龙门起重机设计计算

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1、龙门起重机设计计算、设计条件1. 计算风速最大工作风速：6 级最大非工作风速： 10 级 （不加锚定）最大非工作风速：12 级 （加锚定）2. 起升载荷Q=40 吨3. 起升速度满载：v=1m/min空载：v=2m/min4. 小车运行速度：满载：v=3m/min空载：v=6m/min5. 大车运行速度：满载： v=5 m/min空载：v=10 m/min6. 采用双轨双轮支承型式，每侧轨距 2米7. 跨度44米，净空跨度40米。8. 起升高度：H上=50米，H下=5米轮压及稳定性计算（一）载荷计算1 .起升载荷：Q=40t2 .自重载荷小车自重Gi=6.7t龙门架自重G2=260t大车运行机

2、构自重G3=10t司机室G4=0.5t电气G5=1.5t3 .载荷计算名称止面侧面风力系数C高度系数Kh挡风面积A计算 结果 CKhA高度h风力系数C高度系数Kh挡风面积A计算 结果 CKhA高度h货物1.21.622242.8501.21.622242.850小车1.11.71611.3681.11.71611.368司机室1.11.514.57.5401.11.5135.040门架1.61.51188454.2441.61.5114234344大车1.11.022.20.51.11.022.20.5合计51844.8404工作风压：q i=114 N/m2q n =190 N/mqrn=8

3、00 N/m 2（10 级）qm=1000 N/m 2（12 级）正面：Fwi=518x114N=5.91104NFwn=518x190N=9.86104NFwm=518x800N=41.44104N （10 级）Fwm=518x1000N=51.8104N （12 级）侧面：Fw i =4.61104NFwn=7.68 104NFww =32.34 104 N （10 级） 4Fwm =40.43 10 N （12 级）（二）轮压计算1.小车位于最外端，R类风垂直于龙门吊正面吹大车，运行机构起制动,并考虑惯性力的方向与风载方向相同。龙门吊自重：G=G 1+ G 2+G3+G4+G5=6.7+

4、260+10+2=278.7t起升载荷：Q=40t水平风载荷：Fwn=9.86t水平风载荷对轨道面的力矩：Mw n=9.86 X 44.8=441.7 tm水平惯性力：Fa=（G+Q） X a=（278.7+40） X 0.2 X 1000= 6.37 X 10000 N=6.37 t水平惯性力对轨道面的力矩： Ma = 6.37 X 44=280.3tm总的水平力力矩：M1 = M a+ Mw n=722 tm最大腿压：Pmax =0.25(G+Q) + M 1/2L + M q/2K=0.25318.7 + 722.0/48 + 747.2/84=79.675+15.04+8.9=103.

5、6t最大工作轮压：Rmax = Pmax/4 =25.9t =26t(三) 稳定性计算工况1 :无风、静载，由于起升载荷在倾覆边内侧，故满足汇M二0工况 2:有风、动载，E M=0.95(278.7+40)12-628.3=3004.9 0工况 3 ：突然卸载或吊具脱落，按规范不需验算工况 4:10 级风袭击下的非工作状态：12M=0.95278.712 - 1.1541.4444=3177.2-2668.7=1080.30飓风袭击下：12M=0.95278.812 - 1.1551.844.8为防止龙门吊倾覆或移动，龙门吊设置风缆。三、起升机构设计计算(一) 设计参数1 起重量： Q=40t

6、2 .起升速度：V吊=1m/sV 空 =2m/s3 钢丝绳倍率：q=4(二) 钢丝绳计算Smax=Q/(qa 7)Q=40t=4000Kgq 倍率， q=4a卷入卷筒根数a=24=0.97Smax=Q/(qa 4)=40000/(24 0.97)=5.1510 3Kg选择 6w(19)-20-185-I-光Sp= ES=0.85 30.25=25.70t nSmax =55.15=25.75t(三) 电动机的选择及校核1QVNj 100040 1000060 7.8 KW1000 0.85选择变速调速电机 YTSZ180L-8额定功率：11Kw额定转夕I:140.1Nm额定转速：735r/mi

7、n转动惯量：0.285Kgm 2重量：250Kg过载系数入：2.8过载校核：Pn - -QV- 21 7.8 5.9Kwm 10002.8Pn=11KW5.9KW满足要求。四、小车机构设计计算（一）确定车轮直径小车采用四轮布置，轨距2m ,轮距2.5m ?小车自重引起的轮压RtRt6.7 100001.3 1.1_ _42.2 104 N起开载荷引起的轮压Ri1.140 10000_ 511 10 N最大轮压：Rmax 13.2 104最小轮压：Rmin 2.2 104车轮的等效疲劳计算载荷2 R max R min 14Rc -(2 13.2 2.2) 9.53 10433采用圆柱车轮和铁路

8、轨道，初选车轮直径小400,铁路轨道P43,车轮材料 为45号刚，踏面硬度HB=300 380,硬度层为15mm,P43轨道是凸形，曲 率半径R=300mm.车轮的许用轮压为:R2Rc C1C2K2 (N) mC1-车轮转速系数，车轮的转数n32.39r/min0.4C2-运行机构工作级别系数，1K2与车轮材料有关的电接触应力系数,0.1R-曲率半径，为300mmm-曲率半径的比值所确定的系数，为0.45R2Rc C1C2K2 1.173m30044 一0.13 11.6 10 N 9.53 10 N0.453（二）运行阻力计算1.运行摩擦阻力Ff=wG,w=0.008一 一一 一一4G (6

9、.7 40) 46.7 10 NFf0.008 46.7 104 3.74 103N2.坡度阻力F Gsinsin 0.01F 46.7 104 0.01 4.67 103 N3.风阻力Fw (42.8 11.3) 114 6.17 103NF=Ff+Fr+Fw=(3.74+4.61+6.1)103=14.58103N(三)电动机的计算14.58 103P 西103 60.50.9 KW四、减速器以及链传动计算总传动比 i=940/2.39=393.3i=i 1? i2初估链传动比i2=2输出华速 n=2.392=4.78 r/min选才? SEW生产的斜齿轮减速电机型号：R103DV112M

10、6输出转速：nout =5.5 r/min则链传动比i2=5.5/2.39=2.3Zi=17, Z 2=39, i 1=39/17=2.3五、大车运行计算（一）确定车轮直径大车采用4 4轮布置，轨距2m,轮距1.8m由总体计算，可知大车轮的最大轮压Rmax =26t.最小轮压：Rmin=13.9ty14t2等效计算轮压：Rc= （2 26 14）=16.5t3初选大车车轮直径600 ,轨道P43R 2车轮的许用轮压：Rc=C1C2K2二（N）m3C1为转速系数，车轮的转速:n=V满?D0.62.6526r/min10CC ,.n = 5.305r/min0.6Ci=1.17C2=1K2=0.1

11、R=300m=0.3388Rc=1.170.130020.388318 104 KN 16.5104N才两足要求。（二）运行阻力计算1 .运行摩擦阻力Ff = wG w = 0.007G 280 t_ 4 4Ft 280 104 0.007 1.96 104N2 .坡道阻力F Gsinsin 0.01 _4 _ _4 F 280 104 0.01 2.8 104N3 . 风阻力：Fw = 475111N =5.42104N总阻力：F= (1.96+2.8+5.42)104N = 10.18104N满载阻力：F =11.35104N, F/F=1.12（三）电动机选择总功率N=FV ?100010.18 104 60103 0.8520 KW由于速度低，选二套驱动NPj=10 KW2选两台11KW电机（四）减速器及链传动计算选择减速电机 R163DV160M4,1.2 倍,输出车速11 r/min ,并通过变频调速，使空载时输出速度增加即输出转速n =11 1.2=13.2 r/min则链传动比为i2=13.22.48825.305取小链轮齿数为Zi=17贝U Z2 = i 2 Zi = 4242i2 =2.4717