鶴式（門式）起重機設計
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太原科技大學畢業(yè)設計說明書
第二章 運行機構
2.1.運行機構方案規(guī)劃
運行機構的任務是使起重機或載重小車作水平運動。門座起重機屬于非工作性的運行機構可以調整工作位置。該性能是依靠電動機驅動使運行機構及整機在軌道上運行，運行機構主要由支撐裝置和驅動裝置兩大部分組成。本設計中采用有軌運行支撐裝置，四條支腿，考慮最大輪壓不易過大，所以一個支腿由兩個車輪支撐，車輪可用鑄鋼車輪，為方便兩輪所受輪壓均衡，采用一個運行臺車。有軌運行驅動方式有兩種：自行式和牽引式。自行式運行驅動機構設在運行部分上靠主動車輪與軌道的附著力驅動，構造簡單布置方便，是最常用的運行驅動方式。自行式驅動機構的缺點是：自重較大，驅動力有限，不能產生較大的加速度，并且也不能用于坡度較大的場合。牽引式運行驅動機構裝在運行部分以外，具有自重及驅動力沒有限制的優(yōu)點。它的缺點是：牽引鋼絲繩壽命短，維修麻煩運行阻力較大，牽引式運行驅動機構用于要求自重輕或運行坡度較大的重機上。本設計采用自行式，為了保證足夠的驅動力，采用對角驅動，這是門座起重機常用的。這種布置方式能夠保證主動車輪之和基本上不隨臂架位置變化。驅動力由電動機通過帶制動輪的聯軸器傳給減速器：選用立式三級圓柱齒輪減速器：此方案電動機的位置是橫向的，因而橫向尺寸較大。
傳動方案如圖所示
2.2.運行機構設計計算
1.起重機支腿受載
（1） 自身的垂直力
—門座部分的自重載荷
—為回轉部分的自重載荷
—起升載荷
作用點近似為回轉中心
其它力對回轉中心所產生的力矩
—回轉部分自重載荷
取
—回轉部分重心到回轉中心距離，取=0.1m
—起升重量，取80kN
R—最大幅度，R=25m
（2） 工作時風力
—風力系數，=1.2
—計算風壓
—150Pa —250Pa
A—迎風面積，A=50m2
—風壓高度系數
（3） 非工作時風力
估計為5m
支撐力
（4）車輪及主動車輪的確定
采用8輪運行，兩輪驅動，且對角布置，其分配到每個輪的最大最小輪壓為：
等效輪壓：
2.選擇車輪與軌道并驗算其強度
（1）選擇車輪與軌道
根據車輪踏面疲勞強度計算等效輪壓
可選用車輪直徑為D=500mm，材料ZG55-Ⅱ，表面淬硬度為軌道選320HBS 軌道型號P38
（2）車輪踏面疲勞強度校核
所選車輪踏面都為圓柱形
軌道凸頂半徑r=300mm
—與材料有關的應力常數，=0.132N·mm2
C1—轉速系數，C1=1.13
C2—工作級別系數，C2=1.25
R—取軌道凸頂與車輪曲率半徑中較大者
此處R=r=300mm
m—r/R之比的有關系數，m=0.388
（3）車輪踏面最大強度校核
本設計規(guī)定軌道接頭高度h不大于1mm
運行沖擊系數
車輪踏面最大強度校核：
3.運行阻力計算
起重機穩(wěn)太運行阻力由摩擦力、風阻力和坡度阻力
（1）滿載時最大摩擦阻力
滿載時最小摩擦阻力
式中：
—附加阻力系數，=1.5
—摩擦阻力系數，采用滾動軸承，取=0.006
空載時最大摩擦阻力：
（2）風阻力=11.88kN
（3）坡度阻力
—坡度阻力系數，去=0.003
4.驅動機構
（1）選擇電動機
電動機靜功率：
式中：
—穩(wěn)態(tài)運行時靜阻力，=14370N
—大車運行速度，=16/60=0.267m/s
m=2—驅動電動機臺數。
η=0.95—機構傳動效率.
根據穩(wěn)態(tài)靜功率和機構JC值=25%，CZ=150，
查手冊選用YZR112M-6電動機
Pn=1.8kw；nn=815r/min；（GD2）d=0.23kg/m2
（2）選減速器
傳動比：
式中：
—電動機額定轉速
—車輪轉速，
查手冊選用QJS170-80減速器：
P許=2.1kw i=80；
∴實際運行轉速16m/min
（3）選聯軸器
計算扭矩：
式中：
=1.35——安全系數，
—剛性動載系數，=1.8
——電動機額定功率。
由手冊查電動機YZR112M-6兩端伸出軸為圓柱形d=32mm，l=80mm；由手冊查QJR-236減速器高速軸端為圓柱形d1=22mm，l=50mm。故選帶制動輪D=200的半齒聯軸器。
靠減速器軸端選半齒聯軸器：CLZ3
[M]=710Nm,J=0.03,
G=7.96kg。
（4） 起動時間
運行機構總飛輪距為：
式中；
—計及傳動機構中其它低速傳動部分零件的飛輪距影響系數，取=1.15
起動功率Pq計算：
—計算起動時間，取=3.4s
實際起動時間：
—一臺電動機的平均起動力矩
—電動機起動力矩倍數，當工作級別MJC=25%，=1.6
—機構滿載穩(wěn)定運行靜阻力矩
[J]—總轉動慣量
（5）電動機過載驗算
電動機過載功率按下式進行驗算
—基準接電持率時，電動機額定功率，=1.8kW
（6）起動打滑驗算
起動打滑驗算按下式進行
—粘著系數，取0.12
—粘著安全系數，取=1.05
—平均加速度，
—軸承摩擦直徑，=0.1m
—軸承摩擦系數，滾動軸承取=0.015
D—車輪直徑，D=0.5m
（GD）2—一臺電機所擔飛輪距
Pmin—最小輪壓，Pmin =30.1kN
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