机械课程设计计算书-5010吨通用双梁桥式起重机小车设计计算.doc
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1、太原科技大学课程设计任务书学院(直属系):机械工程学院 时间:2011年12日学 生 姓 名张治文指 导 教 师秦义校设计(论文)题目50/10吨通用双梁桥式起重机小车设计计算主要研究内容1. 小车总体设计;2. 主/副起升机构设计计算;3. 小车运行机构设计计算;4. 小车主要安全装置设计计算;5. 小车总图绘制(标准0号或1号加长)1张;6. 机构部件图2号1张,机构零件图2号1张。研究方法搜集查阅与分析研究相关国内外资料,综合所学基础与专业知识,遵循机械零件与起重机行业相关标准,在小组充分讨论基础上,制定合理的具有先进性的设计方案,按时完成本设计提出的全部内容。主要技术指标(或研究目标)
2、小车的主/副起升机构设计参数: 起重量50/10t,起升高度10/13m,起升速度7.5/16m/min 起升机构工作级别M5/M5, 小车运行机构设计参数: 工作级别M5,运行速度45m/min,轨距2500mm,参考轮距3500mm,小车参考自重:约17t主要参考文献1 张质文, 包起帆等. 起重机设计手册. 北京中国铁道出版社,20012 倪庆兴, 王殿臣. 起重输送机械图册(上册). 北京:机械工业出版社, 19913 编写组编,起重机设计规范GB3811-2008. 北京:标准出版社, 20084 中文AUTOCAD实用教程. 北京:机械工业出版社, 2009- 1 -太原科技大学课
3、程设计说明书第一章 主起升机构计算1.1 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1所示,采用了双联滑轮组.按Q=50t,表8-3查起重机械教材表8-3取滑轮组倍率m=5,因而承载绳分支数为 Z=2m=10。吊具自重载荷。查起重机械教材表8-6得其自重为:G=3.0%=0.03500=15kN图1 主起升机构简图1.2 选择钢丝绳若滑轮组采用滚动轴承m=5,查起重机械教材表5-4得滑轮组效率=0.96。钢丝绳所受最大拉力按下式计算钢丝绳直径 d=c=0.082=18.99mmc: 选择系数,单位为mm/,用钢丝绳=1870N/mm,据M5及查表5-1
4、得c值为0.082。查起重机设计手册表3-1-1选右向顺绕普通钢丝绳(点接触型)直径d=20mm,其标记为 GB/T3811-20081.3 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: =式中h表示卷筒、滑轮和平衡轮的卷绕直径与钢丝绳直径之比值;根据机构的工作级别,查表起重机械教材表5-2得:卷筒=20,滑轮=22.4; 卷筒最小卷绕直径=2020=400;滑轮最小卷绕直径=22.420=448。考虑起升机构布置卷筒总长度不宜太长,查起重机设计手册表14-1滑轮直径和卷筒直径一致取=800mm。 卷筒长度:=1800mm。其中附加安全圈数n=2,起升高度H=10m,螺旋槽节矩P=2
5、4mm,卷筒卷绕直径=800mm;:卷筒上有绳槽的长度,取 :定绳尾所需长度,取=224=48mm :筒两端空余长度,取=P=24mm :筒中间无槽长度,根据滑轮组中心间距150卷筒壁厚=0.02D+(610)=0.02800+(610)mm=2226mm,=24mm,进行卷筒壁的压力计算。(选用铸铁卷筒)卷筒转速=r/min=14.92r/min。1.4 计算起升静功率 =77.4kW式中起升时总机械效率=0.832查起重机械课本表5-4为滑轮组效率取0.90;查机械设计手册传动机构机械效率取0.94;卷筒轴承效率取0.99;连轴器效率取0.98。1.5 初选电动机 G=0.977.4=69
6、.64kW式中 JC值时的功率,单位为kW,查起重机械教材表4-5; G稳态负载平均系数,根据电动机型号和JC值查起重机械教材表8-7得G=0.9。查起重机设计手册表5-1-13选用电动机型号为YZR315M-8,=90KW,=720r/min,最大转矩允许过载倍数m=2.8;飞轮转矩GD=8.68K。电动机转速:=724.2r/min式中 电动机同步转速; ,是电动机在JC值时额定功率和额定转速。1.6 选用减速器减速器总传动比:=48.54,取实际速比=50。起升机构减速器按静功率选取,根据=90kW,=724.2r/min,=50,工作级别为M5,查设计手册表3-10-6选定减速器为QJ
7、S-630-63-3-P-W,减速器许用功率=132KW。低速轴最大扭矩为M=85kN.m减速器在724.2r/min时许用功率=95.6685kW。实际起升速度=7.281m/min。实际起升静功率=75.1kW。用类载荷校核减速器输出轴的径向载荷,最大力矩。1.7 电动机过载验算和发热验算过载验算按下式计算:=58.9kW=85KW59.83kW,此题恰好与=的功率相等.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=2.1; m基准接电持续率时,电动机转矩允许过载倍数,查起重机设计手 册表5-1-2得m取2.8; m电动机个数为1; 总机械效率=0.832。
8、 发热验算按下式计算: 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=300,JC值=40%,查表得=90kW,查起重机械教材表4-4,G=0.8。=69.6kW =90=69.6kW过载验算和发热验算通过1.8 选择制动器按下式计算,选制动器: 式中制动力矩,单位为; 制动安全系数,根据工作级别M5查起重机械课本表7-9表得=2.0; 下降时作用在电动机轴上的静力矩,单位为。=685.6 其中:为下降时总机械效率,通常取0.832 =2685.6=1371.2根据1371.2N.m查起重机设计手册表3-7选用YWZ2-500/125制动器,其额定制动力
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