起重机大车运行机构设计实例Word格式.docx

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4228.5=71.５1ＫN

车轮踏面疲劳计算载荷［6］

Pc=2PmaxPmin＝2270.171.51＝20３．9KNc3

车轮材料:

采用ZG３40-6４0（调质）,b=700MPａ,s=380MPa由,附表１8选择车轮直径Ｄc＝500mm,由［1］表5-1查得轨道型号为P38（铁路轨道）或Qu７0（起重机专用轨道）按车轮与轨道为点接触和线接触两种情况来验算车轮的接触强度点接触局部挤压强度验算［7］

2.1）

R——曲率半径,由车论和轨道两者曲率半径中取最大值,取QU７０轨道的曲率半径为R=4０0mmm——由轨顶和车轮曲率半径之比（ｒ／Ｒ）所确定的系数，由［1］表5－5查m=0.4ｃ1——转速系数,由［１］表5－3，车论转速nc=VDdcC=850.7=３８.６r/ｍｉn,c1=０．97

c2——工作级别系数,由［1］表5-4查得当M5级时，c2=1

Pc'

'

>

Pc故验算通过

线接触局部挤压强度验算［8］

PC'

＝ｋ1Ｄclc1c2=6.8７0０７０0.97１＝3２3204N

ｋ1——许用线接触应力常数（N/mm2）由［１］表5-2查得ｋ1=6.6

l——车轨与轨道的有效接触长度，Ｐ3８轨道的l=68mm，而ＱＵ7０轨道的ｌ=7０mm，按后者计算

Dc——车论直径（mm）

Pm（QQ）

Mm（QQ）

DC/2

=6000N?

m

0.7/2

当空载时

Ｍm（Q0）

0.12

＝1．538００00（０.０00８＋０．020.12）＝11402

N?

ｍ

Pm（Q0）

Mm（Q0）

Dc/2

1140

0.7/2

＝3２57N?

1．４选择电动机

电动机静功率[11]:

Ｎj=

Pjvdc=600085

1000m=1000600.952

=４.47ｋW

式中Pj＝Ｐm（QQ）——满载运行时的静阻力；

m=2——驱动电动机台数；

=0.9５——机构传动效率

ｃ1，c2——同前

>

Pc故验算通过

１.3运行阻力计算

摩擦总阻力矩[9]:

Ｍm=（Q＋G）（k＋d）

2

（2.2）

由[３]查得Dc=７０0ｍm车轮的轴承型号为75２4，与轴承内径相配合处车轮轴直径ｄ＝120mm；

由[1]表７-1至7-3查得:

滚动摩擦系数k=0.0008；

轴承摩擦系数=0.02；

附加阻力系数=1.5。

代入上式得：

当满载时的运行阻力矩[10]

Mm（QQ）=（Q+G（）k+d）

m（QQ）20.12

＝１.5（32０00０+３8０000）（0．０008+0.02）=2100Ｎ?

ｍ

2运行摩擦阻力

初选电动机效率：

N=kdＮj=1.34.４7=5．81ｋW式中kd——电动机功率增大系数，由[１]中表7-6查得kd=1.3由附表30选用电动机JZＲ2-31-6;

Ｎe=11Kw;

ｎ1=95０r／ｍin;

（GD2）d＝0．５3kg?

m2;

电动机质量155kｇ

1.５验算电动机发热条件

等效功率[13]:

Nx=k25Nj=０．75１.284.4７=４.29Kw

k25——工作级别系数,由[1]查得,当JC%=25时%,k25=0.75;

——由[1]按起重机工作场所得tq/tg=０.２５查得=1.2８由此可知,Nx<

Ne,故初选电动机发热通过.

1．6选择减速器

车轮转速:

nc=vdc=85=38.6８r／mincDc0.7

机构传动比：

n1

950

=1=o

nc

＝２4．５６

38.68

查附表３5,选用两台ZＱ-500-IV-１Z减速器，ｉo‘＝２3.３４[N]=24．5Ｋｗ（当输入转速为1０00r/ｍiｎ）可见Nj<

[N]

１．7验算运行速度和实际所需功率

实际运行速度:

‘iovdc=vdc'

io

24.56

=８524.56=89.44ｍ/miｎ

23.34

误差＝vdcvdc=8589.441０0%＝５％<

1５%vdc85

实际所需电动机静功率:

Ｎj‘=Ｎjvdc＝4.４７89.44=4.70Kw

jjvdc85

由于Ｎj‘<

Nj,故所选电动机和减速器均合适

1.8验算起动时间

起动时间

（２.3）式中n1=950r/ｍin;

M＝2（驱动电动机台数）；

满载运行时的静阻力矩:

2100＝9４.71N?

23.340.95

空载运行时的静阻力矩:

Mj（Q0）＝Mm‘（Q0）＝＝5１.41Ｎ?

j（Q0）‘23.340.95

初步估算高速轴上联轴器的飞轮矩:

GＤ2）zl+（GD2）l=0．3３+0．20２=0.532kg?

ｍ2（２.4）机构总飞轮矩（高速轴）;

（ＧD2）1＝（GD2）d＋（GD2）zl+（GD2）l=0.7８+０．532=1．31ｋg?

m2（2.５）满载起动时间

tq（QQ）＝38.（22165.8794.71）[2１.１51.31（32000328000）0.72]=７.

２7s

空载起动时间:

］＝3.46ｓ

由［２］知,起动时间在允许范围（8～1０s）之内,故合适起动工况下减速器传递功率:

1.９起动工况下校核减速器功率

Pdvdc

1000m

（2．６）

20353Nｍ‘——运行机构中同一级传动减速器的个数,m‘=２因此,Nd=2035389.44=１５.97ｋW

d1000600.952

所选用减速器的［N］JC25%=24.5Ｋw>

Nd,所以合适

1.1０验算起动不打滑条件由于起重机是在室内使用，故坡度阻力及风阻力均不予考虑.以下按三种工况进行验算两台电动机空载时同时起动:

P1f

d

Gv‘P（2k）P2k

Gvdc2

g60tq（Q0）Dc/2

（2.7）

式中P1=Pmin'

+Ｐmax‘=1１9410＋71５10=１909２0N——主动轮轮压和

P2=P1＝19０92０N——从动轮轮压和

F=0.2——室内工作的粘着系数;

nz=1.０5~１.2——防止打滑的安全系数

1909200.2

0.14

19092（00.00080.02）1.51909200.0008

89.442

380002

603.460.7/2

=2．91n>

nz,故两抬电动机空载起动不打滑

事故状态：

当只有一个驱动装置工作,而无载小车位于工作着的驱动装置这一边时，

P1＝Pmax‘=８6000N——工作的主动轮轮压;

P2=2Pmin'

+Pmax=2×

54０00+８6０00=1９40０0N——非主动轮轮压之和;

n>

ｎz故不打滑

P1=Pmin'

=715１0N

Ｐ2=2Pmax‘＋Pmin'

=2×

１１９4１t'

q（Q0）=８.1４s,与第2种工况相同

715100.2

=１．46ｓ89443103300.0021.5715100.0008

38000

608.14

ｎ>

nz故也不会打滑

1.11选择制动器

由[1]取制动时间ｔz=3．5s

按空载计算制动力矩,即Q=0代入[1]的（7-1６）式：

（2.7）

Mz＝1{-20．11+950[21.151.31z238.23.5

380000.720.95]}＝１17.

23.342

Pp=0.002G＝0.002×

3８0000=７6０N——坡度阻力

M=2——制动器台数,两套驱动装置工作

?

现选用两台YWＺ52０0/23制动器，查附表得其额定制动力矩Mez=1１２.225

为避免打滑,使用时需将其制动力矩调至1１7.32N?

m以下。

考虑到所取的制动时间tztq（Q＝０）,在验算起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。

1．１２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

Mjs'

＝Mn=１02.６×

1.4=143N?

m

js

M——联轴器的等效力矩

M=1Mel＝２×

51.3=102.6Ｎ?

1——等效系数,见表2-7取1=2

N5

Mel=9５５0e=9550×

＝５1．３N?

n1930

由附表3１查得，电动机JZR2-21-6,轴端为圆柱形,d1=40ｍm,l=1１0mm，由附表3４查得ZQ－35０减速器高速轴端为圆锥形d=40ｍm,l=60mm，故在靠近电动机端从附表４4中选两个带200制动轮的半齿联轴器S1９6（靠电动机一侧为圆柱形孔,浮动轴端ｄ=40mm）[Ml]＝7１0N?

m;

（GＤ2）zl=0.３6kｇ?

重量G＝15kg。

在靠减速器端,由附表4３选用两个半齿联轴器S１93（靠减速器端为圆锥形，浮动轴端直径d=40mｍ）;

其[Ml]=７10Ｎ?

m；

（ＧD2）l=０.10７kg?

m2；

重量G=8.３6kg

高速轴上传动零件的飞轮矩之和为：

（GD2）zl+（GＤ2）l=0.３6+0.1０7=0.467kg?

m2

与原估计基本相符,故有关计算则不需要重复

低速轴的计算扭矩:

Mjs"

=Mjs'

ｉo'

=143×

20.4９×

0.9５=2７83N?

由附表34查得ＺQ-3５０减速器低速轴端为圆柱形，d=８0mm,l=125mｍ

由附表19查得Dc=700mm的主动车轮的伸出轴为圆柱