5T桥式起重机大车运行机构设计.doc

毕 业 设 计（论 文）任 务 书1本毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的：本毕业设计课题来源于生产实践。其目的在于通过对起重机金属结构的设计，对大学期间所学起重专业课程以及专业基础课程能更好的融会贯通，能较为熟练的掌握起重机械设计的基本思路及其在设计过课程中处理问题的基本办法，从而培养学生的动手能力，设计能力以及处理相关问题的能力。为学生毕业后更好地从事该专业相关工作打下坚实的基础；通过本次设计也更好的培养学生团结互助的团队精神。2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：一、设计原始数据：1、 起升高度10m、起重量16t、跨度31.5m ；2、 小车运行速度45m/min、大车运行速度85m/min、起升速度14m/min；3、 工作级别M5、接电持续率25%；4、 工作环境：室内。二、设计任务： 1、主梁、端梁设计计算；2、焊接计算；3、装配图。三、工作要求：1、毕业设计说明书一份； 2、图纸。（1）主梁、端梁结构图；（2）大车运行机构装配图2、 大车运行机构的设计计算（1） 确定传动机构方案跨度为31.5m 为减轻重量，决定采用图（8）采用分别驱动 （2） 选择车轮与轨道，并验算其强度按照图（9）的重量分布，计算大车车轮的最大轮压和最小轮压满载时最大轮压空载时最小轮压 车轮踏面疲劳强度计算载荷 车轮材料：采用ZG 340-640(调质) 由5附表18选取车轮直径 ，有1 查得轨道型号P38(铁路轨道)或QU70(起重机专用轨道)按车轮直径与轨道为点接触或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式中- 许用点接触应力常数 （），由1表5-2取R- 曲率半径，由车轮和轨道两者的曲率半径中取较大者，取QU70的轨道曲率半径R= 400mmm- 由轨顶和车轮的曲率半径之比（）所确定的系数,由1 表5-5查得 m= 0.46- 转速系数，由1表5-3查得，车轮转速时，- 工作系数，由1表5-4查得级别时，故 故验算通过线接触局部挤压强度验算式中 -许用线接触应力常数（）由1表5-2查得 - 车轮与轨道的有效接触长度，P38轨道的，而QU70轨道的，按后者计算 - 车轮直径（mm） - 同上故验算通过（3） 运行阻力计算摩擦总阻力矩 由3查得车轮的轴承型号为7520，轴承内径和外径的平均值为，由1表7-17-3查得滚动摩擦系数 k = 0.0006 轴承摩擦系数=0.02 附加阻力系数 =1.5 代入上式计算得当满载时的运行阻力矩运行摩擦阻力 当空载时 （4） 选择电动机电动机静功率 式中 满载运行时静阻力 m=2 -驱动电动机台数 机构传动效率初选电动机功率 式中 - 电动机功率增大系数，由1表7-6得，由5附表30选电动机,转子飞轮矩电动机质量65kg（5） 验算电动机发热条件等效功率 式中- 工作级别系数，由1查得当JC=25%时， r- 由1按起重机工作场所得查得r = 1.3因为 故初选电动机发热通过。（6） 选择减速器车轮转速机构传动比查5附表35选用两台ZQ-350-V-1Z减速器，（当输入转速为1000r/min时）。可见（7） 验算运行速度和实际所需功率实际运行速度误差实际所需的电动机静功率 由于故所选电动机和减速器均合适（8） 验算启动时间启动时间式中 m = 2-JC25%时电动机的额定扭矩满载运行时的静阻力矩 空载运行时的静阻力矩 初步估算高速轴上联轴器的飞轮矩机构总飞轮矩（高速轴）满载起动时间空载起动时间由2知起动时间允许范围（810s）之内，故合适（9） 起动工况下校核减速器功率起动工况下减速器传动功率 式中 -运行机构中同一级传动中减速器的个数， 因此 所选用减速器的，所以合适。（10） 验算起动不打滑条件由于起重机在室内使用，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1> 两台电动机空载时同时起动 式中-主动轮轮压之和 -从动轮轮压之和f=0.2 -室内工作的黏着系数-防止打滑的安全系数故故两台电动机空载起动不会打滑。2> 事故状态：当只有一台驱动装置工作时，而空载小车位于工作着的驱动装置侧时，则式中-工作的主动轮轮压 -非主动轮轮压之和 -一台电动机工作时的空载起动时间 故不会打滑3> 事故状态：只有一台驱动装置工作时，而空载小车远离工作着的驱动装置这一侧时： 故也不会打滑（11） 选择制动器由1取制动时间按空载计算制动力矩，即Q=0代入1的公式7-16 式中-轨道坡度阻力m=2-制动器台数故现选用两台制动器，查5查附表15得其额定制动力矩为避免打滑，使用时应将制动力矩调至以下。考虑所选用的制动时间，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。（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1> 机构高速轴上的计算扭矩式中-联轴器的等效力矩-等效系数，见5表2-7取由5附表31查得电动机，轴端为圆柱形，由5附表34查得减速器的高速轴端为圆锥形，故在靠近电动机端从5附表44中选取两个带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），重量G = 15kg ，在靠减速器端，由5附表43选用两个半齿轮联轴器S193（靠减速器端为圆锥形，浮动轴直径为d = 40 mm），其中，重量G = 8.36 kg高速轴上转动零件的飞轮矩之和为与原估算的飞轮矩基本相等，故有关计算省略。2> 低速轴计算扭矩由5附表34查得ZQ-350减速器低速轴端为圆柱形，由5附表19查得的主动轮的伸出轴端为圆柱形，。故从5附表42中选取4个联轴器节： 其中两个为：（靠近减速器端） 另两个为：（靠近车轮端）所选的重量G = 25.5 kg（在联轴器型号标记中，分子均为表示浮动轴端直径）。（13） 浮动轴的验算1> 疲劳验算低速浮动轴的等效扭矩 式中-等效系数，由5表2-6查得由前面已取浮动轴直径d = 60 mm,故其扭转应力为由于浮动轴载荷变化为对称循环（因为浮动轴在运行过程中正反转之扭矩相同），所以许用扭转应力为 式中材料用45号钢，取 ，所以k - 考虑零件几何形状的、表面状况的应力集中系数，由5第二章第五节及2第四章查得，-安全系数，由5表2-18查得。因为，故验算通过。2> 静强度验算计算静强度扭矩式中-动力系数，由5表2-5查得扭转应力许用扭转剪应力 故验算通过。高速轴所受的扭矩要比低速轴小（二者相差倍），但强度还是足够的，故此处略去高速轴的验算。