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1、精选优质文档-倾情为你奉上 桥式起重机毕业设计 起重机及总体设计方案 最大起升重量:Q=10t 梁跨度:31.5m 起升速度:1835mmin 起升高度:14m 起重机运行速度:80110mmin 起升机构运行速度4055 mmin根据桥式起重机的运行原理,决定先进行小车的设计,由小到大进行设计,由局部到整体进行设计。 一 小车的设计(一)确定起升机构传动方案,选择滑轮组和吊钩组按照布置宜紧凑的原则,决定采用如图的传动方案,采用了双联滑轮组。根据所规定的起重量Q为标准数列:8,10,12.5,16t,故选用为起重量进行计算。由于滑轮组倍率:,因而承载绳分支数为:图1 起升机构计算简图查表选图号

2、为G15吊钩组,得其自重;两动滑轮间距2.2 选择钢丝绳若滑轮组采用滚动轴承,当查机械设计手册得滑轮组效率:钢丝绳所受最大拉力:查机械设计手册得中级工作类型时,安全系数。钢丝绳的计算钢丝破断拉力总和:查机械设计手册GB/T 89181996选用瓦林吞型钢芯钢丝绳,钢丝公称抗拉强度,光面钢丝,右交互捻,直径d = 14mm,其钢丝最小破断拉力,标记如下:钢丝绳 2.3 确定滑轮主要尺寸滑轮的许用最小直径:式中系数 由机械设计手册表查得。由机械设计手册表8-1-65中选用滑轮直径,取平衡滑轮直径,由机械设计手册表8-1-65选用。滑轮的绳槽部分尺寸可由机械设计手册表8-1-66查得。由机械设计手册

3、选用钢绳直径,滑轮直径的型滑轮标记为:滑轮 ZB J80 006.8-87由机械设计手册平衡滑轮选用,滑轮轴直径的F型滑轮标记为:滑轮 ZB J80 006.9-872.4 确定卷筒尺寸并验算强度卷筒直径:由机械设计手册表8-1-60选用。卷筒绳槽尺寸由机械设计手册表8-1-59查得槽距,槽底半径。卷筒尺寸:取式中 附加安全系数,。 卷筒不切槽部分长度,取其等于吊钩组动滑轮的间距,即,实际长度在绳偏斜角允许范围内可以适当增减; 卷筒的计算直径。卷筒壁厚:取。卷筒壁的压应力验算:选用灰铸铁HT200,最小抗拉强度,许用压应力:y= 故抗压强度足够卷筒拉应力验算:由于卷筒的长度,尚应校验由弯矩产

4、生的拉应力图2 卷筒弯矩图卷筒的最大弯矩发生在钢丝绳位于卷筒中央时:卷筒断面系数:式中 卷筒外径,。痪硗材诰,取于是合成应力:式中许用拉应力: 卷筒强度验算通过。故选定卷筒直径,长度;卷筒槽形的槽底半径,槽距;起升高度,倍率;靠近减速器一端的卷筒槽向为左的A型卷筒,标记为:卷筒 左 ZB J80 007.2-872.5 选择电动机计算静功率:式中 机构总效率,一般,取查机械设计手册16-1-83选用电动机YZR315S,其,由机械设计手册表40-19得知工作类型与其传动电动机负载持续率FC%为25%,起重机的工作类型和电动机FC%值对应关系中型FC=25%,。,电动机质量,转子绕组开路电压为

5、302V转动惯量。2.6 验算电动机发热条件按照等效功率法求得:当JC%=25时所需的等效功率:式中 工作级别系数,由机械设计手册查得(中级); 系数,根据机构平均起动时间平均工作时间的比值()值查得。由机械手册查得,一般起升机构,。苫瞪杓剖植岵榈 由以上计算结果 可知,故选电动机能满足发热条件, 电动机发热计算通过。2.7 选择减速器卷筒转速:减速器总传动比:查机械设计手册表15-1-2以及表15-2-5选ZLY-200-9-I减速器,当中级工作类型时,公称输入功率,传动比公称输入转速为750,公称输出转速为83;由机械设计手册表15-2-2查得自重,输入轴直径,输入轴端长,输出直径m

6、m,输出轴端长mm。2.8 验算起升速度和实际所需功率实际起升速度:误差:实际所需等效功率:2.9 :思跛倨魇涑鲋崆慷惹蟮檬涑鲋嶙畲缶断蛄:式中 卷筒上卷绕钢丝绳引起的载荷; 卷筒及轴自重,参考机械设计手册第八章起重运输件估计; ZLY-200-9-I减速器输出轴端最大容许径向载荷,由机械设计手册表15-2-2查得。因此 求得输出轴最大扭矩:式中 电动机的额定力矩; 当JC5=25时电动机最大力矩倍数;减速器传动效率。 减速器输出轴最大容许转矩,由机械设计手册表15-2-2查得。因此, 由以上计算可知所选减速器能满足要求2.10 选择制动器所需静制动力矩:式中 制动安全系数,由机械设计手册查

7、得。由机械设计手册选用制动器,其额定制动力矩;制动轮直径;制动器重量2.11 选择联轴器高速轴联轴器计算转矩: 式中 电动机额定转矩(前节求出); 联轴器安全系数; 刚性动载系数,一般。由机械设计手册表16-1-84查得电动机YZR315S轴端为圆锥形,。由机械设计手册表15-1-5查ZLY-200-9-I减速器高速轴端为圆锥形, 靠电动机轴端联轴器,由机械设计手册5-1-2选用半联轴器,其图号为S139,最大容许转矩3150值,飞轮力矩,。浮动轴的两轴端为圆柱形 ,靠减速器轴端联轴器 由附表45选用带制动轮的半齿联轴器,其图号为S124,最大容许转矩3150,飞轮力矩,质量。为与制动器相适应

8、,将S124联轴器所带制动轮,修改为应用。2.12 验算起动时间起动时间:式中: 静阻力距:平均起动力矩:因此, 通常起升机构起动时间,故所选电动机合适。2.13 验算制动时间制动时间:式中 当,。,故合适2.14 高速浮动轴计算(1)疲劳计算 由起升机构疲劳计算基本载荷式中 动载系数, ;起升载荷动载系数,(物品起升或下降制动的动载效应),由前节已选定轴径,因此扭转应力:轴材料用45号钢,,弯曲: 扭转: ,轴受脉动循环的许用扭转应力:考虑零件几何形状和零件表面状况的应力集中系数; 与零件几何形状有关,对于零件表面有急剧过渡和开有键槽及紧配合区段, ; 与零件表面加工光洁度有关,对于5,=;

9、对于10,=;此处 考虑材料对应力不对称的敏感系数,对碳钢,低合金钢=0.2 安全系数,查机械设计手册得=1.25。因此 故 通过 (2)强度验算 轴所受最大转距:最大扭转应力:许用扭转应力:式中 安全系数, =1.5 故通过浮动轴的构造如图所示,中间轴径,取图3 高速浮动轴构造图专心-专注-专业3 小车运行机构计算3.1确定机构传动方案经比较后,确定采用如下图所示的传动方案图4 小车运行机构传动简图3.2 选择车轮与轨道并验算其强度小车质量估计取。假定轮压均布车轮最大轮压:车轮最小轮压:初选车轮:由机械设计手册表8-1-3可知,当运行速度<60m/min时,工作级别为中级时,车轮直径D

10、c=350mm,轨道型号为18kg/m(P18)的许用轮压为3.49t=3.5t。根据GB4628-84规定,直径系列为250,315,400,500,630mm,故初步选定车轮直径。而后:饲慷惹慷妊樗: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,由机械设计手册表8-1-96得:车轮材料:取ZG340640,线接触局部挤压强度:式中 许用线接触应力常数(),由机械设计手册8-1-97查得; L车轮与轨道有效接触强度,对于轨道P18,; 转速系数,由机械设计手册表8-1-98,车轮转速时,=1.02;工作级别系数,由机械设计手册表8-1-99,当为级时。 故通过

11、点接触局部挤压强度:式中 许用点接触应力常数(),由机械设计手册表8-1-97查得; 曲率半径,车轮与轨道曲率半径中的大值,车轨道曲率半径;故取R=157.5; 由比值(r为中的小值)所确定的系数, ,由机械设计手册表8-1-100查得 故通过根据以上计算结果,选定直径的单轮缘车轮,标记为: 车轮 DYL315 GB4628-843.3 运行阻力计算摩擦阻力矩:查机械设计手册表5-1-15,由mm车轮组的轴承型号为7518,据此选车轮组轴承亦为7518.轴承内径和外径的平均值。由机械设计手册查得滚动摩擦系数k=0.0005,轴承摩擦系数,附加阻力系数,代入上式得满载时运行阻力矩:运行摩擦阻力:

12、当无载时:3.4 选电动机电动机静功率:式中 满载时静阻力;机构传动效率;驱动电动机台数。初选电动机功率:式中 电动机功率增大系数,由机械设计手册查得,由机械设计手册附表40-21及附表40-22选用电动机JZR2-12-6,Pe=3.5kw,n1=910r/min,。3.5 验算电动机发热条件等效功率:式中 工作级别系数,由机械设计手册查得,当JC=25%时,; 由机械设计手册查得,得。,故所选电动机发热条件通过。3.6 选择减速器车轮转速: 机构传动比:查机械设计手册第五篇第二章选用ZSC-600-VI-2减速器:;(当输入轴转速为1000r/min时),3.7 验算运行速度和实际所需功率

13、实际运行速度: 误差: 合适 实际所需电动机等效功率: 故合适3.8 验算起动时间起动时间:式中 驱动电动机台数;满载运行时折算到电动机轴上的运行静阻力矩:空载运行时折算到电动机轴上的运行静阻力矩:初步估算制动轮和联轴器的飞轮矩:机构总飞轮矩: 满载起动时间: 无载起动时间:当vc=30m/min时,推荐值为,故所选电动机能满足快速起动要求。3.9 按起动工况:思跛倨鞴β势鸲纯黾跛倨鞔莸墓β:式中为计算载荷;运行机构中同一级传动的减速器个数,。所用减速器的N中级,合适3.10 验算起动不打滑条件因室内使用,故不计风阻及坡度阻力矩,只验算空载及满载起动时两种工况。空载起动时,主动车轮与轨道接触处的圆周切向力: 车轮与轨道的粘着力:,故可能打滑。解决办法是在空载起动时增大起动电阻,延长起动时间。满载起动时,主动车轮与轨道接触处的圆周切向力: 车轮与轨道的粘着力:故满载起动时不会打滑,因此所选电动机合适。

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