起重机课程设计(7)

Me?9550Ne(25%)n1(25%)?9550?17?166.172N.m 977由上节选择联轴器中,已确定浮动轴端直径d=45㎜. 因此扭转应力为:

?n?M133.8??185.4kgf.cm 3W0.2?4.52??11? k??n1轴材料用45钢, ?b?6000kgf/cm2，?s?3550kgf/cm2；

??1?0.22?b?1320kgf/cm2弯矩：

?s?0.6?s?2130kgf/cm2扭矩： 许用扭转应力: [?oh]?轴受脉动循环的许用扭转应力：

2??11? ???n1????K?kx?kmkxkx-----考虑零件几何形状和零件表面状况的应力集中系数;

-----与零件几何形状有关,对于零件表面有急剧过度和开键槽及紧配合区段,

=1.5~2.5；

?5,km?1.15~1.2;km?3,km?1.25~1.35;-----与零件表面加工光洁度有关,对于对于 此处取K=2?1.25=2.5

-----考虑材料对应力循环不对称的敏感系数,对碳钢,低合金刚，取η=0.2. nIn安全系数,查表得I=1.6

因此[tok]?2?1320?611.1kgf/cm2，故tn<[tok]通过。

(2.5?0.2)?1.61.12.2 强度验算

轴所受最大转矩：:

M2=c2Mj=2×179.07=358.14kgf.m

式中: c2-----动力系数,由表查得 c2=2；

Mj?179.07kgf.mMj按照额定起重量计算轴受静力矩,

M358.14最大扭转应力: ?max?2??196.5kgf/cm2 3W0.2?4.5?2130s许用扭转应力: [?]2???1331.25kgf/cm2

n21.6式中: n2-----安全系数，由表查得n2=1.6。

??tmax<[t]II故合适.

浮动轴的构造如图（4）所示：

=d+(5~10)=45+(5~10)=50~55mm,取d1=55mm中间轴径d1,

图2-2 副起升高速传动轴构造图

第3章 小车运行机构计算

3.1 确定机构传动方案

经比较后，确定采用如图3-1所示的传动方案

图 3-1 小车运行机构简图

3.2 选择车轮与轨道并验算其强度

3.2.1 初步选择车轮直径

车轮的最大轮压：小车自重估计取为假定轮压均布，有

pmax?11(Q?Gxc)?(11300?32000)=10825kgf 44GXC=11300kgf

载荷率：

Q32000?=2.8>1.6 Gxc11300Q?2.8G由表选择车轮：当运行速度<60m/min， xc工作级别M5时，车轮直径D=400

㎜，轨道为38kgf/m 轻轨的许用轮压为13.4t，故可用。

3.2.1疲劳计算：

疲劳计算时的等效载荷： Qd??2Q?1.1?32000?35200kgf

式中 ?2：效系数，由表查得1.1。

P?Q?2??1Gxc?32000?1.1?11300?1?46500kgf车轮的计算轮压：jmax 根据点接触情况计算接触疲劳应力：

?jd?40003pj(21221?)=4000346500(?)2?27442.5kgf/cm2 Dr4030?jd式中：r=9cm-----轨顶弧形半径，由表查得。

[?jd]?24000~30000kgf/cm2对于车轮材料，由表查得接触许用应力，因此，?[?jd]，故疲劳计算通过。

3.2.1 强度验算：

最大计算轮压：Pjmax?k2Pmax?1.0?17000?17000kgf。

式中：k2冲击系数,由表第Ⅱ类载荷当运行速度v?1m/sec时，k2?k1?1。 点接触时进行强度校核的接触应力：

?dmax?40003pjmax(车轮材料用ZG55-

21212?)=400033500(?)2?18509.4kgf/cm2

359Dr，由表查得：

[?d]max?20000~23000kgf/cm2，?dmax?[?d]max强度校合通过。

3.3 运行阻力计算

摩擦阻力距：

错误！未找到引用源。

查有关设计手册可知由表知

Dc=400mm车轮的轴承型号为22213c调心滚子轴承，

轴承内径和外径的平均值d=92.5mm；

由表查得：滚动轴承摩擦系数k=0.0006；轴承摩擦系数 ??0.015，附加阻力系数

??1.5。

代入上式得：

当满载时运行阻力矩：

dMm??(Q?Gxc)(k??)

2=1.5?(32000?11300)?(0.0006?0.015=84kgf.m

0.0925) 2运行摩擦阻力：Pm(Q?Q)?当无载时运行阻力矩：

Mm(Q?Q)DC2?840.42?420kgf

dMm(Q?0)??Gxc(k??)

2=1.5?11300?(0.0006?0.015=22

0.0925) 2运行摩擦阻力：Pm(Q?0)Mm(Q?0)22?==110kgf

0.4DC22

3.4 选电动机

电动机静功率：

NJ?420?42.4=3.23kw

102?60?0.9?1102?60?m=

Pj?xc 式中：错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。------满载运行时的静阻力。

m=1------------驱动电机台数。 初选电动机功率：

N?kdNj?0.9?3.23?2.91kw

式中 错误！未找到引用源。----电动机增大系数，查表得错误！未找到引用源。。 查电动机产品目录选用电动机Y YZR-160M

n11000r/min(GD2)d0.41kgf.m2G==；电动机重量d=153.5kg。

1-6,Ne=5.5kw ；

3.5 验算电动机发热条件

N?k25?Nj?0.75?1.12?3.23?2.71等效功率： xkw

k式中：25-----工作类型系数,由表查得0.75；

?-----根据qt?0.2值查得?=1.12。

qNx

t由此可知，

3.6 选择减速器

车轮转速： nc?机构传动比：

vxc42.4??33.8rpm ?Dc3.14?0.4i0?n11000??29.59 nc33.8查表选用ZSC600-V-1减速器： i0'?31.2；[N]重级?6.21kw，可见Nj<[N]重级

3.7 验算运行速度和实际所需功率

i29.59?40.21m/min 实际运行速度： v'xc?vxc0?42.4?i'042.431.2v'xc?vxc40.21???100%??5.1%?15%，合适。 误差：e?vxc42.4v'40.21?3.06kw?Ne。 实际所需电动机静功率： N'j?Njxc?3.23vxc42.4故所选电动机和减速器均合适。

3.8 验算启动时间

启动时间：