A型门式起重机设计Word格式.docx
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门吊的工作速度有三种,根据起重机用途和起重量的不同而不同;
起重小车走行速度V小车,一般不超过50m/min;
本设计轨道式集装箱门式起重机;
大车运行速度是37.9m/min,小车运行速度是38.5m/min
0.3小车运行机构
门式起重机的小车运行机构分为双梁小车运行机构和单主梁小车运行机构两种,本设计起重机的小车运行机构属于双梁型;
门吊起重小车常见的形式有;
单梁门架用的起重小车,小车架下面有三个走行轮,起重一个为驱动轮,其余两个为从动轮。
双梁门架用的起重下车,一般由小车架、起升机构和小车走行机构组成。
起升机构安装在小车架平台上。
小车走行机构又由电动机、带制动轮齿轮联轴器、减速器、传动轴和轮对等组成,小车走行机构传动形式一般为集中驱动,即采用一台电动机、一台制动器、一台减速器驱动一个走行轮。
它的传动过程;
电动机→齿轮联轴器→减速器→齿轮→联轴器→传动轴→走行轮。
工作原理是;
起动起重小车走行机构,电动机通电,制动器松闸,动力通过联轴器将动力输入减速器,它将电动机的高转速低转矩变成低转速大转矩,所以减速器不仅能起减速作用,而且能起到增大转矩的作用。
减速器低速轴输出的转矩经过传动轴,驱动走行轮对在轨道上滚动,从而实现起重小车、吊重横向移动于小车轨道上。
0.4支腿设计
支腿主要承受起重机全部载荷,包括主梁的自重,小车的自重,对于支腿的选择尤为重要,本设计采用双刚性支腿设计。
1小车运行机构设计
小车的运行机构,是用来实现对吊物的横向运动,由减速器,制动器,联轴器,浮动轴,电动机等组成。
1.1小车运行机构传动方案
按照设计要求,小车运行机构传动如图1-1
图1-1小车运行机构传动简图
1----减速机2----电机联轴器3----电动机4----制动器5----齿轮联轴器6---主动车轮7----轴承箱8----传动轴
1.2小车运行机构总体计算
小车运行机构计算包括电机的选取、减速器、制动器、车轮、联轴器、制动器等。
1.2.1轮压计算
车轮最大轮压,小车质量
=(0.2~0.4)Q=13000Kg。
假定轮压均匀分布;
=1/4(
+
)=1/4(13000+32000)=11250Kg=112500N
式中
——为小车自重
Q——为额定载荷量
车轮最小轮压:
=1/4
=32500N
初选车轮:
由相关资料可知,当运行速度<60m/min时,
/
=2.5>1.6,工作级别为中级,车轮直径Dr=500mm,轨道型号为43Kg/m的许用轮压为
=16.5t根据GB4628—84规定,直径系列为Dc=250、315、400、500、620mm,故初步选定车轮直径为Dr=500mm.而后校准强度。
强度验算;
最大计算轮压
式中:
冲击系数,由相关资料查的当运动速度
时,系数为1.0
点接触时进行强度校准的接触应力:
式中
——为车轮直径
R——为副起升机构卷筒半径
车轮材料用ZG55-II.由相关资料查的:
强度校合通过。
1.2.2运行阻力计算
摩擦力矩:
由参考资料知Dc=500车轮的轴承型号为22213c调心滚子轴承,轴承内径和外径的平均值
由相关资料查的:
滚动轴承摩擦系数k=0.0006;
轴承摩擦系数
=0.015,附加阻力系数
。
带入上式得,满载时运行阻力矩:
运行摩擦阻力;
——满载时运行阻力矩
——满载时摩擦阻力矩
——轴承内径和外径的平均值
当无载运行时进行阻力矩:
——为无载荷时摩擦阻力矩
运行摩擦阻力:
——无载时运动阻力矩
——无载时运行摩擦阻力矩
1.2.3选电动机
电动机功率:
——满载运行时静阻力:
——小车运行速度
——机构传动效率
m=1——驱动电动机台数。
初选电动机功率:
——电动机功率增大系数,相关资料查的
=1.1
——电动机功率
查相关资料选用电动机YZR-160
-6,
:
:
飞轮矩
电动机重量
如图1—2为YZR-160M电动机外形安装尺寸。
图1-2YZR-160M电动机
安装尺寸:
(单位mm)
H
A
B
C
CA
K
螺栓直径
D
E
F
G
GD
160
254
210
108
330
15
M12
48
110
14
42.5
9
1.2.4验算电动机发热条件
等效功率:
——工作类型系数,由相关资料查的0.75:
——根据
值由相关资料得
——为电机静功率
由此可知,
故初选电动机发热条件通过。
1.2.5选择减速器
车轮转速:
机构传动比:
——电机转速
——车轮转速
查相关资料选用图2—3ZSC600-Ⅲ减速器:
可见
,故初选电动机发热条件通过。
图1-3ZSC600减速器
表1-1ZSC600型减速器外形和安装尺寸(mm)
中心距
A1
A2
A3
外形尺寸
中心高
L
H0
600
150
200
250
980
481
312
轴端尺寸
L1
L2
L3
L4
主动轴
被动轴
d1
l1
B1
b1
t1
l2
B2
t2
165
410
262.5
117.5
35
55
220
10
37.8
80
115
290
85
地脚安装尺寸
k
σ
K1
K2
K3
K4
孔径
P
孔数(个)
140
30
120
230
21
6
340
1.2.6验算运行速度和实际所需功率
实际运行速度:
——机构传动比
——减速器额定机构传动比
误差;
,合适。
实际所需要电动机静功率
式中
——为电机额定静功率
故所选电动机和减速器均合适。
1.2.7验算启动条件
起动时间:
——额定转速1000r/m
m=1——驱动电机台数
当满载时运行静阻力矩:
——无载时运动阻力矩
当无载时运行静阻力矩:
初步估算制动轮和连轴器的飞轮矩:
机构总飞轮矩:
满载启动时间:
=6.37s
无载启动时间:
由相关资料查的,当
时,启动时间推荐值为5~6s,
故所选电动机满足快速起动要求。
1.2.8按起动工况校核减速器功率
起动状况减速器传递的功率:
其中
——为满载启动时间
计算载荷:
M——运行机构中同一级传动减速器的个数:
m=1,因此
所选用减速器的
如改大一号,则中心距将增大,相差太大,考虑减速器有定的过载能力,故不再改动。
1.2.9验算起动不打滑条件
由于起重机重量大,不考虑风阻力矩,以及坡度力矩均不计,主动车轮上与导轨接触处的圆周切向力:
=510kg
——无载启动时间
——附加阻力系数
——滚动轴承摩擦系数
=
——轴承摩擦系数
——每个轮所分到的重量
车轮与轨道粘着力:
——为载荷后每个轮分到重量
>
故满载起动时不会打滑,因此所选电动机合适。
1.2.10选择制动器
查相关资料的小车运行机构的制动时间
取
因此所需的制动力矩:
由资料查的选用制动器YWZ-200/30,额定制动力矩
,考虑到所取制动时间
与起动实际
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,图1-4为YWZ型制动器。
图1-4YWZ-200/30型制动器
型号
f
YWZ-200/30
125
90
145
445
i
d
n
M
b
T
S
56
8
92
117
1.2.11选择联轴器
机构高速轴上全齿连轴器的计算扭矩:
——等效系数,由相关资料查得
——安全系数,由相关资料查得
机构值的电动机额定力矩换算到高速轴上的力矩由相关资料查电动机
两端伸出轴为圆柱形
及
由相关资料查的ZSC600减速器高速轴端为圆
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