50t橋式起重機(jī)小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)及超載限制器設(shè)計(jì)

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遼寧科技學(xué)院論文 摘要 I 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目： 50畢業(yè)設(shè)計(jì)論文內(nèi)容： 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文專題部分： 起重機(jī)小車超載限制器設(shè)計(jì) 遼寧科技學(xué)院論文 摘要 要 橋式起重機(jī)運(yùn)行小車中最主要的結(jié)構(gòu)有：電動機(jī)，減速器，聯(lián)軸器，等等。 橋式起重機(jī)的小車設(shè)有起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)，為使小車輪壓呈均勻分布， 應(yīng)對小車的機(jī)構(gòu)布置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以知小車軌跡和軸矩為例，以車輪輪壓均勻分配為目標(biāo)函數(shù)，按單鉤起重小車的條件提出約束條件，對優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行分析如下： 首先，電動機(jī) —— 起重機(jī)械的驅(qū)動電動機(jī)要根據(jù)所需功率、最大轉(zhuǎn)矩、接電持續(xù)率、起動等級、控制類型、速度變化范圍、供點(diǎn)方式、保護(hù)等級、環(huán)境溫度與使用地區(qū)海拔高度等因素進(jìn)行選擇。 其次，減速器 —— 起重機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)理論指導(dǎo)和工作經(jīng)驗(yàn)，對機(jī)構(gòu)形式、中心距、公稱傳動比及齒輪參數(shù)的選擇應(yīng)遵守原則和注意事項(xiàng)。 再次，聯(lián)軸器 —— 起升機(jī)構(gòu)裝有聯(lián)軸器，其電動機(jī)工況驅(qū)動力矩，起升過程，減速傳動裝置的載荷等，與電動機(jī)通過減速器直接 驅(qū)動的起重運(yùn)行機(jī)構(gòu)有差別，本文根據(jù)在 蘆橋式起重機(jī)系列設(shè)計(jì)中的應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，提出了把聯(lián)軸器傳動與起重機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，其設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果在該系列試驗(yàn)中得到證實(shí)。 關(guān)鍵詞 起重小車、機(jī)構(gòu)布置、優(yōu)化設(shè)計(jì)、電動機(jī)選擇、減速器、設(shè)計(jì)原則、 聯(lián)軸器 . 遼寧科技學(xué)院論文 摘要 he of of of of is of is to of on in to an of on an a of as an of a as he an to be to of of of of at of on of is so as of of to H as of of is by of of of 遼寧科技學(xué)院論文 緒論 I 緒 論 起重運(yùn)輸機(jī)械主要用于裝卸和搬運(yùn)物料。它不僅廣泛應(yīng)用于工廠、礦山、 港口、車站、建筑工地、電站等生產(chǎn)領(lǐng)域，而且也應(yīng)用到人們的生活領(lǐng)域。使用起重運(yùn)輸機(jī)械，能減輕工人勞動強(qiáng)度，降低裝卸費(fèi)用〖〗，減少貨物的破損，提高勞動生產(chǎn)率，甚至完成人們 無法直接完成的某些工作。起重機(jī)械和運(yùn)輸機(jī)械發(fā)展到現(xiàn)在，已成為合理組織大批量生產(chǎn)和流水作業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國冶金、煤炭部門的機(jī)械設(shè)備總臺數(shù)或總重量中，起重運(yùn)輸機(jī)械占 25～ 659f。 我們的祖先在古代，雖然也創(chuàng)造了不少結(jié)構(gòu)簡敢適應(yīng)當(dāng)時(shí)生產(chǎn)需要的起重運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備，但真正形成現(xiàn)代的起重運(yùn)輸機(jī)械制造工業(yè)，還是在中華人民共和國成立以后。就其發(fā)展，主要有以下幾個(gè)階段： 1949 年到 1957 年，是我國起重運(yùn)輸機(jī)械制造的創(chuàng)業(yè)階段。當(dāng)時(shí)由于缺少設(shè)計(jì)能力，大部分產(chǎn)品是按國外圖紙仿造的。 1958 年到 1965 年，各企業(yè)逐漸由仿造走上了自行設(shè)計(jì)的道路。先后進(jìn)行了通用橋式起重機(jī)、帶式輸送機(jī)、斗式提升機(jī)等八種產(chǎn)品系列設(shè)計(jì)，同時(shí)，還逐漸開展了以改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、性能、提高產(chǎn)品質(zhì)量和開發(fā)新產(chǎn)品為目標(biāo)的科研工作。 1966 年到 1978 年，起重運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)雖然歷經(jīng)艱難曲折，侶在技術(shù)上仍有發(fā)展。主要表現(xiàn)在；對一些量大面寬的產(chǎn)品進(jìn)行了系列設(shè)計(jì)或系列更新設(shè)計(jì)，如 電動葫蘆， 電動單梁橋式起重機(jī)， 電動葫蘆雙梁橋式起重機(jī)， 帶式輸送機(jī)， 鋼絲繩芯 帶式輸送機(jī)， 發(fā)展和制造了一批國家急需的新產(chǎn)品，如 450t 橋式和門式起重機(jī)以及 2× 300t 雙小車橋式起重機(jī)。 1979 年以后，由于實(shí)行改革開放政策，我國起重運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)的技術(shù)水平有了很大提高。主要是增強(qiáng)了成套設(shè)備的供應(yīng)能力，如國內(nèi)研制的首都機(jī)場行季包裝卸袖送系統(tǒng)和旅客登機(jī)橋全套設(shè)備，與國外合作生產(chǎn)的年產(chǎn)量 2000～ 3000 萬 鋼扎 40縫鋼管廠、 1900坯連軋廠、 2030連軋廠與 2050連軋廠等冶金專用成套起重設(shè)備；引 進(jìn)了一遼寧科技學(xué)院論文 緒論 起重運(yùn)輸機(jī)械產(chǎn)品和通用零部件的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，如電動萌蘆、帶式輸送機(jī)、液壓推桿、液力偶合器、起重電磁鐵等；研制了一批新產(chǎn)品；產(chǎn)品的制造工藝水平普遍有了提高。 總的來說，我國起重運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)經(jīng)過了四十多年的發(fā)展，目前已經(jīng)具有一定的生產(chǎn)和研制能力，一部分產(chǎn)品已達(dá)國際水平。但就整個(gè)起重運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)而言，有很大一部分產(chǎn)品的性能和質(zhì)量還有待提高，提供現(xiàn)代化成套設(shè)備的能力還不能滿足社會發(fā)展需要。 我國起重運(yùn)輸機(jī)械行業(yè)今后幾年內(nèi)的發(fā)展趨勢，主要是： 1)對近幾年來與外國合作生產(chǎn)的成套設(shè)備實(shí) 行國產(chǎn)化； 2)開發(fā) — 批國家重點(diǎn)項(xiàng)目和國民經(jīng)濟(jì)各部門急需的品種： 3)對量大面寬的起重運(yùn)輸機(jī)械產(chǎn)品和零部件進(jìn)行系列更新； 4)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和手段，加強(qiáng)對物流 (物質(zhì)資料由供應(yīng)者向需要者移動 )系統(tǒng)的研究； 5)推廣產(chǎn)品制造的先進(jìn)工藝。 遼寧科技學(xué)院論文 目錄 I 2 目錄 ..................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 摘 要 ··························· ························ 論 ···························· I 目錄 ···························· I 第一章 運(yùn)行系統(tǒng)計(jì)算 ············· 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ...................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ............ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 .......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 .............................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 .................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ............................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ............ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 .......................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 減速器功率 .............. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ..................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ........................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ............. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ..................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第二章 參考文獻(xiàn) ··············· 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 結(jié)束語 ···················· 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 遼寧科技學(xué)院論文 目錄 寧科技學(xué)院論文 設(shè)計(jì)題目 計(jì)題目 橋式起重機(jī) 參數(shù) 數(shù)值 起重量 50T 起升調(diào)試 12m 運(yùn)行速度 作級別 電持續(xù)率 5% 遼寧科技學(xué)院論文 ２ ２ 第一章 運(yùn)行系統(tǒng)計(jì)算 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算經(jīng)比較后，確定采用如圖 2示的傳動方案。 車輪最大輪壓：小車質(zhì)量后計(jì)取 G= 10t=10000壓均布： (Q+G)=1/4(50000+10000)=1500047輪最小輪壓： × 10000=文獻(xiàn)［ 3］ 表 17 知： 運(yùn)行速度 作級別為中級時(shí)，車輪直徑取 D=500道型號為 43kg/m， (許用輪壓為 5t 由文獻(xiàn)［ 1］ (4，由小車直徑系列值初選車輪直徑 00度驗(yàn)算：按車輪與軌道為線接觸及點(diǎn)接觸兩種情況，驗(yàn)算車輪接觸強(qiáng)度，車輪疲勞計(jì)算載荷 m i nm a x ?????? 車輪材料， 取 : ? S=340 b=640遼寧科技學(xué)院論文 ３ ３ 由文獻(xiàn)［ 1］ (4：線接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算： 21? (N) 轉(zhuǎn)速系數(shù) m i n)/(??? ??由文獻(xiàn)［ 1］ (4取 2—— 運(yùn)行機(jī)構(gòu)工作級別系數(shù)，由文獻(xiàn)［ 1］ (4由 1—— 與車輪材料有關(guān)的許用線接觸應(yīng)力常數(shù)，由 ? b=640文獻(xiàn)［ 1］ 4 —— 車輪與軌道有效接觸長度 由文獻(xiàn)［ 3］ 表 (2軌道 L=b=46 ????? 因 為 以點(diǎn)接觸強(qiáng)度驗(yàn)算通過 綜上所知，車輪與軌道合適。 由文獻(xiàn)［ 3］ 擦阻力矩： ?)2)(( m ??? 遼寧科技學(xué)院論文 ４ ４ d—— 由文獻(xiàn)［ 3］ 錄 19 知小車車輪組主動車輪組中Φ 500 知軸承型號為 7524，由文獻(xiàn)［ 4］ 內(nèi)徑 d=120徑 D=215均值2 21 512 0 ??? k—— 滾動磨擦系數(shù)，由文獻(xiàn)［ 1］ k=f 知 k=u—— 車輪軸承的摩擦系數(shù)， u= —— 附加摩擦阻力系數(shù)，由文獻(xiàn)［ 1］ β =β =m=(50000+10000)()× 行摩擦阻力： 2 5 52/0??? 當(dāng)無載時(shí)： 0000)2(/??????? ? ??? 電動機(jī)靜功率： 0 5 6 0 0 2 21 0 0 0 ???? ??? ?m—— 電動機(jī)個(gè)數(shù) m=1 初選電動機(jī)功率： N=d—— 電動機(jī)功 率增大系數(shù)，由［ 2］ （ 9由運(yùn)行速度為 動軸承取 ［ 3］ 表 30 選電動機(jī)型號為 30r/d=動機(jī)質(zhì)量 G=115算電動機(jī)發(fā)熱條件 由文獻(xiàn)［ 2］ 8 ? 起 由文獻(xiàn)［ 3］ （ 8機(jī)構(gòu) t 起 / 大約為 寧科技學(xué)院論文 ５ ５ 據(jù)文獻(xiàn)［ 3］ （ 8求出 25=以減速器過載能力較強(qiáng)合適。 因室內(nèi)使用，故不計(jì)風(fēng)阻力及坡度阻力矩，只驗(yàn)算空載及滿載運(yùn)動時(shí)兩種工況，空載起時(shí)主動車輪與軌道接觸處的圓周切向力： 遼寧科技學(xué)院論文 ７ ７ o 2( 12')0(??????????????????????式中： 所有主動 車輪輪壓之和 所有從動車輪輪壓之和 k、 u、 d、β —— 同運(yùn)行阻力計(jì)算中取值一樣 車輪與軌道的粘著力： 3 5 0 01)0( ??????f—— 粘度系數(shù)：由文獻(xiàn)［ 1］ :f=Φ =載起動時(shí)，主動車輪與軌道接觸處的周圍切力 o 2()( 11')0(??????????????????????車輪與軌道的粘著力： F(Q=0)=5000× 2× 4100N 由以上計(jì)算可知： F(Q=0) >T(Q=0) F(Q=Q) >T(Q=Q) 所以不會打滑，所以 電動機(jī)合適。 由文獻(xiàn)［ 2］ ：對小車， ?制4 秒，取 ? ，因此，所需制動力矩 遼寧科技學(xué)院論文 ８ ８ x x )(()()(???????????????????????? ???????????????????????????????? ??????m—— 電動機(jī)個(gè)數(shù)， m=1 c.［ .— 同前面計(jì)算中的取值， 由文獻(xiàn) 3］附表 15，選用 3，考慮到所取制動時(shí)間 ?與其制動時(shí) 間 差不大，故略去制動不打滑條件的驗(yàn)算。 高速軸聯(lián)器計(jì)算轉(zhuǎn)矩： ??? ? 式中 :n—— 聯(lián)軸器安全系數(shù)， n=?剛性動載系數(shù)，由文獻(xiàn)［ 1］ 知：0 1 0 5 09 5 5 0,????? 由文獻(xiàn)［ 3］ 表 31 查電動機(jī) 22－ 6，兩端伸出端軸為圓柱形， d=40 ㎜ , L=110 ㎜ , 由文獻(xiàn)［ 3］ 表 37，減速器 750 查出 高速軸 d=50 ㎜ , L=110 ㎜ , 由文獻(xiàn)［ 3］ 表 41，送出 齒式聯(lián)軸器，主動端 0 ㎜ , L=112 ㎜，公稱轉(zhuǎn)矩， c=輪矩， (= , 質(zhì)量 速軸端制動輪：根據(jù)制動器為 3 由文獻(xiàn)［ 3］ 表 16 選制功能直徑 00 ㎜ ，圓柱形軸孔 d=50 ㎜ , L=112 ㎜，飛輪矩 (=質(zhì)量0 一聯(lián)軸器為制動輪飛輪矩之和： (+(z= 與原估計(jì) 0.3 基本相等，故以上計(jì)算不需修改 遼寧科技學(xué)院論文 ９ ９ 低速軸聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩：可由前節(jié)的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 出 : c 21 ?????? ? 由文獻(xiàn)［ 3］ 表 42，選用兩個(gè) 形齒輪聯(lián)軸器，主動端 5 ㎜ , L=172 ㎜，從動端 0 ㎜ , L=172 ㎜ 由前節(jié)已選定車輪直徑 00 ㎜ ，由文獻(xiàn)［ 3］ 表 19，ф 500 車輪組，取車輪安裝聯(lián)軸器處直徑 d=80 ㎜ , L=115 ㎜ ，同樣選兩個(gè) 形出輪聯(lián)軸器，主動端： 0 ㎜ , L=172 ㎜，從主動端： 5 ㎜ , L=172 ㎜ (1)疲勞驗(yàn)算：由文獻(xiàn)［ 2］運(yùn)行機(jī)構(gòu)疲勞計(jì)算其中載荷： I 2.m a x 5 ?????? ?? 由前節(jié)已選定浮動軸直徑 d=85 ㎜ ,其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力， M p 2 6m a x 3 ????? 式中：8? —— 同前取值一樣 浮動軸的載荷變化時(shí)稱循環(huán)，材料仍選用 45 鋼，由起升機(jī)構(gòu)高速浮動軸計(jì)算：得： M p aM p 8 0,1 4 01 ??? ??? ? M p 1 8 7 ??? ?? ??式中 : 1,起升機(jī)構(gòu)取值相同。 ? ??? ?? ，通過 (2)驗(yàn)算強(qiáng)度：由文獻(xiàn)［ 2］運(yùn)行機(jī)構(gòu)工作最大載荷 I 2.m a x ?????? ??? 式中 : 5?—— 與 彈性振動力矩勁大系數(shù)，對突然起動機(jī)構(gòu)：5?=5?=?? . 同前 遼寧科技學(xué)院論文 １０ １０ 最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： M p I 8 2 4 2m a x ?????許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力： ? ? M p 2 0 ??? ??式中： 前面計(jì)算中取值一樣浮動軸直徑： d1=d+(5～ 10)=85+(5～ 10)=90～ 95 取 d=90 ㎜ 遼寧科技學(xué)院論文 １１ １１ 第二章 參考文獻(xiàn) ［ 1］羅文新《起重運(yùn)輸機(jī)械》 冶金工業(yè)出版社 2］《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》機(jī)械工業(yè)出版社 3］《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》冶金工程出版社 ［ 4］《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》 (下 )(第三版 )冶金工業(yè)出版社 5］《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》國防工業(yè)出版社 6］《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊》 (第二版 )冶金工業(yè)出版社 寧科技學(xué)院論文 １２ １２ 結(jié)束語 通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使握對三年所學(xué)的知識有了深刻的理解。同時(shí)，通過 實(shí)習(xí)，親身體驗(yàn)到理論于實(shí)際相結(jié)合的重要性。在與 同學(xué)的共同設(shè)計(jì)過程中懂得了“團(tuán)結(jié)就是力量“和“自力更生”更深層的內(nèi)涵。 本論文的內(nèi)容上，雖然也對主要關(guān)鍵部分作了詳細(xì)分析及計(jì)算，但某些環(huán)節(jié)如超載限制器設(shè)計(jì)方面，由于種種原因，沒有對其加深研究，并不一定適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的要求。但我們渴望達(dá)到一定精度。對于延長使用壽命，減少成本有一定幫助。但在某種程度上依然有點(diǎn)失陷，所以要不斷的學(xué)習(xí)，研究，才能提高，突破。 該設(shè)計(jì)受到劉寶權(quán)，紀(jì)宏等諸位師長指導(dǎo)，才使該設(shè)計(jì)得以順利完成。在此表示衷心的感謝！ 編者：崔鳴 二零零七年六月十日