起重机械课程设计资料Word文档下载推荐.docx
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大车运行速度（m/s）
1.0m/s
工作级别
A4
1.2起升机构设计与选择
1.3部件选择与安装
1.3.1钢丝绳
主起升机构简图
（1）钢丝绳
滑轮组倍率m=4。
采用双联滑轮组，单层卷绕。
采用
6X31S+FC型钢丝绳。
z=0.97，导向滑轮效率1=0.98,
F0>
SXn=42920.35=214601.5N
采用电力驱动，平行轴线布置。
部件：
电机；
浮动轴；
联轴器；
制动器；
减速器；
卷
筒；
吊钩；
滑轮组。
起重机整机工作级别A4，对应起升机构工作级别
M5，大车运行机构M5，小车运行机构M3，重力加速度g=10m/s2
根据表3-1-13，初选钢丝绳公称抗拉强度为
b=1550N/mm2,t=215500N,d=18.5mm。
（p205）
选择系数C值：
C=0.096
4b
其中：
k=0.85，=0.52，n=5。
钢丝绳直径计算：
dCS=19.89mm，
d=21mm
钢丝绳型号：
21NAT6X31S+FC1
550ZS6932
GB1102-74
选择d=21mm
型号：
21NAT6<
31S+FC1550ZS6932GB1102-74
（2）滑轮
1.3.2滑轮和滑轮组
采用铸造滑轮，E1型，材料采用HT200。
工作滑轮直径：
D0>
21x19=399mm;
取滑轮直径D=560mm。
滑轮轴采用通轴，由滑轮轴直径确定滑轮D5
滑轮轴按弯矩计算：
简支梁，材料采用45钢，[]挤
=355/2.4=147MPa，求D5,计算：
M=1.14X{[B3/2+（B3-5）+（B3-5）/2]Q/2-[（B3-5）+
（B3-5）/2]QX4-[（B3-5）/2]Q/4}=16946.1Nmm;
W=3.14r3/32=3.14x（D5/2）3/32;
M/W147;
得：
D5>
=8mm
取D5=55mm。
滑轮型号：
E121X60-55JB/T
9005.8-1999
滑轮E121X560-55JB/T9005.8-1999;
滑轮槽：
9.0-2JB/T9005.1-1999;
滑轮组：
隔套，HT150,BT55JB/T9005.8—1999;
隔环，HT250,H55JB/T9005.8—1999;
涨圈，45钢，100JB/T9005.8—1999;
挡盖，Q215A,G55JB/T9005.8—1999。
滑轮组长度：
L=3E+B3=3（B3-5）+B3=3（70-5）+70=265mm
关于绳槽断面（JB/T9005.1-1999）：
绳槽尺寸：
9-2JB/T9005.1-1999;
绳槽高=27.5mm
（4）吊钩组设计
吊钩横梁：
见图，材料45钢。
［］挤=355/2.4=147MPa
1.3.4吊钩组设计
吊钩相关尺寸：
d2=90mm，l3=187mm，m=80mm,
n=30mm,k=12mm。
螺纹TY90X10,d3=90mm,d5=79mm,t=10mm。
推力轴承选择型号:
-k-10=187-77-16-12-10=72mm
取吊钩轴颈：
d2=90mm
[]挤
1.3.5卷
筒计算与设计
B=318mm，取B=320mm。
拉板：
A点j
2（bd）J
--,b>
=42mm,取
1.7
b=66mm。
上2Q4h2d2s
B点——42,ho>
=86mm,
2d4h0d3
取ho=86mm。
轴颈处挤压应力：
2Q50s118
2d（i）3
综合以上，取b=172mm,h0=86mm,h0'
=69mm,5
=20mm,5仁20mm
拉板高度：
H=h0+h0'
+D/2+绳槽高
+d+t=86+69+280+27.5+31+50=543.5mm，取H=544mm。
（5）卷筒计算与设计
米用铸造（HT200），双联卷筒，单层绕。
卷筒直径：
D（h1）d（18-1）21=357；
取
D=500mm。
卷筒长度：
./Hm“/1110004.dO
1。
（njt（1.5）18
2D23.14500
279mm
l13t31854mm
取l210mm
I3的计算：
3E0.2hminl33E0.2hmin
1950.22500I31950.22500，取l3=100mm
卷筒长：
L=2（l0+l1+l2）+|3=2（279+54+10）+100=786mm
取L=1500mm
标记：
卷筒A500X1500-1010-12猱-左
JB/T9006.2-1999;
图号155-2（p233）
强度检验：
L3D,50045644mm
卷筒:
A500X1500-10201214-左
图号155-2
1.3.6电机的选择与计算
1.3.7减速器选择
smaxD42920.3500
压
（D）t（50044）4420
=53.5（N/mm2）
压3拉32002
拉=141.2（N/mm2）
4.254.254.25
满足。
（6）电机的选择与计算
采用YZR系列电机。
JC%=40%;
CZ=300。
电机静功率：
cQv3264000.035一“‘心
P14.28KW
100010000.8
稳态平均功率：
PjGP0.814.28=11.424kW
选取机座号为180L-6电机，额定功15kW，额定转速
962r/min,最大转矩倍数3.2,转动惯量0.39kg-m2°
（p811）
过载能力验算：
c“HQv
Pn15
m1000
m满足。
2.13264000.035心…
9.996
1310000.8
发热验算：
P=12.879W,
ccQvco3264000.035一一
PsG0.811.424KW
（p843）
（7）减速器选择
采用圆柱齿轮减速器，QJS系列
卷筒转速：
nt5.35
Do
传动比：
i—179.81
nt
减速器的选择：
QJS-450-160ICW（p414）
电机：
180L-6P静=14.28KW
Pj=11.424KW
P额=15KWn额=962r/min
标准减速器型号：
QJS-450-160ICW
1.3.8制动器的选择
1.3.9联轴器
选择转速1000r/min，需用功率18.3kW
减速器验算：
轴端最大径向力：
G3900
Fmax2St1.0122542920.3
22
=45396.1N<
64000N
短暂最大扭矩：
1
Tmax2T1.03242920.3518=2250
10002
5Nm<
30000Nm
（8）制动器的选择
QD0制动力矩：
TKz0—178.5Nm
2mi
选择：
YW250-220-3，制动力矩200Nm。
（p315）
（9）联轴器
电机输出轴直径55mm，减速器输入轴直径50mm。
电机额定扭矩：
TcuucPn955015
T9550——一————=148.91Nm；
n962
电机最大扭矩：
Tmax0.7mT0.73148.91=312.711Nm。
d=19.08mm。
取浮动轴直径为55mm，与减速器连接端直径50mm。
连轴器的选择：
Tk1k3Tmax1.81.75312.711=985Nm。
ZA55132
电机-减速器间：
CL3型，CL3型联轴器厶1A55132许J1A50132
用转矩3150Nm，许用转速2400r/min，轴孔直径55mm，
轴孔长112mm，转动惯量0.13。
IA50107
浮动轴-减速器间：
TLL4联轴器J15007,许用转矩
Z1A50142
制动器型号：
YW250-220-3制动力矩200Nm
CL3型，CL3型联
轴器乙A55132
J1A50132
TLL4联轴器
J1A50107
1.3.10起动时间验算
1.3.11制动时间验算
2.1车轮
与轨道
710Nm，许用转速2400r/min，转动惯量0.5。
（10）起动时间验算
电机平均起动转矩：
Tq1.5Tn=223.4Nm
电机静阻力矩
Tj159.4Nm
[J]=1.03kgm2t=1.56sa=0.022m/s2
Tj
QDo
326400500
241600.81000
=159.4Nm
转动惯量：
[J]=1.03kgm2
n[J]
9.95（TqTj）
9621.03
9.95（223.37159.4）
=1.56s
起动加速度：
a=v/t=0.035/0.56=0.022m/s
（11）制动时间验算
I
Tj102Nm；
[J'
=1.03kgm2
制动时间
tz
n'
[J'
]
9.95（TzTj'
）
1.19621.03=112S9.95（200102）'
制动加速度：
a=v/t=0.03m/s2
、大车运行机构计算与选择
方案：
采用4车轮、对面布置、半数分别驱动。
电机、减速器、联轴器、车轮、轨道。
桥架自重G=10t=100kN，小车自重q=0.35Q=11.2t=112kN，
（P616）
小车运行极限位置距轨道中心线距离l=2m。
取大轮压：
Pmax
G
Qq?
Ll
=223.72kN
4
2L
最小轮压：
Pmin
ql
=29.48kN
2L
采用双轮缘车轮，
Q/
（G+q）=1.51，
大车运行速度
（1）车轮与轨道
Tj102Nm
tz1.12s
a=0.03m/s2
Pmax=223.72KN
22阻力
计算
2.3电机
的计算
与选择
2.4电机
验算
60m/min,
根据表3-8-12（p359）查得：
车轮直径500mm,轨道型号QU70（R=400mm），许用轮压19.7t，车轮材料ZG310-570、HB320，伸出轴径75mm,长105mm。
车轮踏面疲劳验算：
点接触
疲劳计算载荷：
巳2PmaxPmin159kN
3
R2
K^2tC1C2160kNFC
m
k2=0.1；
R=400mm；
m=0.461；
C1=0.98；
C2=1
（2）阻力计算
只考虑摩擦阻力。
WmQGq（320100112）0.01
=5320N
（3）电机的计算与选择
林“步Fjv53201
静功率：
P,=2.96kW
J1000m10000.92
初选：
PKdPj2.02.96=5.92kW
采用YZR系列电机、卧式。
JC%=40%，CZ=300。
选取机座号为160M2-6电机，额定功7.5kW，额定转速940r/min，最大转矩倍数2.8,转动惯量0.15kg•m2,输出轴直径48mm,长度110mm。
（p811）
（4）电机验算
电机过载校验：
1[jnJ]
mas100091280ta
1[538001940210.2]
21.7[10000.9912808]
5.28KWPn7.5KW
Pmin=29.48KW
车轮材料
ZG310-570、HB320
Wm5320N
电动机：
160M2-6
2.5减速器
2.6高速联轴器
2.7低速
联轴器
9.3（QGq）2
Jk（JiJ2）m一'
2一—
n
1.10.20.0382
32
9.35320101
94020.95
10.2kgm2
发热校验：
ccFjV。
PsGj
1000m
cc53201
0.9100020.95
2.52kWP6.689KW
（5）减速器
i—=24.6
60000V
减速器输入功率按起动工况计算。
P1（FjFg）v
Pj
jm1000
1（53207980）1
210000.9
=7.4kW
厂（QGq）v
Fg.
gt
1.2（320100112）1
108
=7980N
减速器选择：
采用圆柱齿轮减速器，QJR200-25IPW，
高速轴直径32mm，低速轴直径65mm。
（6）高速轴联轴器
、丄95507.5
计T1Hi8Tn1.352.0
940
=206Nm
采用带制动轮联轴器，序号4，许用转矩3150Nm，
许用转速2400r/min，转动惯量1.8。
（p444）
（7）低速轴连轴器
R2.52kW
P6.689KW
QJR200-25IPW
序号4带制动轮联
轴器
2.8制动
器选择
2.9起动
时间与起动平均加速度校验
2.10运
计算扭矩：
95507.5
Tc2n8Tni1.352.0250.95
=4886Nm
采用CL7型，许用转矩18000Nm，许用转速
2270r/min，转动惯量0.21o（p445）
（8）制动器的选择
制动力矩：
Tz
mtz
2
975（QGq）vkQ」2）nm】
n9.55
fD
Fm'
2000im
Tz—
25
「cck5321000120.951.11.959402.
[0.975]
9459.55
5000.95
2332.883.6Nm
2000252
YW200-300-2。
额定制动力矩180Nm。
（9）起动时间与起动平均加速度校验
nJ
t
起动时间：
9.55（5時「）
94010・25.82s
9.55（2114.356）
J10.2kgm2
Tmq1.5Tn1.5114.3Nm
q940
十FjD5320500
Tj56Nm
j2000i2000250.95
a=v/t=1/5.82=0.172m/s2
（10）运行打滑验算
制动器选择：
YW200-300-2
t=5.82s
Tmq114.3Nm
a=0.172m/s2
行打滑
3.1车轮
起动：
d0.150.01575
（c）Pmin（“c）294802
KD1.1500
8172.66N
2000i500kiaJ
c[Tmq厂]
DD
2000250.95门
[114.3
500
5001.2250.0021.95]
10847.4N
不满足，起动打滑。
制动：
（K加
1.150.01575
（——）2948027907.34N
1.1500
2000i500kiazJ
D[TzD]
200025
[83.6
5001.2250.31.95]
500]
6952.6N
满足，制动不打滑。
三、小车运行机构
双轨、4轮、2驱动轮，集中驱动。
电机1台，减速器1台，车轮4组，联轴器5
个，浮动轴2个，制动器1个。
小车自重q=0.35Q=11.2t=112kN。
最大轮压：
Pmax=108kN
Pminq=28kN
起动打滑
制动不打滑
3.2阻力
3.3电机的计算与选择
3.4电机
采用单轮缘车轮，Q/（G+q）=1.51,小车运行速度
15m/min，
根据表3-8-12查得：
车轮直径400mm，轨道型号
P38（R=300），许用轮压16t，车轮材料ZG310-570、
HB320，轴径80mm,长度115mm。
（p359）
线接触
Pc2pmaxPmin813kN
R2K2PGC292.3kNPc81.3kNm
WmQq（320112）0.01
=4.32kN=4320N
揺诩步Fjv43200.25
P,j=1.2kW
j1000m10000.91
PKdPj2.01.2=2.4kW
采用YZR系列电机。
JC%=40%。
选取机座号为132M2-6电机，额定功3.7kW，额定转
速908r/min，最大转矩倍数2.5,转动惯量0.07kg•m2,
输出轴直径38mm,长80mm,J型伸出。
1[jnJ]mas100091280ta
1[43200.2590822.24]
11.7[10000.9912806]
2.63KWPn3.7KW
车轮：
ZG310-570、
HB320,轴径80mm
Wm=4320N
132M2-6
3.5减速器
3.6高速轴联轴
器
3.7低速轴联轴
..z.I、9.3（QG）
Jk（JiJ2）m2
……d9.3432100.25
1.10.071.67512
9080.95
2.24kgm
cc43200.25
RG0.9
1000m100010.95
1.02kWPn3.43KW
i——=106.4
I1（FjFg）v1（43201620）0.25
Pj■—1.65k
jm1000110000.9
W
l（Qq）v1.2（320112）0.25
Fg—1620N
ggt108
采用圆柱齿轮减速器，QJS450-100IPL,输入轴转速1000r/min,高速轴许用功率29kW，高速轴直径50mm，长110mm，J型伸出，低速轴直径150mm,长200mm,J型伸出，质量1400kg。
（p416）
计算扭矩：
955037
Tc18Tn1.352.0105Nm
908
IA48105
序号7联轴器，JA48I05许用转矩5600Nm，许用JA80165
转速2000r/min，转动惯量1.675，轮径400mm。
（7）低速轴连轴器连接50，80，中间加浮动轴。
Tc2n18Tni
95503.7
1.352.0800.95—7985Nm
减速器：
QJS450-100IPL
序号7联轴器，
JA48105
JA80165
最大扭矩:
Tmax0.7mTc20.72.6798514532.7Nm
max
Tmax
0.1d
d3OF耗322949mmd68^
3.8起动时间与起动平均加速度校验
3.9制动器的选择
减速器-浮动轴间：
采用CLZ9联轴器JA15°
202许用
JA140202
转矩28000Nm，许用转速1000r/min。
1A85132
浮动轴-车轮之间，采用CL8联轴器JA85132，许用
JA80132
转矩22400Nm，许用转速1140r/min。
浮动轴直径取55mm，与减速器连接轴颈处取140mm。
（8）起动时间与起动平均加速度校验
CLZ9联轴器
JA150202
浮动轴-车轮之间：
CL8联轴
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