起重机课程设计

起重机课程设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第2章 小车副起升机构计算

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=%⨯q P =⨯=4kN

图2-1 副起升机构简图

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 =，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 =⨯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。

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(GB1102-74)。

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

0D ：

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=+(6~10)=[⨯+(6~10)]mm=14~18mm ，取δ=18mm ，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 。 计算起升静功率

η100060)(0⨯+=n j v G Q P =894

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

⨯⨯⨯⨯+= 式中η起升时总机械效率2

99.094.097.0⨯⨯==t l ch z ηηηηη=

z η为滑轮组效率取；ch η为传动机构机械效率取；t η为卷筒轴承效率取；l η连轴器效率取。 初选电动机

JC P ≥G j P =⨯式中：在JC 值时的功率，单位为KW ；

G ：均系稳态负载平数,根据电动机型号和JC 值查表得G=。

选用电动机型号为YZR180L-6，JC P =17KW ，JC n =955r/min ，最大转矩允许过载倍

数λm=；飞轮转矩GD ²=。

电动机转速)]9551000(1717.18[1000)(00-⨯-=--=JC JC j

d n n P P n n =min 式中d n :在起升载荷Q P =作用下电动机转速；

0n :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。

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 =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 =，d n =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=。

减速器在min 时许用功率[nj P ']为[nj P ']=10009.95131⨯=>17kW 实际起升速度n v '=16

865.155.19⨯=min ； 实际起升静功率j P =16865.1517.18⨯=。 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

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⨯⨯⨯⨯+⨯⨯= n

P =17KW>，此题n P 恰好与jc P =25P 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=；

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； m:电动机个数；

η:总机械效率η=。

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CZ 值时允许输出功率，单位为kW ，按CZ=150，JC 值=25%，查表得P=；

ηνm G Q G P n 1000)(0⨯+⨯=ℑ=894

.01100034.1910)98.049(8.03⨯⨯⨯⨯+⨯= P=>ℑP =

经计算过载验算和发热验算通过。

选择制动器

按下式计算，选制动器：

制M ≥制K 制静'M

式中制M :制动力矩,单位为；

制K :制动安全系数，查表1-5M5得zh K =；

制静'M :下降时作用在电动机轴上的静力矩，单位为。

j M '=1642894.041.010)98.049(2)(3'00⨯⨯⨯⨯⨯+=+ηmi D G Q = η'：下降时总机械效率，通常取η'≈η≈

zh M =zh M j M '=⨯=根据选用zh M =选用YWZ 5315/30制动器，其额定制动力矩； 安装时将制动力矩调整到所需的制动力矩zh K =。

选择联轴器

根据电动机和减速器以及浮动轴的轴伸尺寸及形状选连轴器，使连轴器的许用应力矩[M]>计算的所需力矩M,则满足要求。

电动机的轴伸：d=55mm(锥形)，长度E=82±；

减速器轴伸：d=50mm(柱形)，长度E=85mm ；

浮动轴的轴头：d=45mm ， 长度E=84mm 。

选取梅花弹性连轴器：型号为MLL6-I-200，[M]=；GD ²=⨯=；型号为MLL6，[M]=；

GD ²=⨯=。 电动机额定力矩9551795509550⨯==jc jc n n P M =

计算所需力矩M=n ⨯8φ⨯n M =⨯⨯式中 n ：安全系数取n=；

8φ：刚性动载系数，取

8φ＝；

[M]=630>M=

所选连轴器合格。 验算起动时间

起动时间：

32

223220022951.9(490.98)100.41[1.15(1.526.87.4)375(289179.07)1640.894

()10[()]375()=1.0s q d q j t n Q G D c GD M M i m η

+⨯⨯=⨯⨯+++⨯-⨯⨯+⨯⨯=+- =

式中：22221()()()d l z

GD GD GD GD =++=静阻力矩：