推杆和电磁液压推杆式制动器来取代过去的几种制动方式,如反接制动等。5)起升机构和运行机构采用减速器式传动装置,仅在起重量较大,传动比高时,低速级才采用一级开式齿轮,而高速级仍采用减速器传动。在设计机构和小车架的时候,遵循标准化,通用化和系列化的原则[3]。(2) 小车运行机构运行机构采用全部为闭式齿轮传动,小车的四个车轮固定在小车架的四周,车轮采用带有角形轴承箱的成组部件,电动机装在小车架的台面上,由于电动机轴和车轮轴不在同一个平面上,所以运行机构采用立式三级圆柱齿轮减速器,在减速器的输入轴与电动机轴之间以及减速器的两个输出轴端与车轮轴之间均采用带浮动轴的半齿联轴器的连接方式。1.2 小车运行机构设计简述 表1.小车相关参数 名称 数据最大起升重量 20t梁跨度 31500mm起升速度 18 28m/min起升高度 14m起重机运行速度 80 95m/min起升机构运行速度 40 45m/min估计小车重量 Gxc=70KN;JC=25%;CZ=600;G=0.81.3 小车运行机构设计计算( 1 ) 确定传动方案经比较后,确定采用如图1.1所示的传动方案。图1.1 小车运行机构传动简图小车运行机构为两轮驱动,三级圆柱齿轮减速器( 2 ) 选择车轮及轨道并验算其强度1)选择车轮及轨道并验算其强度车轮的最大轮压:小车自重估计取为=70KN假定轮压均布,有=67.5KN (1.1)车轮最小轮压:=1/4 =17.5 KN (1.2) 线载荷率: =2.86>1.6 (1.3)由表选择车轮:当运行速度<60m/min, 工作级别M6时,车轮直径D=400㎜,轨道为38kgf/m 轻轨的许用轮压为11.4t[4],故可用。2)强度验算:按车轮与轨道为线接触及点接触两种情况验算车轮接触强度车轮踏面疲劳计算载荷: PC=(2Pmax+ )/3 ( 1.4 )=(267.5+17.5)/3 =50.83KN 车轮材料为ZG340-640,=340Mpa,=640Mpaa.线接触局部挤压强度: PC1= K1* L* C1*C2 (1.5)=6.040043.91.010.9=95.7KN 式中, K1——许用线接触应力常数(N/mm2),由表查得K1=6.0 L——车轮与轨道有效接触长度,对于P18, L=b=43.9mm C1——转速系数,由表查的车轮转速 NT===35.83r/min时,C1=1.01 C2 ——工作级别,由表,当为M6时,C2 =0.9 PC1 > PC,故通过。b.点接触局部挤压强度: PC2= K2R2C1C2 /m3 (1.6)=0.13230021.080.90.4433=132.82KN 式中,K2——许用点接触应力常数(N/ mm2),由表查得K2=0.132R——曲率半径,车轮与轨道曲率半径中的大值。车轮R1=D/2=400/2=200mm,轨道R2=300mm,故取R=300mm m——由R1/ R2比值所确定的系数,R1/ R2 = 200/300=0.67,由表查得m=0.443 PC2> PC ,故通过。( 3 )运行阻力的计算1)摩擦阻力Fm:小车满载运行时的最大摩擦阻力: (1.7) =(20000+7000)9.8 =4895.1N 式中: Q——起升载荷(N); G——起重机或者运行小车的自重载荷(N);f——滚动摩擦系数(mm),由表查得f=0.6mm;——车轮轴承摩擦系数,由表查得 =0.02; d——与轴承相配合处车轮轴的直径,d=125mm; D——车轮踏面直径,D=400mm;——附加摩擦阻力系数,由表查得 =2; ——摩擦阻力系数,初步计算时可按表查得 =0.01。2)坡道阻力: =(Q+G)sin ɑ=(Q+G) (1.8) =(20000+7000)9.80.001=264.60N式中:----为坡度角,当其很小时计算中可用轨道坡度i代替i----值与起重机类型有关,桥式起重机为0.0013)风阻力:室内不考虑故起重机运行阻力: =Fm+ +=4895.10+264.6=5159.7N (1.9)( 4 ) 电动机的选择 1)电动机的静功率:= (1.10) = =4.29kw 式中:——机构传动效率,取0.9 ——满载运行时的静阻力;m——驱动电动机台数m=1;2) 电动机初选 对于桥式起重机的小车运行机构可按下式初选电动机:P= =1.154.29=4.94kw (1.11)式中,——电动机功率增大系数,=1.15。由表选用电动机YZR-160M1-6,额定功率5.5kw,额定转速930r/min,电动机质量153.5kg3) 电动机过载能力校验运行机构电动机过载能力按下式进行校验 =Pd (kw) (1.12) 式中 : ——在基准接电持续率时的电动机额定功率(kw);m——电动机台数,暂取一台;——电动机转矩的标么值,取1.7;——运行阻力(N),按式计算=5159.7N v-------运行速度(m/s)v=0.75m/s --- --机构传动效率 n------电动机额定转速(r/min) ----机构初选启动时间,小车=5s计算 Pd 故满足电动机过载能力。4) 验算电动机发热条件PS (1.13) 式中:G----运行机构稳态负载平均系数,查表取0.8 -----风阻力,室内为零 ==5159.7N v-------运行速度(m/s)v=0.75m/s--- --机构传动效率,取值0.87则PS =3.9kw 计算 故满足电动机发热要求( 5 ) 减速器的选择车轮转速: (1.14) 机构传动比: (1.15)根据减速器的传动比,计算出实际的运行速度:查《机械设计课程设计手册》附表40选用ZSC-600-v-2减速器 1) 验算运行速度和实际所需功率实际运行速度: (1.16)误差: (1.17) 所以合适。实际所需电动机静功率:。 (1.18)故所选电动机和减速器均合适。2) 验算起动时间a.起动时间: tq= (1.19)式中 :n1 ----电动机额定转速(r/min) n1=930r/min; m--驱动电动机台数 m=1; Mq=1.5 Me=1.5Me——JC25%时电动机额定扭矩:Me =9550 b.满载运行时的静阻力矩:Mj(Q=Q)= (1.20)式中:c.当满载时运行阻力矩: (1.21)= =570.5 d.空载时的运行阻力矩:Mj (Q=0)= (1.22)式中: e.当无载时运行阻力矩: = (1.23)=190.2f.初步估算高速轴上联轴器的飞轮转矩: (1.24)g.机构总飞轮矩(高速轴): =1.15(0.142+0.26)=0.486kgfm (1.25)h.故满载起动时间:tq(Q=Q)= (1.26) =3.98si.空载起动时间: tq(Q=0)= [ (1.27)由表查得,故所选电动机能满足快速起动的要求.3) 按起动工况校核减速器功率起动工况下校核减速器功率: Pj = (1.28)式中:m——运行机构中同一传动减速器的个数,m=1 v----运行速度(m/s) ----运行机构的传动效率,=0.87 Fj----运行静阻力(N),Fj=5159.7N Fg ----运行启动时的惯性力(N) (1.29) l=1.1-1.3,考虑机构中旋转质量的惯性力增大系数因此 N = (1.30)所选用减速器的N< , 故减速器合适。4)验算起动不打滑条件由于起重机是在室内使用,故坡度阻力及风阻力均不予考虑。以下按二种工况进行验算a.启动时按下式验算: (1.31) 故得:10130.734 ≥9839.18b.制动时按下式验算: (1.32)故得:10127.18≥7105.856式中:----粘着系数,室内工作起重机取0.15; K-----粘着安全系数,可取K=1.05-1.2; -----轴承摩擦系数,查表取0.015; d-------轴承内径(mm)d=125mm; D------车轮踏面直径(mm),D=400mm; Rmax---驱动轮最大轮压(N),Rmax=67500N; Tmq----打滑一侧电动机的平均启动转矩(Nm); 故Tmq =9550=9550≈56.47Nm k-------及其他传动件飞轮矩影响的系数k=1.1-1.2; J1-----电动机转子转动惯量(kg㎡) J1=0.12 J2-----电动机轴上带制动联轴器的转动惯量(kg㎡)J2=0.41 a----起动机平均加速度(m/)aq(Q=Q)= Tz-----打滑一侧的制动器的制动转矩(Nm),=29.63Nm; az----制动平均减速度 (m/)a2=v/ tz=0.147故满载起动时不会打滑,因此所选电动机合适。( 6 ) 制动器的选择满载、顺风和下坡时制动转矩: (1.33) =-28.56Nm式中Fp----坡道阻力, Fp=294N; ----风阻力,室内 =0N; Fm1---满载运行时最小摩擦阻力,Fm1=2501.6N m1-----制动器个数, m1=m=1 tz-----制动时间,参考表查的2.5s;由表选用,其制动转矩考虑到所取制动时间与起动时间很接近,并验算了起动不打滑条件,故略去制动不打滑条件的验算。( 7 ) 轴联轴器的选择1) 选择高速轴联轴器机构高速轴上全齿联轴器的计算扭矩: (1.34)式中 Tn——电动额定转矩; n——联轴器的安全系数,运行机构n=1.35; ——机构刚性动载系数,=1.2~2.0,取=1.8;由表查电动机YZR-160M1-6两端伸出轴各为圆柱d=48mm,=110mm。由表查ZSZ-600减速器高速轴端为圆柱形=35mm,=55mm。故表选鼓形齿式联轴器,主动端A型键槽=48mm,L=112mm;从动端A型键槽=35mm,L=82mm[5]。标记为:CL2联轴器JB/ZQ4218-86。其公称转矩>=56.48Nm,飞轮矩=0.05kg,质量=12.5kg高速轴端制动轮:根据制动器已选定为,由表选制动轮直径=200mm,圆柱形轴孔d=38mm,L=80mm,标记为:制动轮200-Y38 JB/ZQ4389-86[6],其飞轮矩=,质量=10kg以上联轴器与制动轮飞轮矩之和:+= , 原估计基本相符,故以上计算不需修改2) 低速轴联轴器计算转矩: (1.35)=3259.74Nm 由表查得ZSC-600减速器低速轴端为圆柱形d=80mm,L=115mm,取浮动轴装联轴器轴径d=80mm,L=115mm,由故表选用两个CL鼓形齿式联轴器。其主动端:Y型轴孔A型键槽,=80mm。从动端:Y型轴孔,A型键槽,=75m,L=142mm[6],标记为: CL5联轴器JB/ZQ 4218-86 由前已选定车轮直径=400mm,由表参考车轮组,取车轮轴安装联轴器处直径d=80mm,L=115mm,同样选用两个CL鼓形齿式联轴器。其主动轴端:Y型轴孔,A型键槽=75m,L=142mm,从动端:Y型轴孔,A型键槽=80mm,L=132mm[6]标记为: CL5联轴器 JB/ZQ 4218-863) 验算低速浮动轴强度a.疲劳计算低速浮动轴的等效扭矩: (1.36)式中: 等效系数,由表查得;由上节已取浮动轴端直径d=70mm.其扭转应力: (1.37)浮动轴的载荷变化为对称循环(因运行机构正反转转矩值相同),材料仍选用45钢,由起升机构高速浮动轴计算,得.许用扭转应力: (1.38)式中: ——与起升机构浮动轴计算相同因为 <故疲劳验算通过。b.静强度计算运行机构工作最大载荷: (1.39)式中: ——考虑弹性振动的力矩增大系数,对突然起动的机构,=1.5~1.7,此处取=1.6; ——刚性动载系数,取=1.8。最大扭转应力: (1.40) 许用扭转应力: 因此 < 故静强度验算通过 浮动轴直径:(5~10)=75~80mm 取=80mm.1.4本章小结电机选用YZR-160M1-6,额定功率5.5kw,额定转速930r/min,电动机质量153.5kg;减速器选用ZSC-600-v-2减速器 ;制动器选择,其制动转矩;高速联轴器选择CL2联轴器JB/ZQ4218-86;低速联轴器CL5联轴器 JB/ZQ 4218-86.2.起升机构的设计 已知数据:起重重量主钩 20t;起升高度H=14m;起升速度 20m/min;小车运行速度V=45m/min ;工作类型均为中级,机构运转持续率%=25。2.1 确定起升机构传动方案 按照布置宜紧凑的原则,决定采用如下图2.1的方案,选用了双联滑轮组。按Q=20t,查表取滑轮组倍率m=4,承载绳分支数:Z=2ih=8 图2.1 起升机构简图2.2 吊钩组的选择计算( 1 ) 吊钩形式选择吊钩采用倍率m=4的双联滑轮组,故采用长形吊钩组吊钩用普通的短吊钩( 2 ) 吊钩主要尺寸的确定图2.2 吊钩主要尺寸图D=160 h=180mm B=140mm 钩身强度计算计算公式: N/ (2.1)式中:A—断面面积,A=15840—断面重心坐标,=65mm—断面形状系数,=0.096—起升动力系数,=1.56对于20钢,查表得;取安全系数n=1.3,则许用应力为: (2.2)2.3 选择钢丝绳钢丝绳所受最大拉力:=26288.7N (2.3)—滑轮效率,取=0.97m—起升倍率,m=4n—安全系数,取n=6 查表得,繁重工作车间及仓库类型和工作级别M6,安全系数n=6 按下式计算钢丝绳直径 d=c=0.114 mm/N=19.44mm (2.4)c: 选择系数,单位mm/,用钢丝绳=1700N/mm,据M6及查表得c值为0.114。选不松散瓦林吞型钢丝绳直径d=20.0mm,查表选用纤维芯钢丝绳619W+FC,钢丝公称抗拉强度1670 N/mm,光面钢丝,左右互捻,直径d=20.0mm标记如下:20NAT619S+FC1670ZS220147GB/T8918—19962.4 确定滑轮主要尺寸( 1 ) 滑轮的许用最小直径:D≥==500mm (2.5)式中系数e=25由表查得。由表选用标准滑轮直径D=630mm,图号Q2-218.3H.由于选用短型吊钩,所以不用平衡滑轮。滑轮的绳槽部分尺寸可由表查得滑轮绳槽断面尺寸R=11.0mm,H=35.0mm,B1=60mm,E1=44mm,C=1.5mm.。滑轮轴径计算:材料采用45钢,sb=600MPa,[t]=0.75sb=450MPa。按剪切强度计算滑轮轴半径:=10mm查表选择滑轮尺寸,D5=70mm, 根据滑轮组的选择,查表选用6216型轴承。其标记为:滑轮A120.0630-70 JB/T9005.3-19992.5 确定卷筒尺寸,并验算强度( 1 ) 卷筒直径: D≥=20.0=380mm (2.6)由表查得e=20但是根据起重量选择:查表选择齿轮联接盘式卷筒
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