目录目录 01.前言 (1)2.技术参数 (1)3.起重小车的计算 (3)3.1主起升的计算 (3)3.2副起升机构的计算 (10)3.3小车运行机构的计算 (12)4.主梁的计算 (19)4.1主梁断面的几何特性 (19)4.2主梁载荷的计算 (20)4.3主梁跨中法向应力 (25)4.4跨中主梁腹板的剪应力 (25)4.5刚度计算 (26)5.端梁的计算 (27)5.1端梁的支承反力和弯矩的计算: (27)5.2端梁断面尺寸及几何特征 (32)5.3端梁的强度计算 (33)6.大车运行机构的计算 (33)6.1主要参数: (33)6.2轮压计算 (34)6.3电动机的选择 (35)7.参考文献 (37)1.前言本机是通用桥式起重机,工作级别为A7,用于繁忙使用的车间等工作场合。
其整体结构借鉴了相同额定起重量、相同跨度但不同工作级别的吊钩桥式起重机。
依照19833811/-T GB 和199314405/-T GB 的有关规定,进行钢结构的设计和部件的选用。
2.技术参数起重量 :主钩起重量:50t副钩起重量:10t跨度:22.5m起升高度:主起升主H =12m副起升副H =16m工作级别:主起升;M7副起升:M6小车运行:M6大车运行:M7工作速度:主起升主V =12.3m/min副起升副V =13.4m/min小车运行小V =48.1m/min大车运行大V =98m/min小车轨距:2.5m大车走轮4支,1/2驱动主梁的许用应力第一类载荷组合:2/1567cm kg I =σ第三类载荷组合:2/1760cm kg III =σ主梁的许用下挠度对于工作级别为A7的桥式起重机,主梁在满载时,跨中的许用 下挠值为:cm L f 25.2100022501000==≤ 钢丝绳安全系数绳N ---对重级工作类型取7电动机起动时间s t s 21≤≤起电动机制动时间s t 2≤制3.起重小车的计算(机构的布置见小车布置图)1.小车架2.副起升3.主起升4.小车运行图13.1主起升的计算起重量Q=50t 50t吊钩组重G=1420kg3.1.1 钢丝绳的选择根据起重机的起重量,选择双联起升机构,滑轮倍率m=5.1)钢丝绳的最大静拉力:组ηm G Q S 2max += 式中:m ax S --钢丝绳受的最大静拉力;组η--滑轮组效率,取0.95;Q 、N ,m 意义同上。
kg S 6.541295.05214205000max =⨯⨯+= 2)钢丝绳的选择所选择的钢丝绳的破断拉力应满足绳绳N S S ≥max∑=丝绳S X S 式中:绳S --钢丝绳的破断拉力;丝∑S --钢丝绳破断拉力总合;X —折减系数,对于6X19系列的钢丝绳取0.85;绳N --钢丝绳安全系数,对于重级工作类型取7。
[1]由以上可得: kg X N S S 4457485.076.5412max =⨯=⨯≥∑绳丝 根据 丝∑S 查产品目录,可选用6W (19)-24-200I (GB1102-744)kg S 4457448000≥=∑丝,满足使用要求!钢丝绳直径mm d 24=绳.3.1.2 滑轮、卷筒的计算1)卷筒、滑轮最小直径的确定:为保证钢丝绳有一定的使用寿命,滑轮、卷筒的直径应满足:绳d e D )1(-≥式中参数e 对于中级工作类型的桥式起重机取28.mm D 64824)128(=⨯-≥.所以滑轮、卷筒的直径均取Φ=800mm.2)卷筒长度和厚度的计算:图2光双)(L L L L L O +++⨯=212 t n D m H L ⨯+⨯=)(0max 0π 式中:max H --最大起升高度,max H =12m;n --钢丝绳安全圈数,,5.1≥n 取n=3;t --绳槽节距,mm t d t 2628~264~2==+=,取)(绳; 21L L 、--空余部分和固定钢丝绳所需的长度;mm t L L 72321===;0D --卷筒的计算直径,mm d D D 824248000=+=+=绳;光L --卷筒没有绳槽的部分,光L =120mm;0L --卷筒半边绳槽部分的长度。
mm L 68126)382414.3512000(0=⨯+⨯⨯= 卷筒长度,17001502466812mm L =+⨯+⨯=)(双取卷筒长度mm L 2000=双. 卷筒材料选用HT 400~200,其壁厚可由经验公式确定:,24880002.0)10~6(02.0=+⨯=+=D δ取.30mm =δ3)卷筒转速的计算;r/min 8.23824.014.353.12=⨯⨯==D Vm n π 3.1.3根据静功率初选电动机1)起升机构静功率计算:6120)(ηV G Q N += 式中:0η--起升机构总效率;91.095.098.098.00=⨯⨯==转筒组ηηηηKw N 6.11391.061203.12)142050000(=⨯⨯+= 根据静功率,查产品样本,选择电动机Kw H L YZR 115/104001-。
3.1.4 减速器的选择:1)根据传动比选择减速器 mVD n i 0π=式中:n --电动机转速, min /592r n =;0D --卷筒计算直径:0D =824mmm —倍率,m=5;V —起升速度,min;/3.12m V =9.243.125824.014.3592=⨯⨯⨯=i选用减速器C D QJR 325630---,25=i .2)验算减速器被动轴的最大扭矩;M][i 75.0max ≤ψ=η额M M式中:额M --电动机的额定扭矩; nm M 18555921159549==额 i —传动比,i=25;η--电动机至减速器低速轴上的传动效率:η=0.85;ψ--电动机最大转矩倍数, ψ=1.35;][M --减速器输出扭矩,][M =42500nm.nm M 5.3991185.025185535.175.0max =⨯⨯⨯⨯=][max M M ≤,电动机满足使用要求!实际起升速度验算min /25.12255824.014.3592n 0m mi D V =⨯⨯⨯==π实际 %5%4.03.1225.123.12<=-=∆V 3.1.5制动器的选择1)制动器装在高速轴上,其制动力矩应满足下式:静制制制M K M ≥式中:制K --制动安全系数,对重要工作机构取1.75;静制M --满载时制动轴上的静力矩;002ηmi D G Q M )(静制+==91.02552824.0142050000⨯⨯⨯⨯+)(=152.5kgmm kg M K •=⨯=8.2665.15275.1静制制根据以上计算的制动力矩,从制动器产品样本中选择YW500-2000-3制动器,制动轮直径500mm,最大制动力矩3550kgm,装配时调整到280kgm,为防止制动器意外失灵,采用双制动。
3)制动时间验算:](375975.0[12202))(联电静制制制GD GD K n n V G Q M M t +++⨯-=η 式中:制M --制动器的制动力矩,制M =280kgm ;静制M --满载时制动轴上的静力矩, 静制M =152.5kgm;n --电动机的转速, n =592r/min;V --起升速度, V=12.3m/min;2电G --电动机转子的飞轮矩,2252.24kgm G =电; 2联G --联轴器的飞轮矩,2278.11kgm G =联; 0η--起升机构的效率,0η=0.91;]78.1152.24(2.137559291.0592205.051420975.0[5.15228012)制+⨯⨯+⨯⨯⨯-=t =0.6s<2s.3.1.6制动时间短则要求制动力矩大,为了防止较大冲击,在使用时可调节制动力矩,使起动时间在1.5s 左右。
1)起动时间的验算:](375975.0[12202))(联电静平起起GD GD K n n V G Q M M t +++⨯-=η 式中:平起M --电动机的平均起动力矩,平起M =1.6kgm M 8.2965.1856.1=⨯=额;静M --电动机上的静力矩, 91.02552824.0)142050000(2)(00⨯⨯⨯⨯+=+=ηmi D G Q M 静=186.2kgm ]78.1152.24(2.137559291.0592205.0142050000975.0[2.1868.29612))(起+⨯⨯+⨯⨯+⨯-=t =0.65s2)起升加速度的验算:2/31.065.0205.0s m t V a ===起起 对于生产率较高的起重机,22/5.0~/3.0s m s m a 在起,所以起重机的平均加速度满足要求!3)电动机的可靠性验算;对于中级工作类型的起升机构必须满足下式:静平起M M 5.1>式中:平起M --电动机的必须发出的平均起动力矩, 2min max 起起平起M M M +=;其中: 起m ax M --电动机的最大起动力矩,起m ax M =3.35kgm M 3.621435.31855=⨯=额;起min M --电动机的最小起动力矩,起min M =1.1kgm M 5.20401.11855=⨯=额;nm M 4.412725.20403.6214=+=平起; kgm M 5.27825.118555.1=⨯=⨯静.静平起M M 5.1>,电动机可靠性满足要求!3.1.7电动机的发热验算根据等效功率法验算电动机发热;静N r K N ••≥40式中:40N --电动机在JC%=60%时的额定功率,60N =115Kw; 静N --满载静功率;Kw V G Q N 11391.0612025.1214205000061200=⨯⨯+=+=)()(实际静ηK --考虑工作类型系数,K=0.75;r —系数,根据机构起动特性查[6]得r=0.875.Kw N r K 74113875.075.0=⨯⨯=••静.计算结果满足静N r K N ••≥40!3.2 副起升机构的计算起重量Q=10t 10t 吊钩组重G=219kg 3.2.1钢丝绳受的最大静拉力:组ηm GQ S 2max +=式中;G Q 、意义同上; m —滑轮组省力倍率,m=3; 组η--滑轮组效率 0.98。
kg S 93.173798.03221910000max =⨯⨯+=3.2.2钢丝绳的选择所选钢丝绳的破断拉力应满足:绳绳N S S ≥max∑=丝绳S X S 式中:m ax S --钢丝绳受的最大静拉力;∑丝S--钢丝绳破断拉力总合;X --折减系数,对6X19的钢丝绳取0.85;绳N --钢丝绳安全系数,对于重级工作类型取7。