桥式起重机大车运行机构的计算DOC.docx

1、桥式起重机大车运行机构的计算DOC第三章桥式起重机大车运行机构的计算3.1原始数据起重机小车大车载重量(T)跨度(m)起升高度(m)起升速度(m/min )重量(T)运行速度(rVmin)小车重量(T)运行速度(m min )1616.5107.916.844.6484.7大车运行传动方式为分别传动；桥架主梁型式，桁架式。工作类型为中级。3.2确定机构的传动方案本次设计采用分别驱动，即两边车轮分别由两套独立的无机械联系的驱动装置驱 动，省去了中间传动轴及其附件，自重轻。机构工作性能好，受机架变形影响小, 安装和维修方便。可以省去长的走台，有利于减轻主梁自重。1LJ(图 大车运行机构图1 电动机

2、2制动器3咼速浮动轴4联轴器5减速器6联轴器7低速浮 动轴8联轴器9车轮3.3车轮与轨道的选择3.3.1车轮的结构特点车轮按其轮缘可分为单轮缘形、双轮缘形和无轮缘形三种。通常起重机大车行走车轮主要采用双轮缘车轮。对一些在繁重条件下使用的起重 机，除采用双轮缘车轮外，在车轮旁往往还加水平轮，这样可避免起重机歪斜运 行时轮缘与轨道侧面的接触。这是，歪斜力由水平轮来承受，使车轮轮缘的磨损 减轻。车轮踏面形状主要有圆柱形、圆锥形以及鼓形三种。从动轮采用圆柱形，驱动轮 可以采用圆柱形，也可以采用圆锥形，单轮缘车轮常为圆锥形。采用圆锥形踏面 车轮时须配用头部带曲率的钢轨。在工字梁翼缘伤运行的电动葫芦其车轮

3、主要采用鼓形踏面。3.3.2车轮与轨道的初选选用四车轮，对面布置桥架自重：G =0.45Q起+ 0.82L =20.73t =207.3kN式中 Q起起升载荷重量，为16000kgL 起重机的跨度，为16.5m满载最大轮压：Pmax = 口+ Qq J4 2 L1.5 m式中 q 小车自重，为4ti 小车运行极限位置距轨道中心线距离，为代入数据计算得：Pmax = 132.7kN空载最大轮压：隘x=+q牛1 代入数据得pmax=60kN 空载最小轮压：Pm十宁吗十 代入数据得Pmin =43.64 kN载荷率： Q = 160 二 0.7728-1-120，当运行速度在G 207.3查机械设计

4、手册 第五版起重运输件五金件表6090m/min，Q起/G =0.772，工作类型为中级时，选取车轮直径为600mm时,型号为P38的轨道的许用轮压为178kN，故可用。车轮材料为ZG310-570,320HB3.3.2车轮踏面疲劳强度的校验D 2Pmax+Pnin车轮踏面的疲劳计算载荷：Pc二3 代入数据计算得：Pc = 103kNR2车轮踏面的疲劳强度：PC + mJ，as100B 91280ta式中 Pn 基准接电持续率时电动机额定功率Xas 平均启动转矩表示值（相对于基准接电持续率时的额定转矩）对绕线型异步电动机取1.7,笼型异步电动机取转矩允许过载倍数的 90% 。P静运行静阻力为1

5、405.32Nv 运行速度，即为车轮的转速 1.41 m/sn机构传动效率，取为0.9Z J机构总转动惯量，即折算到电动机轴上的机构旋转运动质量与直线运动质量转动惯量之和；按下式计算得:2送 J = k(Ji + J2 m + 9.3g 严 V = 1.90 kg/ m2n HJ2 电动机轴上制动轮和联轴器的转动惯量k考虑其他传动件飞轮矩影响的系数，一般取 k=1.11.2，取1.1n 电动机额定转速ta 机构初选启动时间，桥式起重机大车运行机构ta=810s，取10s。故计算得：Pd =2.3kw已知Pn=2.5kw Pd，故满足要求。3.4.4起动时间与起动平均加速度验算3.4.4.1起动

6、时间的验算9.55mM平起一M静）M静一一满载、上坡、迎风时作用于电动机轴上的静阻力矩 m 电动机个数， m=2n 电动机转速，为 892r/min查起重机设计手册表8-11得:M平起=(0.7 0.8 M max =0.75X2.5= 1.875kg m代入数据计算得：t起满=2.71s 对起重机的起重时间一般要求t810s，故满足要求。3442平均加速度的验算a 平=141 = 0.52 m/s2 t起满 2.71查表9-7得知起重机大车运行机构的平均加速度需在 0.40.7m/s2之间即为合理,故满足要求。3.4.5电动机的发热校验对工作频繁的工作性运行机构，为避免电动机过热损坏，需进行

7、发热校验。P *=G1 oomn式中 P 电动机工作的接电持续率JC值、CZ值时的允许输出容量PS 工作循环中负载的稳态功率G 稳态负载平均系数，查起重机械表 7-11取G = 0.9代入数据计算得：Ps=0.99kwP，即满足不发热条件。3.4.6起动打滑验算为了使起重机运行时可靠的启动，应对驱动轮作启动时的打滑验算。大车空载时 更易发生打滑现象，故校验空载时大车是否打滑。（亠 WL 、2inL k（GD电+GD联）十 R驱min色 M平起- a平2gD轮（K D轮丿 D轮L - -式中 申一一粘着系数，对室内工作的起重机取 0.15K 粘着安全系数，上式中取平均起动力矩，故取 K=1.12

8、 n机构在起动时的传动效率R驱m i n驱动轮最小轮压GD电一一电动机转子飞轮矩之和GD联电动机轴上带制动轮联轴器的飞轮矩k 计及其他传动件飞轮矩影响的系数，换算到电动机轴上取 1.1M平起 验算打滑一侧电动机的平均起动力矩a平一一起重机大车起动时的平均加速度大车空载起动时，驱动轮最小轮压为空载最大轮压与最小轮压之和，即:R驱m i n= Pm aPm i =60+43.64=103.64kN =10.364kg3.5减速器3.5.1减速器的介绍齿轮减速器在原动机和工作机之间起匹配转速和传递转矩的作用， 在现代机械中应用极为广泛。减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，两者的设计、制造

9、和使用 特点各不相同。20世纪70- 80年代，世界上减速器技术有了很大的发展，且与 新技术革命的发展紧密结合。减速器主要分为齿轮减速器、蜗杆减速器、齿轮一 蜗杆减速器和行星齿轮减速器。常见的减速器种类有以下几种：(1)涡轮蜗杆减速器涡轮蜗杆减速器的主要特点是具有反向自锁功能， 可以有较大的减速比，输入轴 和输出轴不在同一轴线上，也不在同一平面上。但是一般体积较大，传动效率不 咼，精度不咼。(2)谐波减速器谐波减速器的谐波传动是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力的， 体积不大、精度很高，但缺点是柔轮寿命有限、不耐冲击，刚性与金属件相比较差。输入转速不能太高。（3）行星减速器行星减速器其

10、优点是结构比较紧凑，回程间隙小、精度较高，使用寿命很长，额 定输出扭矩可以做的很大。但价格略贵。 减速器：简言之，一般机器的功率在设计并制造出来后，其额定功率就不在改变，这时，速度越大，则扭矩（或扭力） 越小；速度越小，则扭力越大。3.5.2初选减速器对于运行机构，其计算载荷按起动工况确定:式中P静起重机大车运行时的静阻力P惯一一起重机大车运行时的惯性力代入数据计算得：981.6kg 即 P = P静 + P = 981.6+143.4kg=1125kg故减速器的计算输入功率为:根据计算输入功率，可从标准减速器的承载能力表中选择使用的减速器。 查机械设计手册新版第三卷表18.1-50,选取两台

11、QJR-236-20-I-P-L减速器。此减速器公称传动比i额=20，N=13.3kW，当输入轴的转速为600r/min时，输入轴 直径为38 mm，长为80 mm，减速器总长为828 mm，总宽为450 mm，总高为 518mm，其许用功率为13.3kw，自重为240kg。3.5.3验算运行速度和实际所需功率车轮转速： 门轮= 84.7 =44.9i7min 兀D轮兀咒0.6机构传动比：式中 n 电动机转速，为 892r/mi n代入数据计算得：i =19.85: d Q QC大车的实际运行速度： V实=V = 84.7 X = 84.06m/ mini额 20=0-7560 15%故误差：

12、s =V实实际所需电动机静功率:式中 N实一一大车运行需要的实际电动机静功率N静满载运行时电动机的静功率，为 1.1kW代入数据计算得：N实=1.092kW 8922 = 24叙口2 892 375 因为驱动方式为分别驱动，故每个制动器的制动力矩为:M制分=匹=竺=12.2kg m =122 N m m 2查机械设计手册第三版表 22.13-22得制动器的型号为YWZ200/25，其额定 制动力矩为200N m。为避免打滑，使用时需将其制动力矩调至 122N m以下。3.6.4制动器的维护制动器的维护有以下几点：1、 正常使用的机器，应视工作情况定期对制动器进行检查。(1)、检查推动器推杆有无

13、弯曲，工作是否正常，有无漏油情况。(2)、检查拉杆、销子、弹簧以及其他构件有无裂纹及明显磨损。(3)、检查制动轮与制动瓦间隙是否合适， 衬垫摩擦表面有无油腻脏物及衬垫磨 损情况。2、 制动器的零件出现下列情况时应报废：(1)、裂纹。(2)、制动摩擦垫片的磨损量达其厚度的一半。(3)、弹簧出现塑性变形。(4)、销轴或轴孔直径的磨损量为原尺寸的500。3、 由于各制动衬片以及各铰轴或孔的磨损，造成制动力矩下降，应及时调整弹 簧。4、 由于各制动衬片以及各铰轴或孔的磨损，造成电磁铁或推动器的补偿行程消 失，进而使制动力矩消失，制动器失灵，因此，在使用中应随时调整，保证有足 够的补偿行程。5、 当推动

14、器中油液渗漏达到一定程度时，推动器会出现推力不足的现象，应及 时补充油液。3.7联轴器根据传动方案，每套机构的高速轴和低速轴都采用浮动轴。3.7.1联轴器的分类与应用联轴器是机械产品中，轴系传动最常用的联接部件，现已发展成为三大类别，多 品种系列。联轴器在传递转矩和运动过程中，与被联接件共同回转而不脱开，且 不改变转矩的大小，这是各类别联轴器共性的功能；挠性联轴器有补偿两轴相对 偏移的功能；弹性联轴器还有不同程度的减震的缓冲的功能；安全联轴器还有过 载安全保护的功能。因此，不同类型的联轴器具有不同的功能。联轴器的分类见GB/T 12458-2003图弹性套柱销联轴器3.7.2高速轴联轴器计算出

15、高速轴的扭矩：Tci F 巴讥8 刚性动截系数，取1.22.0,这里取1.6Tn 电动机额定扭矩代入数据计算：Tc1 =1.35林6x955X2.2 =49.89N m908L =80mm。查机械设计课程设计手册表12-9，电动机YZR132M1-6，其高速轴端为圆柱 形，D =38mm，查机械设计手册第三版表18.1-45,减速器QJR-236-20-I-P-L,其输入端（高 速端）为圆柱形，d =38mm, I = 80mm。故查机械设计课程设计手册表 8-5，在两个电动机的高速轴端以及两个减速 器的输入轴端均采用型号为LT6的弹性套柱销联轴器，浮动轴端 d=38mm，许 用转矩为250

16、N m。3.7.3低速轴联轴器计算出低速轴的扭矩：兀2 1巴 J n式中 i 电动机至低速联轴器的传动比n 电动机至低速联轴器的传动效率代入数据计算：TC2 =1.35x1.6X 955 2.2 X 20X 0.9 = 899.6N rn908查机械设计手册第三版表18.1-44，减速器QJR-236-20-I-P-L,其低速轴端为 圆柱形，D =80mm， L =130mm。查机械设计手册第五版单行本起重运输件 五金件表8-1-121，直径为600mml =115mm 。的主动车轮的伸出轴为圆柱形，d = 85mm，故在靠近减速器低速轴端，查机械设计课程设计手册表 8-5,选用两个型号 为LT10的弹性套柱销联轴器，浮动轴端 d =80mm，许用转矩为2000N ”m ； 在靠近主动车轮的伸出轴端，查机械设计课程设计手册表 8-5,选用两个型 号为LT10的弹性套柱销联轴器，其浮动轴端直径为 d =85mm，许用转矩为 2000N m。