5T橋式起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

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1、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書 1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的： 本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來源于生產(chǎn)實(shí)踐。 其目的在于通過對(duì)起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對(duì)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(huì)貫通，能較為熟練的掌握起重機(jī)械設(shè)計(jì)的基本思路及其在設(shè)計(jì)過課程中處理問題的基本辦法，從而培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，設(shè)計(jì)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；通過本次設(shè)計(jì)也更好的培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)互助的團(tuán)隊(duì)精神。 2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jì)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(yùn)行速度45m/min、大車運(yùn)行速度85m/min、起升速度14m/min； 3、 工作級(jí)別M5、接電持續(xù)率25%； 4、 工作環(huán)境：室內(nèi)。 二、設(shè)計(jì)任務(wù)： 1、主梁、端梁設(shè)計(jì)計(jì)算；2、焊接計(jì)算；3、裝配圖。 三、工作要求： 1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書一份； 2、圖紙。 （1）主梁、端梁結(jié)構(gòu)圖；（2）大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)裝配圖 2、 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1） 確定傳動(dòng)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(dòng) （2） 選擇車輪與軌道，并驗(yàn)算其強(qiáng)度 按照?qǐng)D（9）的

3、重量分布，計(jì)算大車車輪的最大輪壓和最小輪壓 滿載時(shí)最大輪壓 空載時(shí)最小輪壓 車輪踏面疲勞強(qiáng)度計(jì)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(hào)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(diǎn)接觸或線接觸兩種情況來驗(yàn)算車輪的接觸強(qiáng)度 點(diǎn)接觸局部擠壓強(qiáng)度驗(yàn)算 式中---- 許用點(diǎn)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(shí)， ---- 工作系數(shù)，由[1]表5-4查得級(jí)別時(shí)， 故 故驗(yàn)算通過 線接觸局部擠壓強(qiáng)度驗(yàn)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(jì)算 ---- 車輪直徑（mm） ---- 同上 故驗(yàn)算通過 （3） 運(yùn)行阻力計(jì)算 摩擦總阻力矩 由[3]查得車輪的軸承型號(hào)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(dòng)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(jì)算得 當(dāng)滿載時(shí)的運(yùn)行阻力矩 運(yùn)行摩擦阻力 當(dāng)空載時(shí) （4） 選擇電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)靜功率 式中 滿載運(yùn)行時(shí)靜阻力 m=2 ----驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù) 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率 初選電動(dòng)機(jī)功率 式中 ---- 電動(dòng)機(jī)功率增大系數(shù)，由[1]表7-6得，由[5]附表30選電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)子飛輪矩 電動(dòng)機(jī)質(zhì)量65kg （5） 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)發(fā)熱條件 等效功率 式中---- 工作級(jí)別系數(shù)，由[1]查得當(dāng)JC=25%時(shí)， r---- 由[1

6、]按起重機(jī)工作場(chǎng)所得查得r = 1.3 因?yàn)?故初選電動(dòng)機(jī)發(fā)熱通過。 （6） 選擇減速器 車輪轉(zhuǎn)速 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比 查[5]附表35選用兩臺(tái)ZQ-350-V-1Z減速器，（當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速為1000r/min時(shí)）?？梢? （7） 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率 實(shí)際運(yùn)行速度 誤差 實(shí)際所需的電動(dòng)機(jī)靜功率 由于故所選電動(dòng)機(jī)和減速器均合適 （8） 驗(yàn)算啟動(dòng)時(shí)間 啟動(dòng)時(shí)間 式中 m = 2 ----JC25%時(shí)電動(dòng)機(jī)的額定扭矩 滿載運(yùn)行時(shí)的靜阻力矩 空載運(yùn)行時(shí)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(dòng)時(shí)間

7、 空載起動(dòng)時(shí)間 由[2]知起動(dòng)時(shí)間允許范圍（8～10s）之內(nèi)，故合適 （9） 起動(dòng)工況下校核減速器功率 起動(dòng)工況下減速器傳動(dòng)功率 式中 ----運(yùn)行機(jī)構(gòu)中同一級(jí)傳動(dòng)中減速器的個(gè)數(shù)， 因此 所選用減速器的，所以合適。 （10） 驗(yàn)算起動(dòng)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(yàn)算 1> 兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)同時(shí)起動(dòng) 式中----主動(dòng)輪輪壓之和 ----從動(dòng)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(tái)電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)不會(huì)打滑。 2> 事故狀態(tài)：

8、當(dāng)只有一臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置工作時(shí)，而空載小車位于工作著的驅(qū)動(dòng)裝置側(cè)時(shí)，則 式中----工作的主動(dòng)輪輪壓 ----非主動(dòng)輪輪壓之和 ----一臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的空載起動(dòng)時(shí)間 故不會(huì)打滑 3> 事故狀態(tài)：只有一臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置工作時(shí)，而空載小車遠(yuǎn)離工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一側(cè)時(shí)： 故也不會(huì)打滑 （11） 選擇制動(dòng)器 由[1]取制動(dòng)時(shí)間 按空載計(jì)算制動(dòng)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(dòng)器臺(tái)數(shù) 故 現(xiàn)選用兩臺(tái)制動(dòng)器，查[5]查附表15得其額定制動(dòng)力矩 為避免打滑，使用時(shí)應(yīng)將制動(dòng)

9、力矩調(diào)至以下?？紤]所選用的制動(dòng)時(shí)間，在驗(yàn)算起動(dòng)不打滑條件時(shí)已知是足夠安全的，故制動(dòng)不打滑驗(yàn)算從略。 （12） 選擇聯(lián)軸器 根據(jù)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案，每套機(jī)構(gòu)的高速軸和低速軸都采用浮動(dòng)軸 1> 機(jī)構(gòu)高速軸上的計(jì)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(dòng)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(dòng)機(jī)端從[5]附表44中選取兩個(gè)帶制動(dòng)輪的半齒聯(lián)軸器S196（靠電動(dòng)機(jī)一側(cè)為圓柱形孔，浮動(dòng)軸端d = 40mm），，，重量G = 15kg ，在靠減速器端，由[5]附表43選用兩個(gè)半齒輪聯(lián)軸器S193（

10、靠減速器端為圓錐形，浮動(dòng)軸直徑為d = 40 mm），其中 ，重量G = 8.36 kg 高速軸上轉(zhuǎn)動(dòng)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(jì)算省略。 2> 低速軸計(jì)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(dòng)輪的伸出軸端為圓柱形，。 故從[5]附表42中選取4個(gè)聯(lián)軸器節(jié)： 其中兩個(gè)為：（靠近減速器端） 另兩個(gè)為：（靠近車輪端） 所選的重量G = 25.5 kg（在聯(lián)軸器型號(hào)標(biāo)記中，分子均為表示浮動(dòng)軸端直徑）。 （13） 浮動(dòng)軸的驗(yàn)算 1> 疲勞驗(yàn)算 低速浮動(dòng)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(dòng)軸直徑d = 60 mm,故其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為 由于浮動(dòng)軸載荷變化為對(duì)稱循環(huán)（因?yàn)楦?dòng)軸在運(yùn)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(hào)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?yàn)?，故?yàn)算通過。 2> 靜強(qiáng)度驗(yàn)算 計(jì)算靜強(qiáng)度扭矩 式中----動(dòng)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(yàn)算通過。 高速軸所受的扭矩要比低速軸?。ǘ呦嗖畋叮珡?qiáng)度還是足夠的，故此處略去高速軸的驗(yàn)算。