起重机小车设计说明书[参考样本]

机械课程设计说明书题目：32/5吨通用桥式起重机小车设计班级：机自0218姓名：学号：200060太原科技大学课程设计说明书目录设计任务书1第1章概述2第2章总体设计22.1 总体设计方案72.2 四连杆变幅臂架系统运动学设计72.3 3总体尺寸规划7第1章主起升机构计算71.1确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组71.2选择钢丝纯71.3确定卷筒尺寸并验算强度81.4初选电动机101. 5选用标准减速器111.6 校核减速器输出轴强度111.7 电动机过载验算和发热验算111. 8选择制动器122. 9选择联轴器133. 10验算起动时间134. 11验算制动时间145. 12高速轴计算15第2章副起升机构计算172.1确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组172. 2钢丝绳的选择172. 3确定卷筒尺寸并验算强度182. 4初选电动机212. 5选用标准减速器212 .6校核减速器输出轴强度223 .7电动机过载验算和发热验算222. 8选择制动器232. 9选择联轴器232. 10验算起动时间242. 11验算制动时间256. 12高速轴计算25第3章小车运行机构计算276.1 确定机构传动方案276.2 选择车轮与轨道并验算其强度286.3 运行阻力计算296.4 选电动机306.5 验算电动机发热条件306.6 选择减速器316.7 验算运行速度和实际所需功率316.8 验算起动条件316.9 按起动工况校核减速器功率326.10 验算起动不打滑条件336.11 选择制动器336.12 选择联轴器346.13 验算低速浮动轴的强度356.14 小车缓冲器36设计心得37参考文献39太原科技大学课程设计任务书学生姓名指导教师设计（论文）题目32/5吨通用双梁桥式起重机小车设计计算主要研究内容1 .小车总体设计；2 .主/副起升机构设计计算；3 .小车运行机构设计计算；4 .小车主要安全装置设计计算；5 .小车总图绘制（标准0号或1号加长）1张；6 .机构部件图2号1张，机构零件图2号1张（选其一即可）。学院（直属系）：机电工程学院时间：2009年12月13日研究方法搜集查阅与分析研究相关国内外资料，综合所学基础与专业知识，遵循机械零件与起重机行业相关标准，在小组充分讨论基础上，制定合理的具有先进性的设计方案，按时完成本设计提出的全部内容。主要技术指标（或研究目标）小车的主/副起升机构设建数：起重量32/5t,起起高度16/18m,起起速度7.51/19.5m/min起升机构工作级别M5/M5,小车运行机构设计参数：工作级别M5,运行速度45m/min,轨距2500mm，参考轮距2800mm,小车参考自重：约11.5t主要参考义献1张质文，包起帆等.起重机设计手册.北京中国铁道出版社，20012倪庆兴，王殿臣.起重输送机械图册（上册）.北京：机械工业出版社，19913AUTOCAD实用教程（2005中文版）.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，20054杨长揆，傅东明.起重机械（第二版）.北京：机械工业出版社,19855陈道南，盛汉中.起重机设计课程设计指导书.北京：机械工业出版社,19916孙恒，陈作模.机械原理（第六版）.北京：高等教育出版社，20007编写组编，起重机设计规范GB3811-2008.北京：标准出版社，2008概述桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称大车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，设置在小车上的起升机构实现货物垂直升降。三个机构的综合，构成一立方体形的工作范围，这样就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。各类桥式起重机的特点如下1）普通桥式起重机主要采用电力驱动，一般是在司机室内操纵，也有远距离控制的。起重量可达五百吨，跨度可达60米。2）简易梁桥式起重机又称梁式起重机，具结构组成与普通桥式起重机类似，起重量、跨度和工作速度均较小。桥架主梁是由工字钢或其它型钢和板钢组成的简单截面梁,用手拉的产或电动的产配上简易小车作为起重小车,小车一般在工字梁的下翼缘上运行。桥架可以沿高架上的轨道运行，也可沿悬吊在高架下面的轨道运行，这种起重机称为悬挂梁式起重机。3）冶金专用桥式起重机在钢铁生产过程中可参与特定的工艺操作，其基本结构与普通桥式起重机相似，但在起重小车上还装有特殊的工作机构或装置。这种起重机的工作特点是使用频繁、条件恶劣，工作级别较高。主要有五种类型。4）铸造起重机：供吊运铁水注入混铁炉、炼钢炉和吊运钢水注入连续铸锭设备或钢锭模等用。主小车吊运盛桶，副小车进行翻转盛桶等辅助工作。5）夹钳起重机：利用夹钳将高温钢锭垂直地吊运到深坑均热炉中，或把它取出放到运锭车上。6）脱锭起重机：用以把钢锭从钢锭模中强制脱出。小车上有专门的脱锭装置，脱锭方式根据锭模的形状而定：有的脱锭起重机用项杆压住钢锭，用大钳提起锭模；有的用大钳压住锭模，用小钳提起钢锭。7）加料起重机：用以将炉料加到平炉中。主小车的立柱下端装有挑杆，用以挑动料箱并将它送入炉内。主柱可绕垂直轴回转，挑杆可上下摆动和回转。副小车用于修炉等辅助作业。8）锻造起重机：用以与水压机配合锻造大型工件。主小车吊钩上悬挂特殊盛料器高温液态钢包，用以支持和翻转钢包，副小车用来抬起钢包，浇铸液态金属0桥式类型起重机的金属结构一般由主梁和端梁组成，分为单主梁桥架和双梁桥架两类。单主梁桥架由单根主梁和位于跨度两边的端梁组成，双梁桥架由两根主梁和端梁组成。主梁与端梁刚性连接，端梁两端装有车轮，用以支承桥架在高架上运行。主梁上焊有轨道，供起重小车运行。桥架主梁的结构类型较多比较典型的有箱形结构、四桁架结构和空腹桁架结构。箱形结构又可分为正轨箱形双梁、偏轨箱形双梁、偏轨箱形单主梁等几种。正轨箱形双梁是广泛采用的一种基本形式，主梁由上、下翼缘板和两侧的垂直腹板组成，小车钢轨布置在上翼缘板的中心线上，它的结构简单，制造方便，适于成批生产，但自重较大。偏轨箱形双梁和偏轨箱形单主梁的截面都是由上、下翼缘板和不等厚的主副腹板组成，小车钢轨布置在主腹板上方，箱体内的短加劲板可以省去，其中偏轨箱形单主梁是由一根宽翼缘箱形主梁代替两根主梁，自重较小，但制造较复杂。四桁架式结构由四片平面桁架组合成封闭型空间结构，在上水平桁架表面一般铺有走台板，自重轻，刚度大，但与其它结构相比，外形尺寸大，制造较复杂，疲劳强度较低，已较少生产。空腹桁架结构类似偏轨箱形主梁，由四片钢板组成一封闭结构，除主腹板为实腹工字形梁外，其余三片钢板上按照设计要求切割成许多窗口，形成一个无斜杆的空腹桁架，在上、下水平桁架表面铺有走台板，起重机运行机构及电气设备装在桥架内部，自重较轻，整体刚度大，这在中国是较为广泛采用的一种型式。下面具体介绍普通桥式起重机的构造。普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。起重机运行机构的驱动方式可分为两大类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合-4 -太原科技大学课程设计说明书成一体的三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。起重机大车运行机构一般只用四个主动和从动车轮，如果起重量很大，常用增加车轮的办法来降低轮压。当车轮超过四个时，必须采用较接均衡车架装置，使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。本次设计课题为32/5t通用桥式起重机小车设计，主要包括起开、运行两大机构及其安全装置的设计计算和装配图与零部件图的绘制。将我们所学的知识最大限度的贯穿起来，使我们学以至用、理论联系实际。培养我们的设计能力及理论联系实际过程中分析问题、解决问题的能力。说明书所有公式格式全部应该如下所示：，一一、一2nd2（QGo）Dotzh=dCGD2-_20375Mzh-Mj）m2644375 (2000 -586.4)(3206,4)1030.6721.15(15.653075.8)(2rJ-2402420.858-0.76s式中，心电动机满载下降转速，单位为r/min,nd=2n0-nd=2父600-556=644r/min;Mzh制动力矩，Mzh=2000N.m;Mj净阻力矩，Mj=586.4N.m;（该部分地区只作指导用，请删除）（去掉概述，目录要改为和后面计算内容一致，不要有错别字,公式及其文中公式符号，必须用“公式”格式，必须采用Word2003以前的低版本打印）第1章主起升机构计算1.1 确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组1所示，采用了双按照构造宜紧凑的原则，决定采用下图的传动方案。如图太原科技大学课程设计说明书联滑轮组.按Q=32t,表8-2查取滑轮组倍率1=4,因而承载纯分支数为Z=2ih=8Go吊具自重载荷。得其自重为：G=2.0%mPq=0.02x320=6.4kN图1主起升机构简图1.2 选择钢丝绳若滑轮组采用滚动轴承，ih=4,查表得滑轮组效率hh=0.97钢丝绳所受最大拉力maxGo Q2hh ih320 6.42 4 0.97二 42kN按下式计算钢丝绳直径d=c,Smax=0.09642=19.7mmc:选择系数，单位mm/qN,用钢丝纯q=1850N/mm,据M5及A查表得c值为0.096。选不松散瓦林吞型钢丝绳直径d=20mm,其标记为6W(19)-20-185-I-光-右顺(GB1102-74)。1.3 确定卷筒尺寸，转速及滑轮直径卷筒和滑轮的最小卷绕直径Do:Dom后hMd式中h表示与机构工作级别和钢丝纯结构的有关系数；查表得：筒h1=18;滑轮h2=20;筒最小卷绕直径Domin=h1d=1820=360;轮最小卷绕直径Domin=h2d=2020=400。考虑起升机构布置卷筒总长度不宜太长，轮直径和卷筒直径一致取D=650mm0卷筒长度HmL=2(Lo1iI=2(n)t3ttl3=1946.8mm。二Do式中L。：筒上有纯槽长度，Lo=(Hm+n)t,中安全圈n=2,起升高度H=16m,二Do槽节矩t=23mm,绕直径Do=670mm；11:定纯尾所需长度，取l1=3x23=69mm；I2：筒两端空余长度，取12=t=23mm；I3：筒中间无槽长度，根据滑轮组中心间距二150,13=1761mm。卷筒壁厚6=0.02D+(610)=0.02x650+(610)mm=1923mm6=20mm进行卷筒壁的压力计算。卷筒转速nt=mvn二4-7.51r/min=14.3r/min。二Do3.140.671.4 计算起升静功率(QGo)%_(3200006400)7.51Pj-47.6kWj6010006010000.97式中“起升时总机械效率n=z*h)=0.97x0.94m0.982M0.992=0.858nz为滑轮组效率取0.97;传动机构机械效率取0.94;卷筒轴承效率取0.99;连轴器效率取0.98。1.5 初选电动机PJCGPj=0.855kW6007.5139.30.头际起升速度vn=7.38m/min40一、476393实际起升静功率Pj=39.3=46.77kWj40用R续载荷校核减速器输出轴的径向载荷，最大力矩。1.7 电动机过载验算和发热验算过载验算按下式计算：3V工父0=与父（320+6介10M9:dQgkWmm100013.310000.85860Pn=45KW41.78kVV止匕题Pn恰好与Pjc=P25的功率相等。式中Pn,准接电持续率时，电动机额定功率，单位为kVVH:系数，绕线式异步电动机，取H=2.5;入m:基准接电持续率时，电动机转矩允许过载倍数，查表得入mM1.7;m:电动机个数；“：总机械效率4=0.858。发热验算按下式计算：PP3式中P:电动机在不同接电持续率JC值和不同CZ值时允许输出功率，单位为kW,按CZ=300JC值=25%查表得P=43.867kWG (Q Go)、n1000 m3=38.08kW0.8(3206.4)107.38100010.858P=43.867P=38.O8kWv过载验算和发热验算通过1.8 选择制动器按下式计算，选制动器：MzhKzhMj式中M力：制动力矩，单位为N.m;Kzh：制动安全系数，查表M5得Kzh=2.0;Mj:下降时作用在电动机轴上的静力矩，单位为N.m，(QG0)D0(3206.4)1030.670.858Mj=1=586.4N.m2mi2440“:下降时总机械效率，通常取=0.858_.Mzh=MzhMj=2586.4=1172.N.m选用Kzh=1172.8N.m选用YWZ5-400/121制动器，其额定制动力矩1250N.m；安装时将制动力矩调整到所需的制动力矩Kzh=2000N.m。1.9 选择联轴器根据电动机和减速器以及浮动轴的轴伸尺寸及形状选连轴器，使连轴器的许用应力矩M计算的所需力矩M,则满足要求。电动机的轴伸：d=85mm|形)，长度E=1700.5mm减速器轴伸：d=90mm柱形)，长度E=135mm浮动轴的轴头：d=60mm长度E=107mm选取梅花弹性连轴器：型号为MLL9-I-400M=2800N.m;GD2=132.54=530Kg.m型号为MLL9M=2800N.m；G12=18.954=75.8Kg.m2。Pjc55电动机额定力矩Mn=9550j=9550=944.69N.mnjc556计算所需力矩M=n8Mn=1.51.8944.69=2550.69N.M式中n：安全系数取n=1.5;%.刚性动载系数，取*8=1.8。M=2800M=2550.69N.M所选连轴器合格。1.10 验算起动时间起动时间：、一3_2+nd2.(QGo)10Dotqc(GD)375(Mq-Mj)im561.92(3206.4)1030.672=1.15(15.653075.8)(1375(1605.97-796.5)402420.858=1.3s式中：(GD2)i=(GD2)d+(GD2)i+(GD2)-38 -=15.6+530+75.8=621.4kN.m静阻力矩：39G0)D0=(3206.4)100.67=796.5N.m2mi24040.858电动机启动力矩:M=1.7Mn=l.7944.69=1605.97N.mqn平均起动加速度:a0=7.38=0.095m/s2qta601.360qaq=0.095m/s2a=0.2m/s2电动机启动时间合适。1.11验算制动时间制动时间:一一一2nd2(QGo)Dotzh=dCgd22；0375(Mzh-Mj)Lih2m2644375(2000-586.4)(3206,4)1030.6721.15(15.653075.8)(402420.858=0.76snd,电机满载下降转速，单位为r/min;nd=2n01nd=2600-556=644r/minMzh=2000N.m-.Mj=586.4N.m平均制动减速器速度azh=-V-=7.83=0.17m/s2a=0.2m/s2,所以tzh600.7660制动时间也合适。1.12高速轴计算1.12.1 疲劳计算轴受脉动扭转载荷，其等效扭矩：M1h1Me=271.72=143.43kgf.m式中：%=2等效系数，由表查得；Me相应于季候工作类型的电动机额定力矩传至计算轴的力矩Ne(25%)42Me=975=975=71.72kgf.mn1(25%)571MiW由上节选择联轴器中，已确定浮动轴端直径d=55mm.因此扭转应力为：-238.0kgf .m14343,3二d32许用扭转应力: oh2 kk轴材料用45钢,ob=6000kgf/cm2,仃s=3550kgf/cm222二=0.22；入口1320kgf/cm.s=0.6s=2130kgf/cmK=kxkm-考虑零件几何形状和零件表面状况的应力集中系数；kx-与零件几何形状有关，对于零件表面有急剧过度和开键槽及紧配合区段，kx=1.52.5;km-与零件表面加工光洁度有关，对于V5,km=1.151.2;对于、3,km=1.251.35;此处取K=21.25=2.5h-考虑材料对应力循环不对称的敏感系数，对碳钢，低合金刚，取h=0.2.nI安全系数，查表得nI=1.6.213202因止匕tok=611.1kgf/cm2,故tntok通过。(2.50.2)1.6l1.12.2静强度计算轴的最大扭矩：M2=c2Mj=279.65-159.3kgf.m式中：久2-动力系数，由表查得，因轴的工作速度较高，取唧2=2；Mj按照额定起重量计算轴受静力矩，Mj=79.65kgf.mM2159.302二 8.532许用扭转应力：.2130n2 - 1.6= 1331.25kgf/cm最大扭转应力：.max2=3=264kgf/cm式中：叫-安全系数，由表查得1=1.6。tmaxGPj=0.8x18.17=14.536kW式中PJC.在JC值时的功率，单位为kW;G:稳态负载平均系数，根据电动机型号和JC值查表得G=0.8o选用电动机型号为YZR180L-6,PJC=17KW,nJC=955r/min,最大转矩允许过载倍数入m=2.5;飞轮转矩GC2=1.5KN.m2oPi1817电动机转速nd=n0(n0-nJC)=1000-(1000-955)=951.9r/minPJc17式中:在起升载荷PQ=49.98kN作用下电动机转速；n0:电动机同步转速；Pjc,Qc:是电动机在JC值时额定功率和额定转速。2.6 选用减速器减速器总传动比：i=951.9=15.865,取实际速比i=16ni60起升机构减速器按静功率Pj选取，根据Pj=18.17kW,%=951.9r/min,i=16,工作级别为M5,选定减速器为ZQH50,减速器许用功率Pnj=31KW低速轴最大扭矩为M=21000N.m减速器在951.9r/min时许用功率Pnj为Pnj=31父951.9=29.5kW17kW1000实际起升速度Vn =19.5 15.86516=19.334m/min;实际起升静功率Pj =18.17 15.865 =18.02kWA16用R续载荷校核减速器输出轴的径向载荷，最大力矩。2.7 电动机过载验算和发热验算过载验算按下式计算：3Pn m mQG02.1(490.98)10319.340.n=15.136kW100012.510000.89460Pn=17KW15.136kWV此题Pn恰好与=P25的功率相等。式中Pn:基准接电持续率时，电动机额定功率，单位为kWH:系数，绕线式异步电动机，取H=2.1;入m:基准接电持续率时，电动机转矩允许过载倍数，查表得入m取2.5;m:电动机个数；“：总机械效率4=0.894。发热验算按下式计算：PP3【特别注意：这些公式上下文中都用Word2003以前的低版本的“公式”格式打印】式中P:电动机在不同接电持续率JC值和不同CZ值时允许输出功率，单位为kW按CZ=150JC值=25%查表得P=15.393kW3= 14.42kWG(QG0)n_。8(490.98)10319.341000m100010.894P=15.363P=14.42kWv过载验算和发热验算通过。2.8 选择制动器按下式计算，选制动器MzhKzhMj式中Mzh.制动力矩，单位为N.m；Kzh.制动安全系数，查表M5得Kzh=2.0;Mj.下降时作用在电动机轴上的静力矩，单位为N.m；3Mj=(Q+G0)D0n=(49+0.98)父10MO.40.894=.12Nm2mi2416“：下降时总机械效率，通常取刀七=0.894_Mzh=MzhMj=2143.12=286.24N.m根据选用Mzh=286.24N.m选用YWZ5315/30制动器，其额定制动力矩400N.m；安装时将制动力矩调整到所需的制动力矩Kzh=290N.m。2.9 选择联轴器根据电动机和减速器以及浮动轴的轴伸尺寸及形状选连轴器，使连轴器的许用应力矩M计算的所需力矩M,则满足要求。电动机的轴伸：d=55mm|形）,长度E=820.5mm减速器轴伸：d=50mm（l形），长度E=85mm浮动轴的轴头：d=45mm长度E=84mm选取梅花弹性连轴器：型号为MLL6-I-200,M=630N.m;GD2=6.74=26.8Kg.m2;型号为MLL6M=630N.m；GD2=1.854=7.4Kg.m2。Pic17电动机额定力矩Mn-9550=9550-=170N.m*955计算所需力矩M=n8Mn=1.52.0170=510N.m式中n:安全系数取n=1.5;%.刚性动载系数，取%=2.0;M=630M=510N.M所选连轴器合格。2.10 验算起动时间起动时间：nd2(QG0)103D0tqdc(GD2)j-375(Mq-Mj)i2m2951.9375 (289 -179.07)1.15 (1.5 26.8 7.4)(490.98)1030.412ZT22162420.894=1.0s式中：(GD2)1=(GD2)d+(GD2)l+(GD2)z=1.5+26.8+7.4=35.7kN.m静阻力矩：(QGo)Do(490.98)1030.41=(Q020=()=179.07N.m2mi21640.894电动机启动力矩：M=1.7Mn=1.7170=289N.mqn平均起动加速度:.n19.34aa=0.32m/s2qta601.060qaq=0.32m/s2a=0.4m/s2电动机启动时间合适。2.11 验算制动时间制动时间：2nd2(QG)D0tzh=dCGD2-(Q20；-375(MzhMj)ih2m2951.9(490.98)1030.412=1.15(1.526.87.4)(2)2375(290-143)162420.894=0.85snd,电机满载下降转速，单位为r/min；nd=2n0-nd=21000-951.9=1048.1r/minMzh=290N.mMj=143N.mV1934平均制动减速器速度azh=n-=.=0.37m/s2a=0.4m/s2tzh600.8560所以制动时间也合适。2.12高速轴计算2.12.1 疲劳计算：轴受脉动扭转载荷，其等效扭矩：M1=KMe=216.9=33.8kgf.me式中：j1等效系数，由表查得j1=2；Me相应于季候工作类型的电动机额定力矩传至计算轴的力矩。NMe -975n1(25%)977=16.9kgf .m二 M1n W由上节选择联轴器中，已确定浮动轴端直径d=45mm.因此扭转应力为：33.83=185.4kgf.cm0.24.53许用扭转应力: oh1ni轴材料用45钢,0b=6000kgf/cm2,crs=3550kgf/cm222q=0.22rb=1320kgf/cm.7s=0.6os=2130kgf/cmK=kxkm-考虑零件几何形状和零件表面状况的应力集中系数；kx-与零件几何形状有关，对于零件表面有急剧过度和开键槽及紧配合区段，kx=1.52.5;km-与零件表面加工光洁度有关，对于V5,km=1.151.2;对于、.3,km=1.251.35;此处取K=21.25=2.5h-考虑材料对应力循环不对称的敏感系数，对碳钢，低合金刚，取h=0.2.nI安全系数，查表得nI=1.6.因此丁贵二f2故tntok通过。2.12.2 静强度计算：轴的最大扭矩：M2=c2Mj=2179.07=35814kgf.m式中：久2-动力系数，由表查得,因轴的工作速度较高，取中c2Mj按照额定起重量计算轴受静力矩，Mj=179.07kgf.m最大扭转应力：.maxM 2358.143W 0.2 4.5=196.5kgf / cm2许用扭转应力：-2s 2130电 1.6二1331.25kgf/cm2式中：h-安全系数，由表查得h=1.6。tmax1.6式中：r=9cm轨顶弧形半径，由表查得。由表选择车轮：当运行速度60m/min,-Q-至2.8工作级别M5时，车轮直Gxc径D=400nim,轨道为38kgf/m轻轨的许用轮压为13.4t,故可用。1.1.1 疲劳计算：疲劳计算时的等效载荷：Qd=2Q=1.132000=35200kgf式中中2:效系数？，由表查得1.1车轮的计算轮压：Pjmax=Q2：Gxc=320001.1113001=46500kgf根据点接触情况计算接触疲劳应力:jd=40003pK21)2=4000346500(21)2=27442.5kgf/cm240 30.jDJ,、4030对于车轮材料，由表查得接触许用应力仃jd=2400030000kgf/cm2,因此,仃jd%,故疲劳计算通过。1.1.2 强度校核最大计算轮压：Pjmax=k2Pmax=1.017000=17000kgf。式中：k2冲击系数，由表第II类载荷当运行速度vW1m/sec时，k?=k=1点接触时进行强度校核的接触应力:212212d max2= 18509.4kgf/cm2=40冲jmax(67)=40呼500v9)车轮材料用ZG55-U由表查得:9dmax=2000023000kgf/cm2,仃dmax。dmax强度校合通过。3.3 运行阻力计算d.摩擦力矩：Mm=“QGxc)(k口,)由表知Dc=400mm车轮的轴承型号为22213c调心滚子轴承，轴承内径和外c径的平均值d=92.5mm；由表查得：滚动轴承摩擦系数k=0.0006;轴承摩擦系数N=0.015,附加阻力系数P=1.5。代入上式得：当满载时运行阻力矩：0.0925)2Mm(QGxc)(k-)=1.5(3200011300)(0.00060.015=84kgf.m运行摩擦阻力：Pm(Q)=M2)=善=420kgfDe/0.422当无载时运行阻力矩：Mm(Qf)=Gc(k，)0.0925=1.511300(0.00060.015)=22运行摩擦阻力：Pm(Q)=Mm(Q9=八22=110kgfDC0.4C223.4 选电动机Pj,xc42042.4电动机静功率：NJ=3.23kw10260m102600.91式中：Pj=Pm(Q=Q)满载运行时静阻力；m=1驱动电动机台数。初选电动机功率：N=kdNj=0.93.23=2.91kw式中kd,电动机功率增大系数，表查得kd=0.90查表选用电动机YZR-160M1-6,Ne=5.5kw;n产1000r/min；(GD2)d=0.41kgf.m2;电动机重量Gd=153.5kg。3.5 验算电动机发热条件等效功率：Nx=k25Nj=0.751.123.23=2.71kw式中：k25-工作类型系数，由表查得0.75；-根据%=0.2值查得了=1.12。由此可知，Nx此故初选电动机发热条件通过。3.6 选择减速器车轮转速：兀=皿=42.4=33.8rpm二Dc3.140.4机构传动比：i0=凡=1000=29.59nc33.8查表选用ZSC600-V-1减速器：i0=31.2；N重级=6.21kw,可见NjN重级，故初选电动机发热条件通过。3.7 验算运行速度和实际所需功率实际运行速度：vxc=Vxcy=42.4至59=40.21m/mini031.2误差：e=v晨vxc=4。2142.41go%=5.1%015%合适。vxc42.4实际所需电动机静功率:vNj = N j _ vxcxc- 40.21 =3.23= 3.06kw tq(Q= Q)故所选电动机满足季候快速起动要求。3.9 按起动工况校核减速器功率起动状况减速器传递的功率：一PdVxcN=-10260m式中：Pd = Pj Pg = PjVxcK 60tq(Q3420(3200011300)40.211060442=1076.5kgf计算载荷：m运仃机构中同一级传动减速命的个数：m=1,因此=7.9 kw一1076.540.21N=-102600.91所选用减速器的N重级=6.21kwT（q=q），故满载起动时不会打滑，因此所选电动机合适。3.11 选择制动器查得小车运行机构的制动时间tz=34sec,取tz=4sec,因此所需的制动力2矩：Mz-mc(GD2)i(Q2xc)C-(Q Gxc)(kd)2- i01 ， 1000=-1 0.4661 375 3_2(32000 - 11300) 0.431.220.9 一m375tzi00.09252 )0.9 =2.96kgf(3200011300)(0.00060.01531.2由表选用制动器JWZ-200/100,额定制动力矩Mez=4kgf.m,考虑到所取制动时间tz=4s与起动实际tq=4.42s比较接近，并验算了起动不打滑条件，故略去制动不打滑条件的验算。3.12 选择联轴器3.12.1 机构高速轴上全齿联轴器的计算扭矩Mjs=Me1n1=25.361.4=15.0kgf.m式中：=2等效系数，由表查得；n=1.4安全系数，由表查得；Mel相应于机构值的电动机额定力矩换算到高速轴上的力矩Na一Mel=975e=5.36kgfn1由表查电动机YZR160M1-6两端伸出轴为圆柱形d=481黑则l=1101043mm及d=40mm,l=49.5mm；由附表查ZSC600减速器图速轴端为圆柱形d=30mm,l=89.5须。故从附表中选一个全齿联轴器：S391联轴器，其最大允许扭矩M=71kgf.m飞轮矩（GD2）l=0.38kgf/m2重量Gi=16.1kgf。mJmax；,高速轴端制动轮，根据制动器YWZ-200/100由表选用制动轮200-Z48,飞轮矩（GD2）Z=0.8kgf/m2,重量Gz=10kg。以上两部分飞轮矩之和与原估计相符，故有关计算不需要重新计算。3.12.2 低速轴的计算扭矩：11rMjs=-Mjsi0=-1531.20.9=210.6kgf.m由附表查得减速器低速轴端为圆柱形d=65mm；由附表查得主动车轮的伸出轴端为圆柱形d=65mm,故从附表中选四个半齿联轴器：CLZ3联轴器。3.13验算低速浮动轴强度3.13.1 疲劳计算低速浮动轴的等效扭矩:M1=%Meli0=1.45.3631.20.9-105.4kgf.m22式中:叼=1.4等效系数，由表查得;由Mi n3W 二(6.5)105402-391.1kgf/cm2上节已取浮动轴端直径d=65mm,其扭转应力32浮动轴的载荷变化为对称循环（因运行机构正反转扭矩值相同），许用扭转应.r.41132012力:北:一二二406kgf/cmkr2.51.3式中:材料用45钢，取0b=6000kgf/cm2;仃s=355Ckg/cm2;_24=0.22-0.226000=132Ckgf/cms=06%=0.63550=2130kgf/cm2K=kxMkm考虑零件几何形状和零件表面状况的应力集中系数，参考起开季候计算，取K=2.5on1二1.3安全系数，由表查得。因此品=1故疲劳验算通过。3.13.3静强度计算M-536静强度计算扭矩：M2=c230=2.25J631.20.9=1693kgf.m22式中：九2动力系数，查表得中C2=2.25;M216930.2扭转应力：max3=6283kgf/cmW二6.532许用扭转应力2=-S=2130=16385kgf/cm2n21.3因此，TT2静强度验算通过。第4章小车安全装置计算4.1 小车缓冲器小车质量和运行速度都不大，故采用橡胶缓冲器，初定缓冲器数目n=24.1.1 缓冲行程式中Vpt：小车碰撞速度，有限位开关，故取Vpt=0.7vt;amax：容许的最大减速度，为4m/s2所以spt1皿a max 40.49 42.44 ( 60 )2m61.17mm4.1.2 缓冲能量EW：1PGxV2t2 g pt1 1130002100.7 42.4-()：1382.5N.m604.1.3 最大缓冲力FmaxmaxpGx113000amax=F00 4 = 45200 N g104.1.4 橡胶缓冲器的主要尺寸橡胶断面积Amaxn二式中。:橡胶的许用应力，采用中等硬度，中等强度的橡胶,-一，2叵=3N/mm ,弹性模数E =5N/mm2;n:缓冲器个数，取n=2452002 32 mm2:7533.3mm选用圆形断面,则其直径D为D=J4A上J47533.3mm之97.9mm,考有关标准,取D=100mm,二,3.14橡胶缓冲器的长度L2 . nD Es4Fmax一，一 ，一 2 一 一3.14 2 1005 61.174 45200mm ： 106.2mm取 L=110mm4.1.5 缓冲器的额定缓冲行程sn,额定缓冲容量En和极限缓冲力F:bL3110i=mm:66mmE51EA2sn1l3.141002-2彳八3100Nmm85EW1382.5：777.15WNm=691.25mn2Fj=ALT-1廿L-13.1410023Nj44:23561.9N4.1.6 实际的缓冲行程s,最大缓冲力F,max和最大减速度amaxEW1382.5s=sn、W=66：mm：62.24mm.s12777.15max2Ew213825=-5N：44424.8N62.2410“一s_61.1722_,2amax=、amax4m/s:3.93m/s:二amax4m/ss62.24后记我认为我的这次起重机设计是我大学里专业学习收获最多的一次。在设计中我系统得复习了许多以前的知识。对我知识体系的巩固和升华有很大的作用。在这里，我将自己的一些设计心得写出来与大家分享。1）现在的机械设计可以说是一种组合与筛选。由于世界范围的工业大生产，专业化，标准化成为一种必然。社会的飞速进度也要求我们提高生产效率。这就要求现代企业必须能够满足大规模的生产要求。而标准化是这一趋势的必然出路。标准化是有利也有弊的，它的主要弊端就是使许多企业单纯依靠标准，失去了创新的能力。标准是一个最底的要求，是社会技术成熟的结果，它并不代表行业最先进的技术和设计方法。所以我们要在满足标准化的同时进行技术创新。才能不断地进步。只有这样，设计才不会是一种纯粹的数学游戏，而成为一种神圣的职业。2）国内的技术创新主要集中在零件上，这些年来，许多企业也加大了对控制方面的重视。但是我认为机器整体的机型变化也很重要。现在的起重机械，尤其是港口机械的机型虽然是许多辈前人的辛苦努力的结果，但是这并不意味着这些机型就是完美的，其实我们也可以进行改进。比如利渤海尔的新型的港口移动式起重机，这种机型是一种多功能的机型，具有以往许多机型的优点，同时也舍弃了其不合理的地方。这一点详见我的英语翻译。3）专业其实是触类旁通的，现代流行的许多设计理念比如有限元法，反求工程，工程数据库，可靠性设计，疲劳设计，健壮设计等其实都不是搞机械设计的学者相出来的。国家863计划中有一个CIM（计算机集成制造）工程，是有华中科技大学，清华大学，西安交通大学，北京航空航天大学，南京航空航天大学的一些做机械加工工艺的老师共同完成的。现在的许多设计理念其实都是这个项目的派生物，现在这个项目完成的最好，同时也衍化出许多设计理念，比如模块化设计，并行工程，全寿命周期设计，仿真与虚拟设计，动态分析等。所以我们不能固步自封地只想着起重机方面的东西，我们的专业学习范围本身