5T橋式起重機(jī)大車運行機(jī)構(gòu)設(shè)計.doc

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1、 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書 1．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的： 本畢業(yè)設(shè)計課題來源于生產(chǎn)實踐。 其目的在于通過對起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計，對大學(xué)期間所學(xué)起重專業(yè)課程以及專業(yè)基礎(chǔ)課程能更好的融會貫通，能較為熟練的掌握起重機(jī)械設(shè)計的基本思路及其在設(shè)計過課程中處理問題的基本辦法，從而培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，設(shè)計能力以及處理相關(guān)問題的能力。為學(xué)生畢業(yè)后更好地從事該專業(yè)相關(guān)工作打下堅實的基礎(chǔ)；通過本次設(shè)計也更好的培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)互助的團(tuán)隊精神。 2．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 一、設(shè)計原始數(shù)據(jù)： 1、 起升高度10m、起重量

2、16t、跨度31.5m ； 2、 小車運行速度45m/min、大車運行速度85m/min、起升速度14m/min； 3、 工作級別M5、接電持續(xù)率25%； 4、 工作環(huán)境：室內(nèi)。 二、設(shè)計任務(wù)： 1、主梁、端梁設(shè)計計算；2、焊接計算；3、裝配圖。 三、工作要求： 1、畢業(yè)設(shè)計說明書一份； 2、圖紙。 （1）主梁、端梁結(jié)構(gòu)圖；（2）大車運行機(jī)構(gòu)裝配圖 2、 大車運行機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算 （1） 確定傳動機(jī)構(gòu)方案 跨度為31.5m 為減輕重量，決定采用圖（8）采用分別驅(qū)動 （2） 選擇車輪與軌道，并驗算其強(qiáng)度 按照圖（9）的

3、重量分布，計算大車車輪的最大輪壓和最小輪壓 滿載時最大輪壓 空載時最小輪壓 車輪踏面疲勞強(qiáng)度計算載荷 車輪材料：采用ZG 340-640(調(diào)質(zhì)) 由[5]附表18選取車輪直徑 ，有[1] 查得軌道型號P38(鐵路軌道)或QU70(起重機(jī)專用軌道) 按車輪直徑與軌道為點接觸或線接觸兩種情況來驗算車輪的接觸強(qiáng)度 點接觸局部擠壓強(qiáng)度驗算 式中---- 許用點接觸應(yīng)力常數(shù) （），由[1]表5-2取 R---- 曲率半徑，由車輪和軌道兩者的曲率半徑中取較大者，取QU70的軌道曲率半徑R= 400mm m---- 由軌頂和車輪的曲率半徑之比（）所確定的系數(shù),由[1] 表

4、5-5查得 m= 0.46 ---- 轉(zhuǎn)速系數(shù)，由[1]表5-3查得，車輪轉(zhuǎn)速時， ---- 工作系數(shù)，由[1]表5-4查得級別時， 故 故驗算通過 線接觸局部擠壓強(qiáng)度驗算 式中 ----許用線接觸應(yīng)力常數(shù)（）由[1]表5-2查得 ---- 車輪與軌道的有效接觸長度，P38軌道的，而QU70軌道的，按后者計算 ---- 車輪直徑（mm） ---- 同上 故驗算通過 （3） 運行阻力計算 摩擦總阻力矩 由[3]查得車輪的軸承型號為7520，軸承內(nèi)徑和外徑的平均值為，由[1]表7-1～7-3查得滾動摩擦系數(shù) k = 0.0006 軸承

5、摩擦系數(shù) μ=0.02 附加阻力系數(shù) =1.5 代入上式計算得 當(dāng)滿載時的運行阻力矩 運行摩擦阻力 當(dāng)空載時 （4） 選擇電動機(jī) 電動機(jī)靜功率 式中 滿載運行時靜阻力 m=2 ----驅(qū)動電動機(jī)臺數(shù) 機(jī)構(gòu)傳動效率 初選電動機(jī)功率 式中 ---- 電動機(jī)功率增大系數(shù)，由[1]表7-6得，由[5]附表30選電動機(jī),轉(zhuǎn)子飛輪矩 電動機(jī)質(zhì)量65kg （5） 驗算電動機(jī)發(fā)熱條件 等效功率 式中---- 工作級別系數(shù)，由[1]查得當(dāng)JC=25%時， r---- 由[1

6、]按起重機(jī)工作場所得查得r = 1.3 因為 故初選電動機(jī)發(fā)熱通過。 （6） 選擇減速器 車輪轉(zhuǎn)速 機(jī)構(gòu)傳動比 查[5]附表35選用兩臺ZQ-350-V-1Z減速器，（當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速為1000r/min時）。可見 （7） 驗算運行速度和實際所需功率 實際運行速度 誤差 實際所需的電動機(jī)靜功率 由于故所選電動機(jī)和減速器均合適 （8） 驗算啟動時間 啟動時間 式中 m = 2 ----JC25%時電動機(jī)的額定扭矩 滿載運行時的靜阻力矩 空載運行時的靜阻力矩 初步估算高速軸上聯(lián)軸器的飛輪矩 機(jī)構(gòu)總飛輪矩（高速軸） 滿載起動時間

7、 空載起動時間 由[2]知起動時間允許范圍（8～10s）之內(nèi)，故合適 （9） 起動工況下校核減速器功率 起動工況下減速器傳動功率 式中 ----運行機(jī)構(gòu)中同一級傳動中減速器的個數(shù)， 因此 所選用減速器的，所以合適。 （10） 驗算起動不打滑條件 由于起重機(jī)在室內(nèi)使用，故坡度阻力及風(fēng)阻力均不予考慮，以下按三種工況進(jìn)行驗算 1> 兩臺電動機(jī)空載時同時起動 式中----主動輪輪壓之和 ----從動輪輪壓之和 f=0.2 ----室內(nèi)工作的黏著系數(shù) ----防止打滑的安全系數(shù) 故故兩臺電動機(jī)空載起動不會打滑。 2> 事故狀態(tài)：

8、當(dāng)只有一臺驅(qū)動裝置工作時，而空載小車位于工作著的驅(qū)動裝置側(cè)時，則 式中----工作的主動輪輪壓 ----非主動輪輪壓之和 ----一臺電動機(jī)工作時的空載起動時間 故不會打滑 3> 事故狀態(tài)：只有一臺驅(qū)動裝置工作時，而空載小車遠(yuǎn)離工作著的驅(qū)動裝置這一側(cè)時： 故也不會打滑 （11） 選擇制動器 由[1]取制動時間 按空載計算制動力矩，即Q=0代入[1]的公式7-16 式中 ----軌道坡度阻力 m=2----制動器臺數(shù) 故 現(xiàn)選用兩臺制動器，查[5]查附表15得其額定制動力矩 為避免打滑，使用時應(yīng)將制動

9、力矩調(diào)至以下?？紤]所選用的制動時間，在驗算起動不打滑條件時已知是足夠安全的，故制動不打滑驗算從略。 （12） 選擇聯(lián)軸器 根據(jù)機(jī)構(gòu)傳動方案，每套機(jī)構(gòu)的高速軸和低速軸都采用浮動軸 1> 機(jī)構(gòu)高速軸上的計算扭矩 式中----聯(lián)軸器的等效力矩 ----等效系數(shù)，見[5]表2-7取 由[5]附表31查得電動機(jī)，軸端為圓柱形，由[5]附表34查得減速器的高速軸端為圓錐形，故在靠近電動機(jī)端從[5]附表44中選取兩個帶制動輪的半齒聯(lián)軸器S196（靠電動機(jī)一側(cè)為圓柱形孔，浮動軸端d = 40mm），，，重量G = 15kg ，在靠減速器端，由[5]附表43選用兩個半齒輪聯(lián)軸器S193（

10、靠減速器端為圓錐形，浮動軸直徑為d = 40 mm），其中 ，重量G = 8.36 kg 高速軸上轉(zhuǎn)動零件的飛輪矩之和為 與原估算的飛輪矩基本相等，故有關(guān)計算省略。 2> 低速軸計算扭矩 由[5]附表34查得ZQ-350減速器低速軸端為圓柱形，由[5]附表19查得的主動輪的伸出軸端為圓柱形，。 故從[5]附表42中選取4個聯(lián)軸器節(jié)： 其中兩個為：（靠近減速器端） 另兩個為：（靠近車輪端） 所選的重量G = 25.5 kg（在聯(lián)軸器型號標(biāo)記中，分子均為表示浮動軸端直徑）。 （13） 浮動軸的驗算 1> 疲勞驗算 低速浮動軸的等效扭矩

11、 式中----等效系數(shù)，由[5]表2-6查得 由前面已取浮動軸直徑d = 60 mm,故其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為 由于浮動軸載荷變化為對稱循環(huán)（因為浮動軸在運行過程中正反轉(zhuǎn)之扭矩相同），所以許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為 式中材料用45號鋼，取 ，所以 k ---- 考慮零件幾何形狀的、表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)，由[5]第二章第五節(jié)及[2]第四章查得，----安全系數(shù)，由[5]表2-18查得。 因為，故驗算通過。 2> 靜強(qiáng)度驗算 計算靜強(qiáng)度扭矩 式中----動力系數(shù)，由[5]表2-5查得 扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力 故驗算通過。 高速軸所受的扭矩要比低速軸?。ǘ呦嗖畋叮?，但強(qiáng)度還是足夠的，故此處略去高速軸的驗算。