精品桥式起重机小车行走机构设计.docx
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精品桥式起重机小车行走机构设计
小车行走机构设计
一．电动机的选择
（1）运行阻力
对于一般的起重机而言运行阻力即是起重机运行的静阻力，它分别包含：
起重机运行的摩擦阻力、起重机在有坡度轨道上运行时必须克服的由起重机重量分力引起的阻力，可称为坡度阻力、室外起重机还要考虑的由于风载引起的阻力，称之为风载阻力。
P静=P摩+P坡+P风（公斤）
P静——起重机运行的静阻力
P摩——起重机运行的摩擦阻力
P坡—-起重机运行时克服轨道坡度引起的重量分力的阻力
P风—-室外工作的起重机索要考虑的风载荷引起的阻力
但是对于室内工作的桥式起重机，没有风载阻力和坡度阻力，所以，此次设计的桥式起重机，运行阻力只有起重机运行时的摩擦阻力，即：
P静=P摩
对于运行摩擦阻力，指的就是起重机满载运行时的最大摩擦力：
P摩=（Q起+G0）（2K+μd）K附/D轮
Q起—起升载荷重量10000kg
D轮-车轮直径20cm
K附-附加摩擦力系数1。
8
G0—小车自重3500kg
K-滚动摩擦系数0。
03
μ—轴承摩擦系数0。
015
d—轴承内径10cm
对于上式，令:
f0=（2K+μd）K附/D轮
f0-摩擦阻力系数
计算得：
f0=（2×0.03+0。
015×10）×1.8/20
=0.0189
满载运行时的最小摩擦阻力:
P摩满min=（Q起+G0）（2K+μd）K附/D轮
计算得：
P摩满min=（10000+3500）（2×0。
03+0。
015×10）×1.8/20
=255。
15
空载运行时的最小摩擦力：
P摩空min=G0（2K+μd）K附/D轮
计算得：
P摩空min=3500×（2×0。
03+0.015×10）×1.8/20
=66。
15
用下式初算起重机运行摩擦阻力：
P摩满min=f0min（Q起+G0）K附
计算得：
f0min=P摩满min/（Q起+G0）K附
=255.15/［（10000+3500）×1。
8]
=10。
5kg/t
其中，上式中f0min—最小摩擦阻力系数
其中G0≈0.35Q起=3500kg；Q起=10000kg；D轮=200mm
K=0。
0090;d=130mm;μ=0.015；K附=1。
8
（2）初选电动机
满载运行时电动机的静功率：
N静=P静υ/6120ηm（kw）
上式中：
P静-起重机运行的静阻力
此次设计的起重机用于室内厂房：
P静=P摩
υ—起重机运行速度30m/min
ŋ—机构传动效率（取0。
90）
m—电动机个数
（1）
计算得:
N静=（255.15×30）/（6120×0.90×1）
=1。
3897
初选电动机：
N=K电N静
K电—电动机启动时为了克服惯性的功率增大系数
计算得：
N=1.3897×1。
2=1。
6676
选用电动机型号JZR2;机座号11；转速n=1000r/min;
额定功率N额=1.6676JC=25％；［N]=2。
2KW
电动机选定后确定减速器的传动比和车轮的转速：
ⅰ=n/n轮、n轮=60υ/πD轮
计算得：
n轮=6000/3。
14×20=95.54
ⅰ=n/n轮=1000/95.54=10。
47
满载运行时电动机的静力矩：
M摩=P静D轮/2in
M摩=（255.15×0。
2）/（2×10。
47×0。
90）=2。
7077
（3）启动时间与起动平均加速度验算
满载启动时间
t起满=［0。
975（Q起+G0）υ²/nη+nmk（GD²电+GD²联）]/（mM平起—M电）
上式中：
M平起-电动机平均启动力矩
n—电动机转速1000
GD²电—电动机转子飞轮矩0.2kg·m²
GD²联—电动机轴上带制动轮联轴器的飞轮矩0.12kg·m²
k—计及其它传动件飞轮矩影响的系数，换算到电动机轴上可取k=1.1~1.2
M额=975×N/n=975×2。
2/1000=2.145kg·m
M平起=1。
5×M额=1。
5×2。
145=3。
2175kg·m
计算得：
t起满=2sa平=0.5/2=0。
25m/s²
（4）.发热验算
为了避免电动机工作时过热，应进行发热验算。
电动机工作中因温升而发热,过高的温升会使绕组的绝缘材料加速老化，因此需要按静功率初选的发动机作发热验算，以控制电动机的温升在容许范围内。
电动机发热验算的常用方法：
找出一个不变的等效负载,他与实际变化的负载在使用发动机发热上等效。
如所选电动机的热容量大于由这个等效负载产生的热容量大于由这个等效负载产生的热容量，电动机就不会过热。
平均损耗法是验算验算电动机容量的较为精确的方法，但不便于实用。
一般采用的方法有两种,均为近似的等效功率法,此处选用综合系数法
k25=0.17V25=0。
72；N静=1.3897
电动机不过热的条件
对于轻级、中级工作类型的起升结构此处选用N25；使所选用的电动机在JC=25％时的的定功率大于该值
计算得：
N25=V25×N静=0。
72×1。
3897=1.003
（5）N额=1。
6676≥1.003=N25所以发动机满足发热验算。
（6）打滑验算
为了使起重机运行时可靠的起动或者制动，应分别对驱动轮作启动和制动时的打滑验算。
小车空载时起重机容易发生打滑.
起动时按照下式计算
制动时按照下式计算
上式中：
φ-粘着系数对于室外工作的起重机取0.12（下雨时取0。
08）；对室内工作的起重机取0.15，钢轨上撒沙时取0.2～0。
25。
K-粘着安全系数。
k-计及其它传动件飞轮矩影响的系数,换算到电动机轴上可取k=1.1~1。
2
M平起—验算打滑一侧电动机的平均启动力矩
M制-验算打滑一侧的制动器的制动力矩
η’—机构在制动时的传动效率，η'≈η
a平—小车启动时的平均加速度
a制—小车机制动时的减速度
R驱min—驱动轮的最小轮压
GD²联—电动机转子飞轮矩
GD²电—电动机轴上带制动轮联轴器的飞轮矩
t制=2，下式有计算
a制=0.25m/s²
按照以上公式计算时可能出现K=0.8～1.0，这就意味着车轮打滑,除增加车轮磨损外,实际启动时间也略微延长.对于不经常使用的起重机,产生这种短暂的打滑还是允许的.为了使工作繁忙的起重机工作时车轮不打滑，应合理的选择电动机，并尽可能的降低加速度或者减速度，同时应选取合适的驱动轮数，必要时可以采用全部驱动
车轮轮压车轮踏面水平力的计算
垂直轮压（车轮与轨道接触的垂直压力称为轮压）计算：
起重机每个支承点上有一个或者数个车轮（取决于总支承反力的大小与车轮的直径），这些车轮与支承结构（如果、平衡量）均采用铰接式连接系统。
这样，每个车轮所受的垂直压力近乎相等，故可用下式计算：
式中：
V—支承点的垂直总反力
m—支承点的车轮数m=1
V=（G0+Q起）/4=3375kg
R=V/m=3375kg
R驱min=Vmin/4=G0/4=3500/4=875kg
按照以上公式计算时可能出现K=0.8~1。
0,这就意味着车轮打滑，除增加车轮磨损外，实际启动时间也略微延长。
对于不经常使用的起重机，产生这种短暂的打滑还是允许的。
为了使工作繁忙的起重机工作时车轮不打滑,应合理的选择电动机，并尽可能的降低加速度或者减速度，同时应选取合适的驱动轮数,必要时可以采用全部驱动
通过比较，满足条件：
通过打滑验算。
制动器的选择制动器制动力矩满足在任何情况下使得起重机停住，对于室内工作的桥式起重机，按照空载时不产生打滑的条件选择制动器（最大制动减速度可取为0.55m/s²
用来搬运融化金属、有毒、易爆易燃等危险物品以及用来吊装很重要的部件时，起升机构应该安装两个制动器,两个制动器的安全系数如下：
1由一套驱动装置驱动，共有两个制动器,每个取M制=1.25
2由两套彼此有联系的驱动装置驱动，每套一个共有两个制动器，每个制动器取值M制=1.25
3由两套彼此有联系的驱动装置驱动,每套有两个制动器，共有四个制动器,每个制动器取值M制=1。
1
M制分=M制/4=5.13/2=2.565
选择的制动器各项数据：
制动器型号:
jwz—200/100制动轮直径：
200mm；
制动力矩：
400kg·cm；制动瓦块推距：
0.5mm;
电磁铁型号:
MZD1-100;H=170mm;A=350mm；
L=504mm；B=90mm;A1=60mm
B1=130mm;L1=285.5mm；H1=380mm；
d=17mm；重量=25kg;δ=6mm
制动时间
制动时间长短与制动作业条件有关。
作精密安装用的起重机，若制动力矩太大,制动过猛（即制动时间过短）会引起物件上下跳动；制动时间过长会产生“溜钩”现象，影响吊装工作。
供港口装卸货物用的门座起重机,因速度高,若制动过猛会引起整台起重机晃动，影响起重机连续、高生产率的工作.
通过计算可以得到:
t制=2s
三。
减速器选择
1初选减速器共有两种方法：
如标准减速器的承载能力表上已列出一定寿命期内的等效载荷（力矩或功率）或者等效时间等。
即按照等效载荷法换算出等效载荷或者按等效时间法换算出等效工作时间或者当量循环次数，使之满足：
对于行走机构，由于起重机的惯性较大，因此选用等效时间法进行计算。
由于等效时间法已经用过，所以这里选用第二种方法根据标准减速器的承载能力表选用，对于运行机构，其计算载荷按起动工况确定:
式中P静—小车运行时的静阻力
P惯-小车运行时的惯性力
计算得：
P惯=（10000+3500）×0。
25/10
=337。
5
P算=337。
5+255.15=592.65
减速器的计算输入功率为：
式中v—小车运行速度30
m—运行机构中的减速器个数2
η—运行机构的传动效率0.90
N=（592。
65×30）/（6120×0。
90×2）=1。
613
通过i=10。
47取为10选择减速器，减速器型号：
ZQH25及其各项数据
高速轴:
许用功率［N］=5。
4kw；
低速轴：
最大短暂容许扭矩[M］=260kg·m
低速轴最大容许径向载荷：
[R］=1250kg
考虑到重级或者特重级起重机运行机构的工作条件比较恶劣（机构常处于起动、制动工况）,根据实践经验,减速器实际输入功率以取1.8～2。
2倍计算功率为宜。
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