起重机课程设计(2)

第1章 主起升机构计算

1.1 确定传动方案

根据所给定的任务书。由于该类型的起重机额定起升吨位较小，起升作业范围较为宽裕，故此选用下图所示的传动方案（如图1所示）。

图1-1 主起升传动机构简图

1、钢丝绳2、电动机3、卷筒4、减速机5、传动轴 6、联轴器7、吊钩8、滑轮组

1.2 选择钢丝绳

1.2.1 钢丝绳缠绕图的确定

考虑到驱动装置应结构紧凑，总体尺寸不至太大，采用如图1-2所示的双联滑轮组。查起重机设计

图1-2 滑轮组 手册（如表1），该缠绕机构的

i滑轮组倍率h=4,因此承载绳分支数

i为Z=2h=8。错误！未找到引用源。为吊具自重载荷，初步估算其自重为

G0 =2.0% Q=0.02 320=6.4kN错误！未找到引用源。

表1-1 桥式与龙门起重机常用的滑轮组倍率

1.2.2 钢丝绳所受最大静拉力的计算

G?Q320?6.4钢丝绳所受到的最大静拉力可有下式确定 Smax?0??42kN2hh?ik2?4?0.97

式中 错误！未找到引用源。——为吊具自重； Q——为额定起重量；

i h——为滑轮组倍率； A——为滑轮组数 ； ——为滑轮组效率

按下式计算钢丝绳直径

Sd=c×max=0.096?42=19.7mm

σσc——选择系数，单位mm/N，用钢丝绳b=1850N/mm2，据M5及b查表得c值为0.096。

选不松散瓦林吞型钢丝绳直径d=20mm， 其标记为6W(19)-20-185-I-光-右顺(GB1102-74)。

1.2.3 钢丝绳安全系数校验

钢丝绳的安全系数可按下式进行校验

式中 P——为钢丝绳的最小破断拉力 查有关设计手册可得P=236.7KN K——为安全系数 ，见表1-2

错误！未找到引用源。

经验算钢丝绳的安全系数足够。

表1-2 钢丝绳的安全系数 工作制度 安全系数K

轻级 5.0 中级 5.5 重级 6.0 1.3 确定卷筒尺寸,转速及滑轮直径

卷筒和滑轮的最小卷绕直径

D0：

D0min≥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：筒h1=18;滑轮h2=20； 筒最小卷绕直径轮最小卷绕直径

D0minh1?=d=18?20=360； D0minh2?=d=20?20=400。

考虑起升机构布置卷筒总长度不宜太长，轮直径和卷筒直径一致取D=650㎜。

卷筒长度

L?2(L0?l1?l2)?l3?2[(Hm?n)t?3t?t]?l3?D0=1946.8mm。

式中 L0——筒上有绳槽长度，

L0=(Hm+n)tπD0，中安全圈n=2，起升高度H=16m，

槽节矩t=23mm，绕直径

D0=670mm；

l1——定绳尾所需长度,取l1=3?23=69mm；

l2——筒两端空余长度,取l2=t=23mm；

l3——筒中间无槽长度,根据滑轮组中心间距=150，3=1761mm。

l卷筒壁厚δ=0.02D+(6~10)=[0.02?650+(6~10)]mm=19~23mm，δ=22.5mm。进行卷筒壁的压力计算。

满载吊钩上升到最高位置时，在钢丝绳的最高拉力错误！未找到引用源。 作用下，卷筒承受最大扭矩、弯矩及钢丝绳对卷筒壁的压应力作用（如图1-2所示）。

图1-2 卷筒受力图

⑴ 强度计算

由于L≤3D时，弯矩和扭矩的合应力一般不超过压应力的10～15%，所以只计算压应力。此时，卷筒壁的最大压应力是

式中 错误！未找到引用源。——应力减小系数，一般取0.75。

错误！未找到引用源。——多层卷绕系数，查表14-4取错误！未找到引用源。=1.4