50比10吊钩桥式起重机小车运行机构计算书.docx
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50比10吊钩桥式起重机小车运行机构计算书
优秀设计
50/10吨吊钩桥式起重机
计算书
一、小车部分
2、小车运行机构计算
编号：
GJS—1.2
技术科
设计计算说明书
第1页
共25页
50/10吨吊钩桥式起重机小车运行机构计算书目录
说明
一、电动机的选择
1、小车运行总静阻力计算
2、电动机轴上静阻力矩及静功率计算
3、选定电动机和减速机速比确定
4、总飞轮矩的计算
5、电动机起动时间计算
6、平均起动加速度计算
7、电动机功率按发热条件的校核
8、起动时附着安全系数的校验
二、减速机选择
1、耐久计算载荷的确定
2、减速机输入功率的计算
3、减速机一端从动轴的最大承载力矩
三、制动器选择
1、容许制动减速度的确定
2、空载制动不打滑的制动轴上所需的总制动力矩
3、化到制动轴上的空载运行静阻力矩
4、制动器制动力矩的计算
5、空载制动的最小制动路
6、满载制动减速度
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7、满载制动制动路
四：
齿轮联轴器的选择
1、电机联轴器计算力距
2、传动轴上齿轮联轴器计算力矩
五、传动轴计算
1、强度计算
2、扭转耐久性安全系数的计算
六、行轮计算
1、行轮相当载荷的确定
2、容许局部挤压应力
3、轮缘点接触时局部挤压应力的校验
附：
计算表表1—表13
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第3页
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说明
1、计算范围：
本计算按我厂已生产的吊钩桥式起重机（载重量5—50/10吨）
小车运行机构技术性能进行核算。
机构情况见小车运行机构简图（图1）
工作制度：
中级
工作条件：
室内：
常温及典型的工作负菏情况
2、计算方法：
为便于计算，比较和消除重复的说明起见，将5—50/10吨小车列在一个计算表上用同法算出。
[在各章，公式及数据的直上方用[]表示参考资料号码]计算时将各计算表中的已知参数代入相应计算公式，便得出表列的计算结果。
3、计算参考资料及号码
⑴起重机机构和起重机运输机械零件的计算（57年版）全苏起重运输机器制造科学研究所编。
⑵起重机机构和起重运输机械零件的计算（59年俄文版）全苏起重运输机器制造科学研究所编。
⑶通用桥式起重机
⑷起重机设计手册
⑸电动桥式起重机设计技术条件
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4、小车运行机构简图：
顺号
名称
数量
1
减速机
1
2
电机联轴器
1
3
电动机
1
4
制动器
1
5
齿轮联轴器
4
6
主动车轮
2
7
轴承箱
4
8
传动轴
2
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一、电动机的选择：
（1）
1、小车运行总静阻力W总静计算
算式：
W总静=R缘W摩（kg）
式中：
K缘—行轮凸缘对钢机头部摩擦阻力系数
取K缘=2.5
W摩=（G车+Gn）（kg）
——小车满载摩擦阻力
G车——小车重量（kg）
Gn——额定起重量（t）
D行轮——行轮直径（cm）
d——行轮轴径（cm）
μ——行轮滚动摩擦力臂（cm）
据
（1）书（表17）[1]化简为表1表1
D行轮
25
35
40
50
μ
0.04
0.05
0.06
0.06
f——行轮轴承摩擦系数，据[1]（表18）[1]
取f=0.02
2、电动机轴上静阻力矩M静及静动率N静计算：
算式：
小车满载时：
；或
小车空载时：
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式中：
η——机构效率
取η=0.9
n电（r/min），V车（m/min）及i——初步设计时初步选择的电动机转数，小车行走速度及机构传动比（由电动机至车轮间）
W总静（kg），D行轮（m）、G车（kg）及Q载（kg）——仝前
3、选定电动机和减速机速比确定。
⑴由电动样本查出电动机的型号，功率P额（kw）、转数n电（r/min）及最大力矩倍数Ψ
⑵计算电动机额定转矩M额
⑶
式中D行轮（m）及V车（m/min）——仝前
4、机构总飞轮矩换算到电动机轴上的值GD总2
算式：
小车满载时：
小车空载时：
式中：
——位于电动机轴上的电动机转子，联轴器，制动轮等飞轮矩之和
GD2电——电动机转子飞轮矩（kgm2）
GD2联——电机联轴器飞轮矩（kgm2）
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GD2制——制动轮飞轮矩（kg.m2）
Q载（kg），G车（kg），V车（m/min），η电（r/min）及η——仝前
5、电动机起动时间t起计算
算式：
小车满载时：
小车空载时：
式中：
t相对——由负荷率α负及电动机最大起动力矩M起而查得的相对起动时间。
直此有三种情况：
⑴t相对（满、最小）——满载全压起动时的相对起动时间，
据由图2查得
⑵t相对（满正常）——满载正常起动时间的相对起动时间
据由图2查得
⑶t相对（空最小）——空载全压起动时的相对起动时间，
据由图2查得
GD2总（满）（kg.m2）、GD2总（空）（kg.m2）、n电（转/分）、M额（kg.m2）
M静（空）（kg.m）、M静（满）（kg.m）及ψ——仝前
图2为⑴书（图111）⑴的放大图
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α
6、平均起动加速度α平的计算：
算式：
式中：
V车（m/min）及t起（t）——仝前
α平的三和值为：
α平（空最大）＞α平（满最大）＞α平（满正常）
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7、电动机功率按发热条件的校核：
由于电动机的实际工况难以具体确定因此发热校核用求出电动机在
JC=25%时，所需的当量额定功率N25值来校核。
即确定的电动机在
JC=25%时之名牌功率P额＞N25时为通过。
算式：
N25=K类型r当．N静（满）（kw）
式中：
K类型——工作类型系数，按表2查得（参书
（1）241页）
K类型=0.75表2
工作类型
轻型
中型
重型
K类型
0.5
0.75
1.0
N静（满）（kw）——仝前
r当——起动情况对当量功率影响的系数。
按起动时间与运转工序的平均时间之比值t平均比值及机构类型由
（1）书图119）查得
图3是将（图119）简化后所得。
在t平均比值=0.2（查表93[1]得）时，在此查得γ当=1.125。
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8、起动时附着安全系数K附的校验
校对小车空载全压起动对的不利条件下的K附值：
算式：
式中：
G主动轮压（空）——空载时小车主动轮压对轨道的总压力，[可用满载时主动轮压减去由载重引起的主动轮压得到]（kg）
f附着——行轮与钢轨的附着系数，对于室内工作没有潮气情形取
f附着=0.25
a——行轮总数，对于Gn=5-50吨的小车运行机构为a=4
b——空轮的行轮总数。
对于Gn5-50吨的小车运行机构为b=2
——小车空载运行阻力（kg）
G车（kg）、f（=0.02）、d（cm）、D行轮（cm）、K缘（=2.5）及
μ（cm）——仝前
将上列各值代入算式后得出：
算式（简化）：
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二、减速机选择：
（1）
1、耐久计算栽荷P计算的确定
算式：
P计算=W总静+W动（kg）
式中：
W动=α平（满载）（kg）
——小车满载起重机时的惯性力，考虑正常起动状态即最大起动力矩为额定力矩的2-2.5倍的情况
W总静（kg）、G车（kg）及Gn（kg）——仝前
Q平（满正常）——最大起动力矩=2-2.5倍时的平均起动加速度（m/t2），在此Q平（满载）相当于Q平（满载、正常）
2、减速机输入功率N输入的计算：
算式：
式中：
η（0.9＇）及V车（m/min）——仝前
根据算出的N输入，减速机速比i及运动型式来确定减速机型号。
3、减速机一端从动轴的最大承载力矩M最大（承载）
算式：
M最大（承载）=
M最大（承载）≤M最大（容许）为通过。
式中：
G总主动轮压——小车满载时主动行轮承受的总压力（kg）
G最大主动轮压——主动轮压中的最大主动轮压（kg）
M最大（容许）——所选定的减速机府端从动轴可以承受的最大容许扭转力矩（kg.m）。
由所选定的减速机参数表申查得。
M额（kg.m）、ψ、i及η（=0.95）——仝前
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三、制动器的选择：
[1]
制动时要避免行轮在钢轨上的滑移现象产生，因此要选择适当的减速度，并按空载情形下进行制动力矩的计算和选择制动器。
1、容许制动减速度j减的确定：
对于不同情形下的j减值按（表25）[1]选取。
对f附着=0.15
的情形下的荐用容许减速度j减值为j减=0.55（m/min）
2、空载制动不打滑时制动轴上所需的总制动力矩M总制动
算式：
式中：
∑GD2转=1.15GD2高（kgm2）
——换算到制动轴上（在此为电动机轴）的机构旋转质量的总飞轮矩
η制——制动轴转数，在此为电动机转数（）
即η制=η电，G车（kg）、D行轮（厘米）、g=961（cm/t2）、i
V车（m/min）、η（=0.9）及j减（m/t2）（仝前）
3、化到制动轴上的空载运行（K缘=1）静阻力矩M空（静制）
算式：
M空（静制）=M静（空）
式中：
M静（空）（kg.m）、η（=0.9）及K缘（=2.5）—仝前
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4、制动器制动力矩M制动器的计算：
算式：
M制动器=M总制动——M空（静制）（kg.m）
按计算所得M制动器值选择制动器
5、空载制动的最小制动路S最小的计算
算式：
S最小=
式中：
V车（m/min）及j减（m/t2）——仝前
6、满载制动（在制动力距M制动器不变时）减速度j减（满）：
算式：
式中：
M总制动（kg.m）、i、η（=0.9）、D行轮（m）、Q载（kg）
G车（kg）、∑GD2转（kg.m2）、η制（）及
V车（m/min）——仝前
7、满载制动（M制动器不变时）的制动路S（满）：
算式：
式中：
V车（m/min）及j减（满）——仝前
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四、齿轮联轴器的选择：
电机联轴器及传动轴齿轮联轴器（机构简图中顺号2及5）均按齿轮联轴器最大容许扭矩M容许，大于计算力矩M计算来选择。
1、电机联轴器计算力矩M计算（电）：
算式：
M计算（电）=K重要ψM额≤M容许（电）
式中：
K重要——重要程度系数，查（表174）选取，在此取
K重要=1.2
M容许（电）——选定的马达联轴器最大容许扭矩（kg.m）
ψ及M额（kg.m）——仝前
若M计算（电）LK重要M制动器则选择联轴器算式为：
K重要M制动器≤M容许（电）（kg.m）
2、转动轴上齿轮联轴器计算力矩计算（转）
算式：
M计算（转）=K重要ψ、M额、i、η
式中：
K重要（=1.2）、ψ、M额（kg.m）、i、η（=0.95）G总主动轮压（kg）
及G最大主动轮压（kg）——仝前
M容许（转）——选定的传动轴上的齿轮联轴器的最大容许扭矩（kg.m）
若M计算（马）LK重要M制动器，则选择联轴器算式为：
K重要M制动器i、η≤M容许（传）（kg.m）
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