325t25[1].5m桥式起重机运行机构设计

摘要本文主要介绍了桥式起重机的整体设计理论和设计过程，其中重点设计了桥式起重机的运行机构起升机构等，主要包括桥式起重机小车运行机构的整体设计及传动机构的布置，小车运行机构计算。还有轴承的选择、联轴器的选择、电动机的选择、减速器的选择和校核。关键词：桥式起重机；起重机小车；卷筒；减速器。AbstractThis article mainly introduced the entire design theory and design process of bridge-type hoist crane，which focused on the design of the bridge crane operation of institutions and hoisting mechanismThe overall design that mainly includes the bridge type derrick small car to circulate organization and spread the decoration that the motive reaches, the small car circulates an organization calculation.Still have the choice of the choice, electric motor of the choice, allied stalk machine of bearings, decelerate machine of choice and pit in the school.Keyword:Bridge type derrick;The derrick small car;Book tube;Decelerate a machine. 目录摘要.1Abstract.2第一章 概述.61.1 概论.61.2 起重机介绍.61.2.1 起重机的类型及特点.71.3 桥式起重机发展概述.71.3.1 国外桥式起重机发展动向.71.3.2 国内桥式起重机发展动向.8第二章 桥式起重介绍.82.1 桥式起重机的特点和分类.92.1.1 通用桥式起重机.92.1.2 专用桥式起重机.92.1.3 电动葫芦型桥式起重机.102.2桥式起重机的组成和特点.112.2.1桥式起重机小车.112.2.3桥式起重机小车运行传动机构.112.3 桥式起重机运行机设计的目的；内容和要求.112.3.1 设计目的.112.3.2 设计内容.122.3.3 设计要求.12第三章 小车运行机构的计算.133.1 确定机构的传动方案.133.2 选择车轮与轨道并验算起强度.143.3 运行阻力的计算.163.4 选择电动机.163.5 验算电动机发热条件.173.6 选择减速器.183.7 验算运行机构速度和实际所需功率.183.8 验算启动时间.183.9 按起动工况校核减速器功率.193.10验算起动不打滑条件.193.11 选择制动器.203.12 演算制动不打滑条件.213.13选择联轴器.213.14 演算低速浮动轴强度.22第四章 大车运行机构的计算.244.1设计的基本原则和要求.244.1.1 机构传动方案.244.1.2 大车运行机构具体布置的主要问题.244.2大车运行机构的计算.254.2.1 确定机构的传动方案. .254.2.2 选择车轮与轨道，并验算其强度.264.2.3 运行阻力计算.284.2.4 选择电动机.284.2.5 验算电动机的发热功率条件.294.2.6 减速器的选择.294.2.7 验算运行速度和实际所需功率.304.2.8 验算起动时间.314.2.9 起动工况下校核减速器功率.314.2.10 验算启动不打滑条件.324.2.11 选择制动器.334.2.12 选择联轴器.344.2.13 浮动轴的验算.35第五章 结论.36参考文献.37致谢.37参考资料.38第1章 概述1.1 概论桥式起重机是桥架型起重机的一种，它依靠起升机构和在水平面内的两个相互垂直方向移动的运行机构，能在矩形场地及其上空作业，是工矿企业广泛使用的一种起重运输机械。它具有承载能力大，工作可靠性高，制造工艺相对简单等优点。桥式起重机一般有大车运行机构的桥架、装有起升机构和小车运行机构的起重小车、电气设备、司机室等几大部分组成。外形像一个两端支承在平行的两条架空轨道上平移运行的单跨平板桥。起升机构用来垂直升降物品，起重小车用来带着载荷作横向移动，以达到在跨度内和规定高度内组成的三维空间里做搬运和装卸货物用。桥式起重机是使用最广泛、拥有量最大的一种轨道运行式起重机，其额定起重量从几吨到几百吨。最基本的形式是通用吊钩桥式起重机，其他形式的桥式起重机都是在通用吊钩桥式起重机的基础上派生发展出来的。起重机的产品型号表示为：类、组、型代号 特征代号 主参数代号 更新代号例如：QD70/20桥式起重机表示为，吊钩桥式起重机，主钩70t，副钩20t。1.2起重机介绍起重机(Crane)属于起重机械的一种，是一种作循环、间歇运动的机械。一个工作循环包括：取物装置从取物地把物品提起，然后水平移动到指定地点降下物品，接着进行反向运动，使取物装置返回原位，以便进行下一次循环。通常起重机械由起升机构(使物品上下运动)、运行机构(使起重机械移动)、变幅机构和回转机构(使物品作水平移动)，再加上金属机构，动力装置，操纵控制及必要的辅助装置组合而成。附：起重机在物理学习中可以看做一个费力杠杆！1.2.1起重机的类型及特点 在建桥工程中所用的起重机械，起重机 根据其构造和性能的不同，一般可分为轻小型起重设备、桥式类型起重机械和臂架类型起重机三大类。轻小型起重设备如：千斤顶、葫芦、卷扬机等。桥架类型起重机械如梁式起重机、龙门起重机等。臂架类型起重机如固定式回转起重机、塔式起重机、汽车起重机、轮胎、履带起重机等。在一定范围内垂直提升和水平搬起重机 运重物的多动作起重机械。又称吊车。属于物料搬运机械。起重机 的工作特点是做间歇性运动，即在一个工作起重机 循环中取料、运移、卸载等动作的相应机构是交替工作的。1.3桥式起重机发展概述1.3.1国外桥式起重机发展动向当前，国外桥式起重机发展有四大特征：1、简化设备结构，减轻自重，降低生产成本法国Patain公司采用了一种以板材为基本构件的小车架结构，其重量轻，加工方便，适应于中、小吨位的起重机。该结构要求起升采用行星圆锥齿轮减速器，小车架不直接与车架相连接，以此来降低对小车架的刚度要求，简化小车架结构，减轻自重。Patain公司的起重机大小车运行机构采用三合一驱动装置，结构比较紧凑，自重较轻，简化了总体布置。此外，由于运行机构与起重机走台没有联系，走台的振动也不会影响传动机构。2、更新零部件，提高整机性能法国Patain公司采用窄偏轨箱形梁作主梁，其高、宽比为43.5左右，大筋板间距为梁高的2倍，不用小筋板，主梁与端梁的连接采用搭接的方式，使垂直力直接作用于端梁的上盖板，由此可以降低端梁的高度，便于运输。3、设备大型化随着世界经济的发展，起重机械设备的体积和重量越来越趋于大型化，起重量和吊运幅度也有所增大，为节省生产和使用费用，其服务场地和使用范围也随之增大。4、机械化运输系统的组合应用国外一些大厂为了提高生产率，降低生产成本，把起重运输机械有机的结合在一起，构成先进的机械化运输系统。1.3.2 国内桥式起重机发展动向国内桥式起重机发展有三大特征：1、改进机械结构，减轻自重国内桥式起重机多已经采用计算机优化设计，以此提高整机的技术性能和减轻自重，并在此前提下尽量采用新结构。如550t通用桥式起重机中采用半偏轨的主梁结构。与正轨箱形相比，可减少或取消加筋板，减少结构重量，节省加工工时。2、充分吸收利用国外先进技术起重机大小车运行机构采用了德国Demang公司的“三合一”驱动装置，吊挂于端梁内侧，使其不受主梁下挠和振动的影响，提高了运行机构的性能和寿命，并使结构紧凑，外观美观，安装维修方便。遥控起重机的需要量随着生产发展页越来越大，宝钢在考察国外钢厂起重机之后，提出大力发展遥控起重机的建议，以提高安全性，减少劳动力。3、向大型化发展由于国家对能源工业的重视和资助，建造了许多大中型水电站，发电机组越来越大。特别是长江三峡的建设对大型起重机的需求量迅速提升。三峡电厂需要1200t桥式起重机和2000t大型塔式起重机。第二章 桥式起重介绍2.1 桥式起重机的特点和分类1、桥式起重机的特点： 取物装置悬挂在可沿桥架运行的起重小车或运行式葫芦上的起重机，称为“桥架型起重机”。 桥架两端通过运行装置直接支撑在高架轨道上的桥架型起重机，称为“桥式起重机”。 桥式起重机一般由装有大车运行机构的桥架、装有起升机构和小车运行机构的起重小车、电气设备、司机室等几个大部分组成。外形像一个两端支撑在平行的两条架空轨道上平移运行的单跨平板桥。起升机构用来垂直升降物品，起重小车用来带着载荷作横向运动；桥架和大车运行机构用来将起重小车和物品作纵向移动，以达到在跨度内和规定高度内组成三维空间里作搬运和装卸货物用。 桥式起重机是使用最广泛、拥有量最大的一种轨道运行式起重机，其额定起重量从几吨到几百吨。最基本的形式是通用吊钩桥式起重机，其他形式的桥式起重机基本上都是在通用吊钩桥式的基础上派生发展出来的。 2、桥式起重机的分类 （1）通用桥式起重机 （2）专用桥式起重机 （3）电动葫芦型桥式起重机2.1.1通用桥式起重机通用桥式起重机是指在一般环境中工作的普通用途的桥式起重机(见标准GB/T14405-93)。以下类型的起重机都属于通用桥式起重机。 通用吊钩桥式起重机 通用吊钩桥式起重机由金属结构、大车运行机构、小车运行机构、起升机构、电器及控制系统及司机室组成。取物装置为吊钩。额定起重量为10T以下的多为1个起升机构；16T以上的则多为主、副两个起升机构。这类起重机能大多种作业环境中装卸和搬运物料及设备。 抓斗桥式起重机 抓斗桥式起重机的装置为抓斗，以钢丝绳分别联系抓斗起升、起升机构、开闭机构。主要用于散货、废旧钢铁、木材等的装卸、吊运作业。这种起重机除了起升闭合机构以外，其结构部件等与通用吊钩桥式起重机相同。 电磁桥式起重机 电磁桥式起重机的基本构造与吊钩桥式起重机相同，不同的是吊钩上挂1个直流起重电磁铁(又称为电磁吸盘)，用来吊运具有导磁性的黑色金属及其制品。通常是经过设在桥架走台上电动发电机组或装在司机室内的可控硅直流箱将交流电源变为直流电源，然后再通过设在小车架上的专用电缆卷筒，将直流电源用挠性电缆送到起重电磁铁上。 两用桥式起重机 两用桥式起重机有3种类型：抓斗吊钩桥式起重机、电磁吊钩桥式起重机和抓斗电磁桥式起重机。其特点是在1台小车上设有两套各处独立的起升机构，一套为抓斗用，一套为吊钩用(或一套为电磁吸盘用一套为吊钩用，或一套为抓斗用一套为电磁吸盘用)。 三用桥式起重机 三用桥式起重机是一种多用的起重机。其基本构造与电磁桥式起重机相同。根据需要可以用吊钩吊运重物，也可以在吊钩上挂1个马达抓斗装卸物料，还可以把抓斗卸下来再挂上电磁盘吊运黑色金属，故称为三用桥式(可换)起重机。 抓斗*交流电源工作，电磁盘*直流电源工作。因此，该机型必须同电磁桥式起重机一样，设置电动发电机组或可控硅直流电源箱。这种起重机适用于经常变换取物装置的物料场所。 双小车桥式起重机 这种起重机与吊钩桥式起重机基本相同，只是在桥架上装有2台起重量相同的小车。这种机型用于吊运与装卸长形物件。2.1.2专用桥式起重机冶金桥式起重机 冶金桥式起重机根据用途可以划分为不同的类型，主要结构基本与通用吊钩桥式起重机相同，取物装置多为专用。主要用于冶金车间的吊运作业，其起重量很大，最大的可达到数百吨。 防爆吊钩桥式起重机 按使用环境，将矿用防爆起重机(煤矿井下除外)规定为类，将工厂用防爆起重机规定为类。 类起重机，按电气设备适用于爆炸性气体混合物最大试验案例间隙或最小点燃电流比，分为A、B、C三级，并按其表面最高温度分为T1-T4四组。 起重机所用防爆电气设备及机械设备，其允许的表面最高温度，对类起重机可能堆积煤尘时为150，采取措施防止堆积时，则为450。对类起重机须符合表1-2-15的规定。 表1-2-15 允许的表面最高温度 温度组别 允许表面最高温度 T1 450 T2 300 T3 200 T4 135 这种起重机的结构形式与通用吊钩桥式起重机基本相同。但是所用的整套电气设置具有防爆性能。与钢轨接触的运行车轮要采用不易产生摩擦火花的材料制作，以防止在起重机使用中产生火花引起爆炸或燃烧事故。主要用于具有易燃易爆物的车间、库房或其他场所。目前产品规格较多。 绝缘吊钩桥式起重机 这种起重机结构形式与通用吊钩桥式起重机基本相同。但是为了防止工作过程中带电设备的电流可经过被吊物传到起重机上，危及司机安全，故要求在吊钩组、小车架、小车轮(或小车轨道下方)上设置3道绝缘装置。主要用于冶炼铝、镁的工厂。 上述桥式起重机除按起重机的结构及使用特性分类外，有时也按主梁的数目将其分为单主梁桥式起重机、双梁桥式起重机、四梁桥式起重机等。单主梁桥式起重机只有一根主梁，起重小车带有反滚轮，单侧满置，取物装置多为吊钩，也有电磁盘的；双梁桥式起重机具有两根对称配置的桁架型或箱型主梁，是桥式起重机的基本形式；四梁桥式起重机多用于某些冶金桥式起重机中，四根梁以桥架纵向中心线对称布置，外面两根主梁上架设普通的单钩或双钩起重小车，即副小车。主小车可跨在副小车上空运行。2.1.3电动葫芦型桥式起重机其特点是桥式起重机的起重小车用自行式电动葫芦代替，或者用固定式电动葫芦作起重小车的起升机构，小车运行、大车运行等机构的传动装置也尽量与电动葫芦部件通用化。因此，与上述通用桥式起重机相比，电动葫芦型桥式起重机虽然一般起重量较小、工作速度较慢、工作级别较低，但其自重轻、能耗较小、易采用标准产品电动葫芦配套，对帮房建筑压力负载较小，建筑和使用经济性都较好。因此在中小起重量范围的一般使用场合使用越来越广泛，甚至有替代某些通用桥式起重机的趋势。 电动梁式起重机 其特点是用自行式电动葫芦替代通用桥式起重机的起重小车，用电动葫芦的运行小车在单根主梁的工字钢下突缘上运行，跨度小时直接用工字钢作主梁，跨度大时可在主梁工字钢的上面再作水平加强，形成的组合断面主梁。其主梁可以是单根主梁(电动单梁式起重机)，也可以是两根主梁(电动双梁式起重机)，其桥架可以是像通用桥式起重机那样通过运行装置直接支撑在高架轨道上，也可以通过运行装置悬挂在房顶下面的架空轨道上(悬挂式)。 电动葫芦桥式起重机 其特点是采用固定式电动葫芦装在小车上作起升机构，小车运行机构也多采用电动葫芦零部件作成简单的构造形式，小车也极为简便轻巧，其整体高度小，小车及桥架自重轻、重心低、有很广泛的使用适应性。2.2桥式起重机的组成和特点2.2.1桥式起重机小车桥式起重机小车主要由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成，另外，还有一些安全防护装置。我国制造的桥式起重机的小车有下列特征（1） 起升和运行机构由独立的部件构成。（2） 在设计机构和小车架试，遵循了“三化”(标准化、通用化和系列化)的原则。（3） 小车架用钢板焊接而成。（4） 起升机构和运行机构采用减速器式传动。（5） 所有季后中都采用滚动轴承。（6） 过去都采用短行程或长行程交流电磁铁，弹簧上闸的瓦块式制动器，而重锤上闸的长行程电磁铁制动器已不采用（7） 在制造起重机时，由于对零件进行热处理，从而提高了零件表面的耐磨性，延长了使用寿命（8） 为简化起重机机构的维护工作是轴承的润滑最好采用集中润滑系统2.2.3桥式起重机小车运行传动机构小车的传动方式有两种即减速器位于小车主动轮中间或减速器位于小车主动轮一侧。减速器位于小车主动轮中间的小车传动方式使小车减速器输出轴及两侧传动轴所承受的扭矩比较均匀。减速器位于小车主动轮一侧的传动方式，安装和维修比较方便，但起车时小车车体有左右扭摆现象。2.3 桥式起重机运行机设计的目的；内容和要求2.3.1设计目的现代桥式起重机设计是在学完起重机械课程之后的一个重要实践性教学环节。其目的在于通过桥式起重机设计，使学生在拟订传动结构方案、结构设计和装配、制造工艺以及零件设计计算、机械制图和编写技术文件等方面得到综合训练；并对已经学过的基本知识、基本理论和基本技能进行综合运用。从而培养学生具有结构分析和结构设计的初步能力；使学生树立正确的设计思想、理论联系实际和实事求是的工作作风 2.3.2设计内容起重小车总体设计（1）、小车运行机构计算起升机构卷筒组的设计计算。吊钩组或动滑轮组（包括悬挂装置）的设计计算。起重机总体方案设计（2）、大车运行机构的方案设计，主要包括：确定大车运行机构的传动方案进行大车运行机构的主要计算选择主要零部件2.3.3设计要求在设计过程中，结合起重机的实际工作条件，注意了以下几方面的要求：整台起重机与厂方建筑物的配合，以及小车与桥架的配合要恰当。小车与桥架的相互配合，主要在于：小车轨距（车轮中心线间的水平距离）和桥架上的小车轨距应相同，其次，在于小车的缓冲器与桥架上的挡铁位置要配合好，小车的撞尺和桥架上的行程限位装置要配合好。小车的平面布置愈紧凑小车愈能跑到靠近桥架的两端，起重机工作范围也就愈大。小车的高度小，相应的可使起重机的高度减小，从而降低了厂房建筑物的高度。小车上机构的布置及同一机构中各零件间的配合要求适当。起升机构和小车平面的布置要合理，二者之间的距离不应太小，否则维修不便，或造成小车架难以设计。但也不应太大，否则小车就不紧凑。小车车轮的轮压分布要求均匀。如能满足这个要求，则可以获得最小的车轮，轮轴及轴承箱的尺寸，并且使起重机桥架主梁上受到均匀的载荷。一般最大轮压不应该超过平均轮压得20%。小车架上的机构与小车架配合要适当。为使小车上的起升、运行机构与小车架配合得好，要求二者之间的配合尺寸相符；连接零件选择适当和安装方便。在设计原则上，要以机构为主，尽量用小车架去配合机构；同时机构的布置也要尽量使钢结构的设计制造和运行机构的要求设计，但在不影响机构的工作的条件下，机构的布置也应配合小车架的设计，使其构造简单，合理和便于制造。尽量选用标准零部件，以提高设计与制造的工作效率，降低生产成本。小车各部分的设计应考虑制造，安装和维护检修的方便，尽量保证各部件拆下修理时而不需要移动邻近的部件。总之，要兼顾各个方面的相互关系，做到个部分之间的配合良好。第三章 小车运行机构的计算3.1确定机构的传动方案小车主要有起升机构、运行机构和小车架组成。起升机构采用闭式传动方案，电动机轴与二级圆柱齿轮减速器的高速轴之间采用两个半齿联轴器和一中间浮动轴联系起来，减速器的低速轴鱼卷筒之间采用圆柱齿轮传动。运行机构采用全部为闭式齿轮传动，小车的四个车轮固定在小车架的四周，车轮采用带有角形轴承箱的成组部件，电动机装在小车架的台面上，由于电动机轴和车轮轴不在同一个平面上，所以运行机构采用立式三级圆柱齿轮减速器，在减速器的输入轴与电动机轴之间以及减速器的两个输出轴端与车轮轴之间均采用带浮动轴的半齿联轴器的连接方式。小车架的设计，采用粗略的计算方法，靠现有资料和经验来进行，采用钢板冲压成型的型钢来代替原来的焊接横梁。起重量5吨至70吨范围内的双粱桥式起重机的小车，一般采用四个车轮支承的小车，其中两个车轮为主动车轮。主动车轮由小车运行机构集中驱动。图3-1为小车运行机构简图:图3-1 小车运行机构简图3.2选择车轮与轨道并验算起强度参考同类型规格相近的起重机,估计小车总重为Gxc=11300kg车轮的最大轮压为：0+113000)= 车轮的最小轮压为： Pmin=载荷率：由起重机课程设计附表17可知选择车轮，当运行速度v60m/min，工作类型为中级时，车轮直径Dc=500mm,轨道型号为43的许用轮压为16.5根据GB4628-84规定，故初选Dc=500mm。而后校核强度强度验算：按车轮与轨道为线接几点接触两中情况验算车轮接触强度，车轮踏面的疲劳强度计算载荷； Pc=车轮材料，取ZG340-640线接触局部挤压强度；式中-许用线接触应力常数（）,由（起重运输机械）表5-2查的=6；-车轮与轨道有效接触强度，对于轨道型号可查（起重机课程设计附表22）-转速系数，由（起重运输机械）表5-3查的，车轮转速=27rpm时，=1.02-工作级别系数，由（起重运输机械）表5-4查的工作级别为6级所以=0.9点接触局部挤压强度=式中-许用点接触应力常数（）,由（起重运输机械）表5-2查的=0.181；R曲率半径，车轮和轨道曲率半径的最大值， 车轮半径为r=曲率半径为由附表22查的。所以R=250由（起重运输机械）表5-5查得m=0.388根据以上计算结果 选定直径=500的单轮与缘车轮标记为车轮 DYL500 GB 4628843.3 运行阻力的计算摩擦阻力矩： 式中 车轮轮缘与轨道的摩擦、轨道的弯曲与不平行性、轨道不直以及运转时车轮的摆动等因素有关，查起重运输机械2表7-3得；、分别为起重机小车重量和起重量； k滚动摩擦系数（mm），它与车轮和轨道的材料性质、几何尺寸及接触表面情况有关，查起重运输机械2表7-1得k=0.0005车轮轴承摩擦系数，查起重运输机械2表7-2得d轴承内径（mm），d=0.158,把以上数据带入上式得当满载时的运行阻力矩：=109.44kg.m=1094.4Nm式中 为车轮直径当无载时：kg.m =285.6Nm3.4 选择电动机电动机的静功率 小车满载运行时的静阻力, 小车运行速度, =Vc=42.4m/min; 小车运行机构传动效率, =0.9;m 驱动电动机台数,m=1.初选电动机功率：1.3式中 电动机起动时为克服惯性的功率增大系数,查起重运输机械2表7-6取=1.3查机械设计课程设计手册附表30电动机产品目录选择JZR2-21-6型电动机,功率Ne=5.0kw,转速=930r/min,转子飞轮矩电机质量=95kg3.5 验算电动机发热条件按等效功率法求得，当JC%=25时，所需等效功率为： (3-10)式中 工作类型系数，由起重机设计手册1表8-16查得； 由起重机设计手册1图8-37查得。由以上计算结果，故所选电动机能满足发热条件3.6 选择减速器车轮转速： 机构传动比：3.7 验算运行机构速度和实际所需功率根据减速器的传动比，计算出实际的运行速度：查机械设计课程设计手册附表40选用ZSC-600-误差：合适实际所需电动机等效功率故适合3.8 验算启动时间起动时间： 式中 ；m=1驱动电动机台数当满载时静阻力矩：平均起动力矩Nm当满载时静阻力矩：Nm空载运行时折算到电动机上的运行静阻力矩初步估计制动轮和联轴器的飞轮矩=0.289kg机构总飞轮矩1.15（0.376 +0.289）=0.665 kg满轴启动时间：4.41s无载启动时间有表查的 电动机能满足快速启动要求3.9按起动工况校核减速器功率启动状况减速器传递的功率：式中 =4377.6+计算载荷 运行机构中同一级传动减速器的个数=1.因此：所用减速器NN，合适。3.10验算起动不打滑条件因起重机系室内使用，故不计风阻及坡度阻力矩，只验算空载及满载起动时两种工况。故在空载起动时，主动车轮与轨道接触处的圆周切向力： 式中 车轮与轨道黏着力：故无载起动时不会打滑。3.11 选择制动器由桥式起重机5第99页查得，对于小车运行机构制动时间tz34s，取tz=3s。因此，所需制动力矩：=40.3Nm由附表15查得选用其制动转矩3.12 演算制动不打滑条件 3.13选择联轴器(1)机构高速轴上全齿联轴器的计算扭矩：式中电动机额定转矩；n-联轴器的安全系数，运行机构n=1.35；-机构刚性懂载系数，=1.22.0取=2.0由起重机设计手册1电动机JZR2-12-6两端伸出轴各为圆柱形d=40mm。l=110mm由起重机设计手册1表21-15查得ZSC-600-III-2减速器高速轴端为圆柱形，所以选择GCL鼓式齿式联轴器，主动端A型键槽d=40mm。l=110mm从动端A型键槽，标记为GICL1联轴器ZBJ19013-89其公称转矩Tn630NmMc=99.17Nm,飞轮矩质量 =5.9高速轴端制动轮：根据制动器已经选定为，由起重机课程设计4附表16动轮；根据制动器已选定YWZ5200直径Dz=250.援助型轴空d=45mm l=110，标记为制动轮200-y35 JB/ZQ4389-86 飞轮矩为=0.28 质量Gz=18kg以上飞轮矩估计制动轮和联轴器的飞轮矩=0.289kg与估计值相符所以不需要修改（2）低速轴的计算扭矩低速轴联轴器计算转矩，可有钱面得计算转矩Mc求出由起重机设计手册1表查的减速器轴端为圆柱形d=80mm。l=115mm取浮动轴装联轴器轴径d=80mml=115由起重机设计手册附表42查的选用GICLZ4式齿式联轴器，器主动端Y型轴孔A型键槽d1=80从动端，Y 型轴孔吗A型键槽d1=853.14 演算低速浮动轴强度1）疲劳计算低速浮动轴的等效扭矩为：由前面算的直径为86所以扭转应力为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），许用扭转应力：式中k，n1 与起升机构浮动轴计算校相同，疲劳验算通过2强度验算式中 考虑到弹性振动的力矩增大系数，对倜然启动的机构，=1.51.7这里选择=1.7最大扭转应力许用扭转应力故通过第四章 大车运行机构的计算4.1设计的基本原则和要求大车运行机构的设计通常和桥架的设计一起考虑，两者的设计工作要交叉进行，一般的设计步骤：1. 确定桥架结构的形式和大车运行机构的传动方式；2. 布置桥架的结构尺寸；3. 安排大车运行机构的具体位置和尺寸；4. 综合考虑二者的关系和完成部分的设计 。 并且，针对实际的情况，对大车运行机构设计的基本要求是：1. 机构要紧凑，重量要轻；2. 和桥架配合要合适，这样桥架设计容易，机构容易布置，并且使总体结构设计和布置不至于过大；3. 尽量减轻主梁的扭转载荷，不影响桥架的刚度4. 维修检修要方便，机构布置合理，使司机和维护人员上下要方便，便于拆装零件及操作。4.1.1 机构传动方案大车机构传动方案，基本分为两类：分别传动和集中传动，桥式起重机常用的跨度（10.5-32M）范围均可用分别传动的方案，本设计采用分别传动的方案。4.1.2 大车运行机构具体布置的主要问大车运行机构具体布置的主要问题1. 联轴器的选择2. 轴承位置的安排3. 轴长度的确定这三着是互相联系的,在设计过程中要考虑到其中各个部分的配合，做的相互兼顾，充分发挥各个零件的作用。在具体布置大车运行机构的零部件时应该注意以几个方面：1. 因为大车运行机构要安装在起重机桥架上，桥架的运行速度很高，而且受载之后向下挠曲，机构零部件在桥架上的安装可能不十分准确，所以如果单从保持机构的运动性能和补偿安装的不准确性着眼，凡是靠近电动机、减速器和车轮的轴，最好都用浮动轴。2. 为了减少主梁的扭转载荷，应该使机构零件尽量靠近主梁而远离走台栏杆；尽量靠近端梁，使端梁能直接支撑一部分零部件的重量。3. 对于分别传动的大车运行机构应该参考现有的资料，在浮动轴有足够的长度的条件下，使安装运行机构的平台减小，占用桥架的一个节间到两个节间的长度，总之考虑到桥架的设计和制造方便。4. 制动器要安装在靠近电动机，使浮动轴可以在运行机构制动时发挥吸收冲击动能的作用。参照以上所述，由于所设计的参数级别较大，跨度中等，故采用分别驱动的方案。大车运行机构的设计计算与小车运行机构的计算过程及步骤类似，也要首先计算车轮运行阻力及车轮及轨道所能承受的强度，然后，选择电动机，联轴器，变速器，浮动轴，车轮及轨道并对其进行强度，制动性的校核。4.2大车运行机构的计算4.2.1 确定机构的传动方案本起重机采用分别传动的方案如图4-1图4-1 大车运行机构简图1电动机,2制动器,3浮动轴,4高速轴齿轮联轴器,5减速器,6低速轴齿轮联轴器,7车轮.4.2.2 选择车轮与轨道，并验算其强度参考同类型规格相近的起重机，可近似认为主钩中心线至端梁两端主、从车轮中心线距离相等，主钩中心线离端梁中心线最小距离（极限尺寸），起重机估计总重G=48t（包括小车），小车重量。按照图4-2所示的重量分布，计算大车的最大轮压和最小轮压： 图 4-2 满载时最大轮压： (5-1)式中 起重机自重, 48000kg; 小车自重, =11300kg;起升载荷, =32000kg;L 桥架跨度；L=25.5me 吊钩中心线至端梁中心线的最小距离, e=1m.满载时最小轮压：空载时最大轮压：空载时最小轮压：车轮踏面疲劳计算载荷车轮材料：采用ZG340-640，由可查起重机课程设计附表18得到大车车轮直径=800mm轨道型号为Qu70线接触局部压强验算；-许用线接触应力常数，由起重机设计手册查的=5.6L-车轮与轨道的有效接触长度，QU轨道l=115mm-车轮直径转速系数，车轮转速时=0.94工作级别系数，当M6级时=0.9由 故验算通过4.2.3 运行阻力计算摩擦总阻力距Mm=（Q+G）（K+d/2）由起重机设计手册表3-8-10查的车轮的轴承型号为7530，轴承内径外径的平均值为140mm由起重机运输机构表7-1 7-2 7-3查的滚动摩擦系数K=0.0008m，轴承摩擦系数=0.02，附加阻力系数=1.5运行摩擦阻力；当空载时4.2.4 选择电动机电动机静功率式中-满载时的静阻力M=2-驱动电动机台数-机动传动效率初选电动机功率：式中-电动机功率增大系数由起重机运输机构表7-6查得=2.0有起重机课程设计附表30查的选用电动机JZR2-31-6 Ne=11kw =9400.58电动机质量为155kg4.2.5 验算电动机的发热功率条件等效功率等效功率：Nx=K25rNj =式中K25工作类型系数，由起重机设计手册1表8-16查得当JC%=25时，K25=0.75r按照起重机工作场所得tq/tg=0.25，由起重机设计手册1图8-37估得r=1.3由此可知：NxNe,故初选电动机发热条件通过。4.2.6 减速器的选择车轮转速机构传动比由起重机课程设计附表35查的选用两台ZQ-650-1Z减速器，当输入转速为1000是4.2.7 验算运行速度和实际所需功率实际运行速度；误差；实际所需电动机静功率由所以选择的电动机减速器都合适4.2.8 验算起动时间起动时间式中满载运行时的静阻力矩空载运行时的静阻力矩；初步估计告诉轴上联轴器的飞轮矩0.441机构总飞轮矩；0.441=1.021满载起动时间空载起动时间起动时间在允许范围内 故合适4.2.9 起动工况下校核减速器功率式中=6600+=37292N运行机构中同一级数减速器的个数，因此所选用减速器的所以合适4.2.10 验算启动不打滑条件由于起重机在室内使用，故坡度阻力及风阻力均不予考虑。以下三种工况进行验算1二台电动机空载时间时启动；式中N主动轮轮压从动轮轮压和f=0.2室内工作的粘着系数n=1.051.2防止打滑的安全系数=1.27故两台电动机空载启动不会打滑2事故状态：当只有一个驱动装置工作，而五载小车位于工作着的驱动装置这一边时，则式中工作的主动轮轮压；-非主动轮轮压之和-一台电动机工作时的空载启动时间故不打滑3事故状态：当只有一个驱动装置工作，而无载小车远离工作着的驱动装置这一边时，则与第2种工况相同故不打滑4.2.10 选择制动器. 由起重机设计手册1中所述,取制动时间tz=1.71s按空载计算制动力矩，即Q=0代入Mz= 式中-坡度阻力m=2-制动器台数，两套驱动装置工作M现选用两台YWZ查起重机课程设计附表得其额定制动力矩N 为避免打滑，使用时需将制动力矩调至228以下考虑到所取的制动时间,在验算启动不打滑条件时已知是足够安全的，故制动不打滑验算从略4.2.11 选择联轴器根据机构传动方案，每套机构的高速轴和低速轴都采用浮动轴1机构高速轴上的计算扭矩223.5式中M-联轴器的等效力矩M-等效系数见起重机课程设计表2-7取=2由起重机课程设计附表31查的，电动机,轴端为圆柱形由附表34查的ZQ-650-1Z减速器高速轴端为圆锥形故在靠电动机端从附表44中选两个带制动轮的半齿联轴器s200（靠电动机一侧为圆柱形孔），浮动轴端直径d=40mm 重量为G=14kg，在靠减速器端，有附表42查的援用两个半齿联轴器s193(在靠近减速器端为圆锥形，浮动轴端直径为d=40mm，l=85mm;MI=710 Nm, (GD2)L=0.107Kgm2, 重量G=8.36Kg).高速轴上的转动零件的飞轮矩之和为0.437与原估计基本相符，故有关计算则不需要重复2低速轴的计算扭矩由附表34查的ZQ-650减速器低速轴端为圆柱形，d=60mm l=110 由附表19查的的主动车轮的伸出轴为圆柱形，d=95mm l=145mm故从附表42中选用4个联轴节：其中两个为(靠减速器端) （靠车轮端）所有的 G=76.4kg（在联轴器型号标记中，份子均为表示浮动轴端直径）4.2.12 浮动轴的验算1疲劳强度验算：低速浮动轴的等效扭矩：式中-等效系数，由表2-6查的=1.4由上节已取浮动轴端直径为d=100.故其牛庄应力为：由于浮动轴载荷变化为对称循环（因为浮动轴载运行过程中正反转之扭矩相同），所以许用扭转应力为： 式中，材料用45号钢，取sb=600MPa; ss=355MPa,则t-1=0.22sb=0.22600=132MPa 2；ts=0.6ss=0.6355=213MPaK=KxKm=1.61.2=1.92考虑零件的几何形状