起重机课程设计

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第２章 小车副起升机构计算

2.１ 确定传动方案选择滑轮组和吊钩组

按照构造宜紧凑的原则,决定采用下图的传动方案。如图图2-１所示，采用了单联

滑轮组.按Q=５t,取滑轮组倍率h i =2,因而承载绳分支数为 Z ＝4。0G

吊具自重载荷,其自

重为：G=2.0％⨯q P

=0．0２⨯20０ｋＮ=4kN

图2-1 副起升机构简图

2．2 选择钢丝绳

若滑轮组采用滚动轴承， 当h i

=2，查表得滑轮组效率h

=０.９85，钢丝绳所受最

大拉力:

kN x i Q G S h 88.1297

.04198

.049h h 0max =⨯⨯+=⨯⨯+=

按下式计算钢丝绳直径d ：

d ＝c ⨯

max S ＝0．０96⨯88.12=10.８９５mm

c ： 选择系数,单位ｍm ／N ，选用钢丝绳b σ

=1８50N/mm ²,根据M5及b σ查表得

c 值为0.０96。

选不松散瓦林吞型钢丝绳直径d=1０mm ，

其标记为6Ｗ(１9)-1０-185-I －光-右顺（G Ｂ11０2-74）。

２.３ 确定卷筒尺寸并验算强度

卷筒直径：

卷筒和滑轮的最小卷绕直径

D :

m in

0D ≥h ⨯d

式中h 表示与机构工作级别和钢丝绳结构的有关系数; 查表得:卷筒1h =18；滑轮2h =2０

卷筒最小卷绕直径

m in 0D =1h ⨯

d=18⨯２0=3６0 滑轮最小卷绕直径m in 0D

＝2h ⨯ｄ=20⨯20=4０0

考虑起升机构布置及卷筒总长度不宜太长，滑轮直径和卷筒直径一致取D=４０0㎜。

卷筒长度:L=1５00mm

卷筒壁厚δ=0.02D+(6~1０)＝[0．02⨯40０+(6~１０）]mm=14~1８mm ，取δ=１８

mm,应进行卷筒壁的压力计算。 卷筒转速

0D mv n n t π=

=41

.014.35.194⨯⨯r/min=６0r/ｍin 。

2．4 计算起升静功率

η100060)(0⨯+=n j v G Q P =894

.010*******.19)98.049(3

⨯⨯⨯⨯+=18.17ｋW

式中η起升时总机械效率2

99.094.097.0⨯⨯==t l ch z ηηηηη=０.894

z η为滑轮组效率取0．9７;ch η为传动机构机械效率取0．94；t η为卷筒轴承效率取０.9９;

l

η连轴器效率取０．９9。

2.5 初选电动机

JC P ≥G

j

P =0.8⨯18.17=14.536ｋW

式中

：在JC 值时的功率，单位为K Ｗ；

Ｇ：均系稳态负载平数，根据电动机型号和J Ｃ值查表得G=0．8。

选用电动机型号为YZR1８０Ｌ-6,JC P =17KW ，JC n

＝９55r/mi ｎ，最大转矩允许过载倍数λm=2.５；飞轮转矩ＧD ²=1．５K Ｎ.ｍ²。

电动机转速)]9551000(1717

.18[1000)(00-⨯-=--=JC JC j

d n n P P n n =9５1.9r ／min 式中d

n :在起升载荷Q

P =４９.98kN 作用下电动机转速;

n :电动机同步转速；

JC P ,

JC

n ：是电动机在JC 值时额定功率和额定转速。

2.6 选用减速器

2.6.１ 初选减速器

减速器总传动比:609

.951=

=i d n n i =1５．86５取实际速比i =１６。 起升机构减速器按静功率j P 选取，根据j P ＝１8．17kW ，d n

=951.９ｒ/ｍin,i =16，

工作级别为Ｍ5，选定减速器为ZQH50，减速器许用功率［nj P

]=31ＫW 。低速轴最大扭

矩为M ＝2100０N.ｍ。

减速器在９５１.9r/mi ｎ时许用功率[nj P ']为[nj P ']=1000

9.95131⨯=2９.5kW>１7kW

实际起升速度n v '

＝16

865

.155.19⨯＝1９.3３4ｍ/min;

实际起升静功率j P =

16

865

.1517.18⨯=18．02k Ｗ。

用Ⅱ类载荷校核减速器输出轴的径向载荷，最大力矩。

2.6．2 验算输出轴端最大容许径向载荷

用Ⅱ类载荷校核减速器输出轴的径向载荷,最大力矩。 查卷筒的产品目录可知卷筒的自重

２.６.3 验算输出轴的最大容许扭矩

输出轴容许最大扭矩,按大于电动机的最大力矩进行校验

式中 --------电动机实际最大力矩 ---------－----－电动机最大力矩倍数

---－---------－－-－-传动比

-－-－---－-----－-减速器传动效率，取０.95

2.7 电动机过载验算和发热验算

过载验算按下式计算:

n P ≥n m G Q m H

νη

λ⨯+⨯10000=

60894.0100034.1910)98.049(5.211.23⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=15.136kW n P =１7KW>1５．136kW ，此题

n

P 恰好与

jc P =25

P 的功率相等。

式中

n

P ：基准接电持续率时，电动机额定功率，单位为ｋW ；

Ｈ:系数,绕线式异步电动机，取H ＝2.１;

λm:基准接电持续率时,电动机转矩允许过载倍数,查表得λm 取2.5； m ：电动机个数； η：总机械效率η＝0.8９4。 发热验算按下式计算：

P ≥P з

式中 P:电动机在不同接电持续率JC 值和不同C Ｚ值时允许输出功率，单位为kW ，按CZ=１50，JC 值=25%,查表得Ｐ=15.3９3ｋW ；

ηνm G Q G P n 1000)(0⨯+⨯=ℑ=894

.01100034

.1910)98.049(8.03⨯⨯⨯⨯+⨯＝14.42kW