小车设计计算

河南机电高等专科学校毕业设计1摘要本文主要介绍了桥式起重机的整体设计理论和设计过程，其中重点设计了桥式起重机的小车运行机构，主要包括桥式起重机小车运行机构的整体设计及传动机构的布置，小车运行机构计算。还有轴承的选择、联轴器的选择、电动机的选择、减速器的选择和校核。关键词：桥式起重机；起重机小车；卷筒；减速器。河南机电高等专科学校毕业设计2目录摘要..................................................................................................................................................1第一章小车运行机构的计算.........................................................................................................31..1选择车轮与轨道并验算其强度........................................................................................31.2运行阻力的计算................................................................................................................51.3选择电动机........................................................................................................................61.4验算电动机发热条件........................................................................................................61.5选择减速器........................................................................................................................71.6验算运行机构速度和实际所需功率................................................................................71.7验算启动时间....................................................................................................................71.8按起动工况校核减速器功率.............................................................................................91.9验算起动不打滑条件.........................................................................................................91.10选择制动器....................................................................................................................101.11验算制动不打滑条件....................................................................................................111.12选择联轴器.....................................................................................................................111.13验算低速浮动轴强.........................................................................................................12由前面算的直径为86所以扭转应力为...............................................................................12第二章设计总结...........................................................................................................................14参考文献.........................................................................................................................................15致谢................................................................................................................................................16河南机电高等专科学校毕业设计3第一章小车运行机构的计算小车主要有起升机构、运行机构和小车架组成。起升机构采用闭式传动方案，电动机轴与二级圆柱齿轮减速器的高速轴之间采用两个半齿联轴器和一中间浮动轴联系起来，减速器的低速轴鱼卷筒之间采用圆柱齿轮传动。运行机构采用全部为闭式齿轮传动，小车的四个车轮固定在小车架的四周，车轮采用带有角形轴承箱的成组部件，电动机装在小车架的台面上，由于电动机轴和车轮轴不在同一个平面上，所以运行机构采用立式三级圆柱齿轮减速器，在减速器的输入轴与电动机轴之间以及减速器的两个输出轴端与车轮轴之间均采用带浮动轴的半齿联轴器的连接方式。小车架的设计，采用粗略的计算方法，靠现有资料和经验来进行，采用钢板冲压成型的型钢来代替原来的焊接横梁。起重量5吨至70吨范围内的双粱桥式起重机的小车，一般采用四个车轮支承的小车，其中两个车轮为主动车轮。主动车轮由小车运行机构集中驱动。图3-1为小车运行机构简图:图3-1小车运行机构简图1..1选择车轮与轨道并验算其强度小车自重4000Kg查“书二”表7-4得小车轮压为'137000NP'236000NP由《起重机课程设计》附表17可知选择车轮，当运行速度v60m/min，6.1xcGQ，河南机电高等专科学校毕业设计4工作类型为中级时，车轮直径Dc=350mm,轨道型号为q=15kg/m的许用轮压为3.49根据GB4628-84规定，故初选Dc=350mm。而后校核强度强度验算：按车轮与轨道为线接几点接触两中情况验算车轮接触强度，车轮踏面的疲劳强度计算载荷；Pc=366673360003700023minmax2NPP车轮材料，取ZG340-640MPabMPas640,340线接触局部挤压强度；741910.103.13.343500.6211CCDKcPc式中1K--许用线接触应力常数（2MMN）,由（起重运输机械）1表5-2查的1K=6；--车轮与轨道有效接触强度，对于轨道型号可查（起重机课程设计附表22）mm3.341C--转速系数，由（起重运输机械）1表5-3查的，车轮转速cn=Dv=5.014.340=25.4rpm时，1C=1.032C--工作级别系数，由（起重运输机械）1表5-4查的工作级别为5级所以2C=1.0点接触局部挤压强度21322CCmRkpc=N5.3539100.103.149.0175132.032式中2k--许用点接触应力常数（2MMN）,由（起重运输机械）1表5-2查的2K=0.132；R—曲率半径，车轮和轨道曲率半径的最大值，车轮半径为R=17523502D河南机电高等专科学校毕业设计5曲率半径为由附表22查的。所以r=9051.0Rr由（起重运输机械）1表5-5查得m=0.49根据以上计算结果选定直径cD=350的单轮与缘车轮标记为车轮DYL—350GB182-631.2运行阻力的计算摩擦阻力矩：)2)((dkGQMxcm式中——车轮轮缘与轨道的摩擦、轨道的弯曲与不平行性、轨道不直以及运转时车轮的摆动等因素有关，查《起重运输机械》[2]表7-3得1.5；xcG、Q——分别为起重机小车重量和起重量；k——滚动摩擦系数（mm），它与车轮和轨道的材料性质、几何尺寸及接触表面情况有关，查《起重运输机械》[2]表7-1得k=0.0005——车轮轴承摩擦系数，查《起重运输机械》[2]表7-2得015.0d——轴承内径（mm），d=0.158,把以上数据带入上式得当满载时的运行阻力矩：2158.0015.00005.0400080005.1QQMm=30.33kg.m=303.3NmpNDQQMQQCm1733175.03.3032式中cD为车轮直径当无载时：66Nm5.12158.0015.00005.03924020dkGQMXm河南机电高等专科学校毕业设计6NDcQMQPmm8.377175.0662001.3选择电动机电动机的静功率kwmVPNCjj28.19.0160100040m/min17331000jP——小车满载运行时的静阻力,)(QQmjPPxcV——小车运行速度,xcV=Vc=40m/min;η——小车运行机构传动效率,η=0.9;m——驱动电动机台数,m=1.初选电动机功率：jdjNkN1.3kwkw66.128.1式中dK——电动机起动时为克服惯性的功率增大系数,查《起重运输机械》[2]表7-6取dK=1.3查《机械设计课程设计手册》附表30电动机产品目录选择JZR2-11-6型电动机,功率Ne=2.2kw,转速1n=885r/min,转子飞轮矩221105.0mkgdGD电机质量=65kg1.4验算电动机发热条件按等效功率法求得，当JC%=25时，所需等效功率为：kwNKNjX08.128.112.175.025(3-10)河南机电高等专科学校毕业设计7式中K25——工作类型系数，由《起重机设计手册》[1]表8-16查得75.025K；——由《起重机设计手册》[1]图8-37查得12.1。由以上计算结果NNex，故所选电动机能满足发热条件1.5选择减速器车轮转速：min6.3335.014.340rDvnccc机构传动比：3.266.3388510cnni根据减速器的传动比，计算出实际的运行速度：查《机械设计课程设计手册》附表40选用ZSC-400-V270i1.6验算运行机构速度和实际所需功率min96.38273.2640miivvoocc误差：2.5%%1004096.3840cccvvv合适实际所需电动机等效功率25.14096.3828.1ccxxvvNN