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1、主起重量：32T, 起升高度：18m, 主起升速度：9.5m/min, 工作级别：M6； 设计严格按照起重机设计规范GB3811-83 和通用桥式起重机设计标 准GB/T14405-93 的要求。 按照给定的设计参数，在确定机构的整体布置方案后，通过设计计算选用 机构中所需要的部件（包括：钢丝绳、卷筒组、电动机、减速器、制动器等） ， 并对主要部件进行设计验算。主起升机构按下图的布置方案进行设计选型。图一 小车机构布置图3.4.13.4.1 钢丝绳的选型计算钢丝绳的选型计算 钢丝绳的选择包括钢丝绳结构型式的选择和钢丝绳直径的确定。绕经滑轮 和卷筒的机构工作钢丝绳应优先选用线接触钢丝绳。 按下式
2、计算钢丝绳的最大静拉力 Smax,(3-1)KNKNmxPPSzQ8 .40100098. 0421000)272. 66 .313(01 max式中 PQ-起升载荷，PQ=329.8KN=313.6KN，P01-主吊钩重，P01=2%PQ=2%313.6KN=6.272KN;m-滑轮组倍率，取 m=4;x-绕上卷筒的钢丝绳分支数，x=2；-滑轮组效率，取=98%。zz按下式计算钢丝绳直径 d,(3-2)mmmmScd02.20108 .40109. 03 max式中 c-选择系数，选用钢丝绳 ，根据工作级别 M6及21770mmNb值查表得 C=0.109.b选用不松散瓦林吞型钢丝绳直径 d
3、=21.5mm,其标记为 6(w)1921.5I光右 查表得钢丝绳的破拉力 Sp=360KN, 所以安全系数 。 (3-3)684. 78 .40360maxnSSnp故选用的 6(w)1921.5I光右型钢丝绳满足 M6 级的工况使用要求。3.4.23.4.2 卷筒组的设计选型卷筒组的设计选型 卷筒组是起升机构和牵引机构中卷绕钢丝绳的部件，常用卷筒组类型有齿 轮联接盘式、周边大齿轮式、短轴式和内装行星齿轮式。齿轮联接盘式卷筒组 是目前桥式起重机最常用的结构形式。 在按下式计算卷筒的最小卷绕直径 D0D0 hd (3-4) 式中 h与机构工作级别和钢丝绳结构的有关系数，查得：h20；d钢丝绳直
4、径 mm 卷筒最小卷绕直径 D0min=2021.5mm=430mm, 考虑小车机构的整体布置及起升高度的因素，取 D650mm,则卷绕直径为 D0=671.5mm. 卷筒长度按下式计算3210)(2LLLLL(3-5)3 032LpppnDHm ).(1945200)247248.776(2mm式中 L卷筒上的绳槽长度， ，其中 n 为安全圈，取pnDHmL)(00n=2，p 为节距，根据钢丝绳的直径查得 p=24，求得 L0=776.48mm L1无槽端部尺寸，取 L1=p=24mm; L2固定钢丝绳所需要的长度，取 L2=3p=72mm; L3光筒长度，取 L3=200mm. 根据布置图
5、，卷筒组的旋向为右向。 故取卷筒直径 D=650mm,长度 L=2000mm，右向， 标记为：6502000（右） 。卷筒转速为 。 (3-6)min18min6725. 014. 35 . 940rr Dmvnn l卷筒组选用 650mm2000mm 右向 3.4.33.4.3 电动机的设计选型电动机的设计选型正确选用电动机的容量是很重要的，如果容量不足，一方面会电动机过热， 以至很快损坏，另一方面因起动力矩不足，起动缓慢，不能达到所需要的速度， 影响起重机的生产率。如果容量过大，一方面浪费电能，另一方面因启动过猛， 产生较大的惯性载荷。因此，确定电动机的容量原则是：1）在规定的工作下， 电
6、动机的温升不超过容许植，即不过热。2）保证所需要的起动力矩。 对于不同的工作机构，在考虑电动机的工作方式、工作级别以及 CZ 值的情 况下，根据机械的负载特性和生产工艺对电动机的起动、制动、反转、调速的 要求，选择电动机的类型，根据机械的最高转速和对电力传动调速系统过渡过 程的性能要求，以及机械减速机构的复杂程度，选择电动机的额定转速和级数， 以所受的载荷、速度，求出稳态平均功率 Ps，并依此值在电动机样本中初选一 参数接近的电动机型号和额定功率，然后进行校核。起升机构的电动机要进行 过载和发热验算。由于 YZR 系列电动机具有过大的过载能力和较高的机械强度， 适用于短时或断续周期性运行，频繁
7、的起动和制动，有过载及有显著的振动、 冲击的设备,故起重机用电动机常选用 YZR 系列，由起升速度初选级数为 8 的电 动机。起升静功率： (3-7)3 01()319.872 109.556.1260 100060 100 0.89Qn jPPvPKWKW式中起升时总机械效率，其中为滑轮组效率%89%94%99%98%98chtlzz取=0。98，为联轴器效率取=0.98，为卷筒轴承效率取zllt=0.99，为传动机构机械效率取=0.94。tchchPQ起升载荷，PQ=329.8KN=313.6KN，P01主吊钩重，P01=2%PQ=2%313.6KN=6.272KN; 起升速度， 初选电动
8、机 PJCGPj=0.956.12KW=50.51KW (3-8) 式中 G稳态负载平均系数，根据工作级别 M6，取 G=0.9 选电动机 YZR280M-8,nJC=722r/min,PJC=55KW,最大转矩允许过载倍数 m=2.8 电动机实际转速 nd=n0-Pj(n0-nJC)/PJC =750-50.51(750-722)/55r/min=720.44r/min; (3- 9) 式中 nd在额定起重量下电动机的转速； n0电动机的同步转速。 3.4.43.4.4 电动机的过载和发热验算电动机的过载和发热验算1） 电动机的过载验算 过载验算按下式计算 3012.1319.872 109
9、.542.6810001 2.860 1000 0.89Qn n mPPvHPKWKWm(3-10)显然有 Pn=55KW42.68KW式中基准接电持续率时电动机力矩允许过载倍数；mH系数，绕线式异步电动机取 H=2.1；M电动机个数。2） 电动机的发热验算 在起重机各个机构上工作时，YZR 型三相异步电动机常处于频繁的起、制 动状态。由于电动机在起动和制动过程中，起、制动电流大于额定运行时电流， 故其功率损耗也较电机额定运行时大，因而促使电机发热增加；另外，由于电 机在起动和制动过程中其平均转速较额定转速低，因此此时的冷却效果也较额 定时差；为了保证电动机的发热不超过其允许温升极限，就必须对
10、其进行发热 验算。 发热验算按下式计算(3-11)sPP 式中 P电动机在不同接电持续率 JC 值和不同的 CZ 值时的允许输出功率， 单位为 KW,在一般使用的 CZ 值范围时，平均起动电力倍数 K 值对 P 值的影响不大，取偏向较为严格的要求 K=1.7，按 CZ=300、JC=45%，查表得电动机的允许输出功率 P=46.9Kw; Ps稳态平均静功率 Ps=GPj=0.856.12KW=46.45KW显然有 KWPKWPs90.449 .46过载验算和发热验算通过。 故电动机 YZR280M-8,nJC=722r/min,PJC=55KW 满足使用工作级别的要求。3.4.53.4.5 减
11、速器设计选型减速器设计选型目前，国内起重机使用较多的 ZQ 型和 ZSC 型减速机，在本文中，根据要求， 选用 QJYD3 型硬齿面的减速机。 在减速器的选用中，主要是根据传动比和许用功率来选择，其次还要考虑 它的中心距，以保证电动机和卷筒之间有一定的间隙，由于卷筒的一端直接支 承在减速器输出轴的轴端上，要求输出轴的轴端能承受较大的径向力，同时还 要考虑到轴端的连接型式。 速比计算 (3-12) 02.401844.720ld nni式中 nd电动机实际转速； nl卷筒转速。 取公称速比 i=40； 起升机构减速器按静功率 Pj选取。根据 Pj=56.12KW,nd=722r/mn,i=40,
12、工作级 别为 M6, 选定减速器 QJYD3370 40C 型，其中减速器的许用功率Pn=61.1KW; 减速器在 722r/min 时许用功率PnKWPKWKWPJCn553 .597507221 .61所选减速器的传递功率满足要求。 3.4.63.4.6 制动器设计选型制动器设计选型 制动器用以防止悬吊的物品下落，使起重机构减速停车，在特殊的情况下 调节或限制机构的运动速度。起升机构用制动器为常闭式，安装在机构的高速 轴上，在弹簧推力作用下处于制动状态，机构工作时由松闸装置松闸。制动力矩需满足要求 (3-13) jzhzhMKM式中 Mzh制动力矩；Kzh制动安全系数，查得 M6=2.0; Mj下降时作用在电动机上的静力矩，3 010 j()319.872 100.6725M0.89598.2922 4 40QPPDN mmi mNmNMzh57.119629.5982根据 Mzh=1196.57Nm,选用制动器 YWZ13400/E121.
