卷扬机机构计算以及天车和大车运行机构计算书

50t 门机机构部分计算书
、50t 门机起吊小车计算
1 •主要技术参数（计算条件）
2 •起升机构的设计计算 50t 门式起重机主梁上布置一台起吊小车，可沿主梁全行程移动。

起吊小车有一台卷扬 机和一组滑轮组。

起吊小车起升载荷：Q 0= 500kN
小车自重：G=6t
起升速度：Vq=3.9m/min
滑轮组倍率：m=6
2.1钢丝绳计算
选用国产名优钢丝绳：按起重机设计手册执行 型号：6X 37类纤维芯钢丝绳
钢丝绳直径：21.5mm ；
最小破断拉力：（T bmin =296kN （1700N/mm 2）
钢丝绳重量： 1.63kg/m
钢丝绳安全系数 n = c bmin /S =296宁43.86=6.7
（按照参考文献［1］，工作级别M4查得安全系数不小于4） 1） 小车额定起吊质量: 2） 最大横坡度 3） 起升高度： 4） 起升速度： 5） 走行速度： 8）起升机构工作级别: 50t 10%o 12 m 0-3.9m/min (重载) M4
0-7.8m/min (空载) 钢丝绳最大静拉力S
S 二 Q 2m z
公式见参考文献［3］P94 2-2-1 Q —起升载荷，
Q= Q 0 = 500 kN
n z —滑轮组效率；滑轮组倍率: 滑轮组效率z :
1-叩 1 -0.986
z 0 - - 0.95
m(1 - °) 6 (1—0.98) Q _ 500 =43.86kN
2m • z 2 6 0.95 m=6 ,
2.2起升卷扬机计算及选型 2.2.1卷筒设计计算
a ） 卷同参数：
钢丝绳直径：d =21.5mm 卷筒底径：D o =7OOmm 卷筒有效长度：L o =85Omm 绳槽距： p=23mm 卷绕圈数：n=1
b ） 容绳量L 计算：
L = =h • m+ 3 n D o 式中：D o —第一层绳圈直径 D o = 0.7（m ） L = L i + L 2 =h • m + 3 n D o
=12X6+ 3n X o.7=72+ 6.6 =78.6（m ）
c ）卷筒容绳长度L o 效核:
行 12o °° 6 23 =8°4(mm)
1 3.14 (7oo 1 21.5)
2.2.2卷扬机驱动计算
a ）起升静功率：Pj = Q n Vq
Q=5ookN
3 9
Vq=3.9m/mi n=——m/s
60
n = n 1 • n 2 z —滑轮组效率，z =0.95； n 2—减速机效率,
500 3.9
P== 500— =40.2 Kw
0.95 x 0.85
电机驱动功率 P= K d X P (kW )
K d ------功率增大系数，取1.1
p=K d X P j =1.1X40.2 =44.2 (kW )
建议电机选取如下：
电机型号： YZP250M-6 （调频电机+制动）
电机功率： 45kW
额定转速： 978r/mi n
生产厂家： 江特电机厂、长航电机厂等 可见，按1层计算, 卷筒有效长85omm 已够。

L o = -m P
n • n ( D + nd) 0.85;
2. 3减速机构的设计和选型:
减速传动形式：采用一级开式齿轮传动和减速器、制动器
2.3.1减速机构总传动比：i 2= n 1/ n 2
电机转速（min -1） 卷筒转速（min -1）
2.3.2齿轮传动
传动比：i i = Z 2/ Z i =76 吃2=3.45
（模数：8 大齿轮齿数Z 2=76,小齿轮齿数Z 1 =22）
2.3.3最大输出扭矩Mmax
p ・
13 07 M=9.55
=9.55X —-— =18.6kN • m n2 6.7
2.3.3减速器的选用
a ） 减速机的传动比：
i= i/ i i =143.6 3.45=41.6
b ） 最小输出转距：
M 2= M 宁 i 1=18.6宁 3.45=5.4（kN • m ）
选用减速器： 国茂减速机公司
型号：ZQ500-40.17-E
传动比i=10.14
输出转距：26000Nm 输出轴直径：© 80mm
2.3.4抱闸制动器的选用
最小输出转距:M 3= M 2- i =5.4-31.5=0.17（kN • m ） 选用制动器：
焦作制动器股份有限公司
卷筒转速: n 2= m V q n D a （D a —卷筒平均直径） 减速比i= n 1 n 2 卷筒转速: m V q n2= n D a 减速比i= 二(D 。

n1 _ n 2 = q d) 3.14 (0.7 0.0215) 978 c 厂 =95 10.3
6 3.9 =10.3 r/min 式中：n i n 2
6 级电机 n i =978 r/min
型号：YWZ 4-300/45 制动力矩：630Nm 制动轮直
径：© 300mm
3. 走行机构的设计计算
3.1运行阻力的计算
运行静阻力 F j =F m +F p +F w +F q (N)
F m —-小车稳定运行的摩擦阻力 F p —小车稳定运行的坡道阻力 F w —小车稳定运行的风阻力
a) 摩擦阻力F m
F m =(Q+G) 3 (N)
式中 Q------一台小车起升载荷 ，Q=500 kN
G ——一台小车自重 G=60kN
3 ---- 摩擦阻力系数，3 =0.02
F m =(Q+G) 3 = (500 +60)X 0.02=11.2 kN
b) 坡道阻力 F p =(Q+ G)i
(N)
坡道坡度i 1=0.010 F P =(Q+ G) i =(500 +60) X 0.01 =5.6kN
c)风阻力F w (N)
F w = C q i A =1.2X 250X 10=3000 (N) =3kN
qi ——工作状态下的最大计算风压，取 q=250N/m 2
A ——起重小车及重物迎风面积
A ~ 10m 2
静阻力 Fj=Fm+Fp+Fw =11.2+5.6+3=19.8kN 3. 2驱动功率的计算：
F j • v
P j = (kw )
1000n • m 式中：v ——小车运行速度
一F j • v _ 19.8 10 P j = = ----------
1000n • m 607.85 汉2
电机驱动功率 P= K d X P (kW
K d ------功率增大系数，取1.3
m --- 电动机个数 m=2
传动效率
v=10m/mi n=10/60m/s n 取 0.85 =1.94 (kW )
输出转速：34r/mi n
输出转距：755Nm
输出轴直径：© 55mm
配用电动机：4级电磁调速，带制动器，与减速机直联电机功率：3kW
二、大车走行计算
1 •主要技术参数（计算条件）
1) 额疋起吊质量：50t
2) 整机自重120t
3) 取大坡度15%o
4) 走行速度：负载：0-15.6m/mi n；空载：0-31.2 m/min 2.运行阻力的计算：
运行静阻力F j=F m+F p+F w(N)
a)摩擦阻力F m
F m =(Q+G) CD = (N)
式中Q------额定起吊载荷,Q=500 kN G——整机自重载荷G=1200kN
D ——摩擦阻力系数，D =0.015
F m =(Q+G) D = (500 +1200)X 0.015=25.5kN
b)坡道阻力F p=(Q+G) • i (kN)
坡道坡度i=0.015
F p=Q i = (500 +1200)X 0.015=25.5 kN
c)风阻力F w
风阻力F w =F wi+ F W2 + F W3(kN)
式中：F wi------起吊小车风阻力
F w2------门架横向风阻力
F w3------起重载荷(箱型梁)横向风阻力
F wi = C q i A i
式中：C------风力系数，C=1.39
A1 --- 起吊小车迎风面积
F wi =C q i A =1.39X 250X 3=1740 (N) =1.04kN
F w2=Cq i A 2
式中：C ——风力系数，C= 1.4
_ _ 2
A 2 ---- 门架迎风面积，A 〜30m
F w2= Cq i A 2=1.4X 250X 30=10500 (N) =10.5kN
F w3=Cq i A 3
式中：C ——风力系数，C= 1.1
2
A 3 ---- 起重载荷迎风面积 ，A 3=6m
F w3=Cq i A 3=1.1X 250X 6=8300 (N) =1.7kN
大车的风阻力：F w =F wi + F w2 + F w3=1.04+10.5+1.7=13・24kN 静阻力 F j =F m +F p +F w =25.5+25.5+13.24=64.24kN 3.驱动功率的计算：
3.1电机静功率的计算
m --- 电动机个数m=2 魚
24 15・6
=9.8 (kW ) 60 0.85 2 3.2电机驱动功率的计算
P= K d X P ( kW )
式中：K d ------功率增大系数，取1.2
P= K d X P =1.1 X 9.8=10.78 (kW )
选用电机功率：11kW
3.3驱动力距
总运行阻力距 M 组=Fj X d/2
M 阻=64.24X d/2=64.24X (0.4-2) =12.848( kN •
m)
每个驱动轮阻力距(共2个驱动轮)：
q i 工作状态下的最大计算风压，取 q=250N/m 2
F j • v
P j = (kw )
1000n • m
传动效率
v=15.6m/mi n=0.26m/s n 取
P j = Fj v
1000n • m
M=M 阻* 2=12.848宁2=6.424 kN • m。