鶴式（門式）起重機(jī)設(shè)計(jì)

鶴式（門式）起重機(jī)設(shè)計(jì),鶴式,門式,起重機(jī),設(shè)計(jì) 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第一章．起升機(jī)構(gòu) 1.1起升機(jī)構(gòu)方案規(guī)劃 起升機(jī)構(gòu)是用來(lái)實(shí)現(xiàn)貨物升降，因此它是任何起重機(jī)不可缺少的部分，是起重機(jī)中最基本的機(jī)構(gòu)。其工作的好壞，將直接地影響到整機(jī)的工作性能。起升機(jī)構(gòu)主要由驅(qū)動(dòng)裝置、傳動(dòng)裝置、卷繞系統(tǒng)、取物系統(tǒng)與制動(dòng)裝置組成。 針對(duì)此門座起重機(jī)采用兩套驅(qū)動(dòng)裝置，兩個(gè)電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，為使兩個(gè)獨(dú)立但相互協(xié)作的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置能更好的發(fā)揮作用且不互相干涉所以采用如圖1所示布置。由兩個(gè)電動(dòng)機(jī)分別通過(guò)齒式聯(lián)軸器與減速器的高速軸相連，再由減速器低速軸帶動(dòng)卷筒將鋼絲繩卷上或放出，經(jīng)過(guò)滑輪組系統(tǒng)，使吊鉤等取物裝置實(shí)現(xiàn)上升和下降。選用齒式聯(lián)軸器是為了安裝方便與避免高速軸在小車架受栽變形時(shí)受到彎曲，且是用得最廣范的，減速器選用三級(jí)柱式齒輪減速器。由于門座起重機(jī)是工作比較繁重的多用途起重機(jī)械，本設(shè)計(jì)采用抓斗吊鉤互換使用。正因?yàn)楣ぷ骷?jí)別比較高，對(duì)于鋼絲繩和卷筒，滑輪來(lái)說(shuō)要求是比較高的，為避免鋼絲繩的磨損，卷筒和滑輪都取直徑比較大的，且鋼絲繩選用絲數(shù)較多的，為防止吊鉤的旋轉(zhuǎn)，鋼絲繩選擇向相反方向纏繞的兩根。機(jī)構(gòu)停止工作時(shí)，制動(dòng)器是吊鉤連同貨物懸吊在空中，吊鉤的升降靠電動(dòng)機(jī)改變轉(zhuǎn)向來(lái)達(dá)到，當(dāng)滑輪組升降到最高極限位置時(shí)，使吊鉤停止上升，以此可以保證安全。 1.2起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 1.確定傳動(dòng)方案 按照構(gòu)造宜緊湊的原則，決定采用下圖的傳動(dòng)方案，采用雙聯(lián)滑輪組。 按Q=8t，取滑輪組倍ih =2 因而承載分支數(shù)為 Z=2ih =4 釣具自重G0=（0.025～0.035）×Q=2～2.8KN 取G0=2.5KN； 2.選擇鋼絲繩 若滑輪組采用滾動(dòng)軸承，當(dāng)i=3，查[1]中表2-1得滑輪組效率ηh=0.98。 鋼絲繩所受最大拉力： 吊鉤 = 單繩抓斗 按下式計(jì)算鋼絲繩直徑d C-選擇系數(shù) 查得C=0.104 選擇鋼絲繩6W（19）公稱抗拉強(qiáng)度155N/mm2，直徑d=17.5mm，其鋼絲破斷拉力總和為[Sb]=138000N， 標(biāo)記如下： 鋼絲繩6W（19）-17.5-1550-I-光-右交（GB1102-74） 3.確定滑輪主要尺寸 滑輪的許用最小直徑： （e-1）=17.5×20=350mm 式中系數(shù)e=25由1]中表2-3查得。由附表5中選用標(biāo)準(zhǔn)滑輪D=400mm 4.確定卷筒尺寸并驗(yàn)算強(qiáng)度 卷筒直徑： （e-1）=17.5×18=315mm 選用D=400mm。由附表12查得繩槽螺距t=16mm。 卷筒長(zhǎng)度： L=（）t+L12 =（）×22+66 =1296.28mm 取L=1310mm 式中： H-起升高度H=H1+H2=20000+16000mm n-安全圈數(shù) 取2 L1—卷筒端部不切槽部分長(zhǎng)度，取L1=3t=66mm； D0——卷筒的計(jì)算直徑D0=D+d=414.5mm。 卷筒壁厚： δ=0.02D+（6-10）=0.02×400+（6-10） =14-18mm 取δ=15mm 卷筒壁的壓應(yīng)力計(jì)算： ＜[] Aτ-應(yīng)力減小系數(shù)，一般取Aτ=0.75 對(duì)于HT15-33鑄鐵材料，抗壓強(qiáng)度極限σby=650N/cm2，抗拉強(qiáng)度極限為σb=150N/cm2。故許用壓應(yīng)力： []= 故強(qiáng)度足夠 扭曲應(yīng)力： 5.選電動(dòng)機(jī) 計(jì)算靜功率： 式中：η——機(jī)構(gòu)的總效率，取η=0.85 （注：一般規(guī)定在初選電動(dòng)機(jī)時(shí)取η=0.80-0.85。因η=ηhηjη0，卷筒效率ηj=0.96-0.98；ZQ型減速器效率η0=0.94，故對(duì)于一般無(wú)開式齒輪的傳動(dòng)效率η＜0.85。所以取η=0.85比較合適） 查手冊(cè)選用電動(dòng)機(jī)YZR200L-8，其， 6）驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱條件 按照等效功率法求得：當(dāng)JC%=40時(shí)，所需的等效功率 式中：——工作類型系數(shù)，查（1）中表6-4，=0.75（中級(jí)）； γ——系數(shù)，根據(jù)tq/tg值查得。 tq/tg——起重機(jī)構(gòu)平均起動(dòng)時(shí)間與平時(shí)工作時(shí)間的比值，由（1） 中查得當(dāng)tq/tg=0.1時(shí)，γ=0.87。 由以上計(jì)算結(jié)果可知，初選電動(dòng)機(jī)能滿足發(fā)熱條件， 即＜ 7）選擇標(biāo)準(zhǔn)減速器 卷筒轉(zhuǎn)速： 減速器總傳動(dòng)比： 查手冊(cè)選QJR-D400-40IICW減速器，當(dāng)中級(jí)工作類型時(shí)， 許用功率[N]=39kw；i0‘=40，自重Gg=1390kg，輸入軸直徑 軸端長(zhǎng)l1=110mm（錐形） 8）驗(yàn)算起升速度和實(shí)際所需功率 實(shí)際起升速度： 誤差： ＜[ε]=15%， 可以。 實(shí)際功率： 9）校核減速器輸出軸強(qiáng)度 （1） 輸出軸最大徑向力：由[1]中公式（6-16） 式中：aSmax=2×26810N—卷筒上卷繞鋼絲繩引起的載荷； Gj=2240N—卷筒及軸自重，參考附表13決定； [R]=55000N—QJR-D280減速器輸出軸端最大容許徑向載荷，由附表35查得。 因此＜[R]，（2）通輸出軸最大扭矩：由[1]中公式（6-17） 式中： ——電動(dòng)機(jī)的額定力矩； ψmax=2.9—當(dāng)JC%=40時(shí)電動(dòng)機(jī)最大力矩倍數(shù)，由附表25查得； η0=0.95—減速器傳動(dòng)效率； [M]=21200kgf.m 因此 =15520—17737kgf.m＜[M] 由以上計(jì)算可知所選減速器能滿足要求 10）選擇制動(dòng)器 所需制動(dòng)力矩： 式中：kz=2.0—制動(dòng)安全系數(shù)，由[1]查得。 由手冊(cè)選用YWZ2-300/50制動(dòng)器，制動(dòng)輪直徑Dz=200mm; 其額定制動(dòng)力矩Mez=200N.m， 制動(dòng)器重量Gz=43kg。 11）選擇聯(lián)軸器 高速軸的計(jì)算扭矩： 式中：——等效系數(shù)，查表2-7得； ——安全系數(shù)，查表2-21得； Mel——相應(yīng)與機(jī)構(gòu)JC%值的電動(dòng)機(jī)額定力矩?fù)Q算到高速軸上的力矩 由手冊(cè)查得YZR200L-8電動(dòng)機(jī)軸端為圓錐形d=60mm，l=140mm 由手冊(cè)查得QJR-D400-40IICW減速器的高速軸端為圓錐形d=65mm，l=140mm。從表3-12-7選用CLZ3半聯(lián)軸器，最大允許扭矩[M]max=3150Mm，飛輪矩（GD2）l=0.12kg.m2，重量Gl=25.4kg。 12）驗(yàn)算起動(dòng)時(shí)間 起動(dòng)時(shí)間： +0.2=2.92kgf.m 靜阻力矩： 平均起動(dòng)力矩： 因此， 查[1]對(duì)于3-80t通用橋式起重機(jī)[tq]=1-2sec，故所選電動(dòng)機(jī)合適。 13）驗(yàn)算制動(dòng)時(shí)間 制動(dòng)時(shí)間： 查[1]當(dāng)v≤12m/min時(shí)，[tz]=10sec。因?yàn)閠z＜[tz]，故合適。 —下降是電動(dòng)機(jī)軸上的靜力矩 - 8 -