大车运行机构的计算

大车运行机构计算大车运行机构计算1.1 确定传动机构方案确定传动机构方案跨度为 28.5m,为减轻重量，决定采用分别驱动的大车运行机构的布置方式，如图所示：87654 321图 2-1 分别传动的大车运行机构布置方式1-电动机；2-制动器；3-带制动轮的半齿连轴器；4-浮动轴；5-半齿连轴器；6-减速器；7-全齿轮连轴器;8-车轮1.21.2 选择车轮与轨道，并验算其强度选择车轮与轨道，并验算其强度按照图 1—2 所式的重量分布，计算大车车轮的最大轮压和最小轮压：L = 2 0 m1 0 mGg= G -Gxc图 1-2 轮压计算图满载时，最大轮压：Pmax=(G-Gx)/4+(Q+Gx)(L-e)/2L (2.1)=(29.7-4)/4+(8+4)(28.5-2)/(2×28.5)=12KN 空载时，最小轮压：Pmin=(G-Gx)/4+Gx/2L (2.2)=(29.7-4)/4+4/(2×28.5)=6.5KN 车轮踏面疲劳计算载荷：Pc =(2Pmax+Pmin)/3 (2.3)=(2 12+6.5)/3=10.2KN 车轮材料：采用 ZG340-640（调质） ，σb=700MPa,σs=380MPa,查表选择车轮直径 Dc=800mm,轨道型号为 Qu70按车轮与轨道为点接触和线接触两种情况来验算车轮的接触强度点接触局部挤压强度验算： Pc“=k2 *R2*c1*c2/m3 (2.4)=0.181 40020.99 1/(0.3883)=490.93151N 式中 k2—许用点接触应力常数（N/mm2） ，查表得 k2=0.181。

R—曲率半径，由车轮和轨道两者曲率半径中取较大值，Qu70 轨道的率半径可以查表得 R=400mm,故 R 取 400mm；m—由轨顶和车轮的曲率半径之比（r/R）所确定，其中 r/R=400/400=1,查表得 m=0.388；c1—转速系数，查表可得当车轮nc=/(π*Dc)=40/(3.14 0.8)=15.9r/min 时，c1=0.99；DVc2—工作级别系数，查得当 M5级时，c2=1.0；Pc“>Pc 故验算通过线接触局部挤压强度验算：Pc’=k1*Dc*l*c1*c2 (2.5)=6.6 800 70 0.93 1.0=343.728N式中 k1—许用线接触应力常数（N/mm2） ，查表得，k1=6.6；l— 车轮与轨道的有效接触长度，Qu70 轨道的 l=70mm，两者相同，故取l=70mm；Dc—车轮直径取 800mm；c1 c2—— 同前；Pc’>Pc 故验算通过1.3.1.3 运行阻力计算运行阻力计算摩擦总阻力矩： Mm=β*（Q+G） （k+(μ*d)/2）由附表可查得 Dc=800mm 的车轮轴承的型号为 7530，轴承内径 d=150mm；查得：滚动摩擦系数 k=0.0007m，轴承摩擦系数 μ=0.02；附加阻力系数β=1.5。

代入上式得：当满载运行时:阻力力矩:Mm(Q=Q)= β*（Q+G）{k+(μ*d)/2} (2.6)=1.5(8000+29700){0.0007+0.02 0.15/2}=124.41N·m运行摩擦阻力：Pm(Q=Q)= =311.025N (2.7)2/)( DcMm当空载时：Mm(Q=0)=1.5 29700 (0.0007+0.02 0.15/2) (2.8)=98.01N·mPm(Q=0)= =245.025N (2.9)2/)0( DcQMm1.41.4 选择电动机选择电动机电动机的静功率：Nj===14.7KW (2.10)m1000PjVdc 295. 0100090025.311 式中 Pj=Pm(Q=Q)—满载运行时的静阻力；m=2— 驱动电动机台数；η=0.95—机构传动效率初选电动机功率： N=kdNj=1.5 14.7=22.05KW式中 kd—电动机功率增大系数，查得其值为 1.5，查表选用电动机，由大车工作级别为重级，查表得 JC=25%，则可查得选用电动机的型号为 YZR160M-6，Ne=16KW,n1=715r/min,GD2=1.465kg·m2,电动机的质量 260kg。

1.51.5 电动机的过载校验和发热校验电动机的过载校验和发热校验大车运行机构电动机过载校验：Pn≧{+·n12} (2.11)asm1 1000PjVcqtGD 3650002==0.24kW 8365000715758. 195. 010005 . 1025.311{7 . 12 12 Ne=16KW>Pn=0.24kW 式中 Pj— 满载时的静阻力，Pj=311.025N；Vc—大车的运行速度（m/s）,Vc=1.5m/s；ΣGD2—机构的总飞轮矩,ΣGD2=1.2*(GD2)d=1.758kg·m2；n1—电动机的额定转速, n1=715r/min；tq—机构的启动时间,参见下面的计算,取值 8s；λas—平均启动转矩标么值,绕线异步电机取 1.7；大车运行机构过热校验：运行机构电动机稳态平均功率Ps=G·=0.9×=0.22KW (2.12)m1000PjVdc 295. 010005 . 1025.311式中：Pj—满载运行是的静阻力，Pj=311.025N；G— 按[3]中附表 24 所列值，其中桥式起重机 G 分级由[3]中附表 25 查得为 G2，CZ 值为 600，故 G=0.9；根据简易的发热校验法可以取得 K=1.7，查[3]中附表 26 可得允许的输出功率P=7kW>Ps=0.22Kw；故发热校验通过。

1.61.6 选择减速器选择减速器jP= (2.13)   )5(812. 1In式中：——减数器的计算输入功率（kw）jP——刚性动载系数；=1.2～2.0，取=1.5888——基准接电持续率时电动机额定功率（kw）n—— 工作级别，I=5[P] ——标准减数器承载能力表中的许用功率（kw）=1.5*16*1.12=24[P]=27.4kwjP查表选用两台减速器 ZQ-350-VI 两台1.71.7 验算运行速度和实际所需功率验算运行速度和实际所需功率车轮转速： nc==35.836r/min (2.14)cdc DV D机构传动比： i0=n1/nc=715/35.836=19.95 (2.15)实际运行速度： Vdc’=Vdc*i0/i0’ (2.16)=90 19.95/20=89.78m/min；误差:ε=0.0024 (2.17) 9078.8990%100,dcdcdc VVV实际所需电动机静功率：Nj’=Nj=14.7 89.78/90=14.66kW； (2.18)VdccVd 由于 Nj’Nd，故合适。

1.101.10 验算起动不打滑条件验算起动不打滑条件查得起动时按下式来验算：])(500[2000min)(21aDiJJkTDiRDd kmq式中 φ—粘着系数，对室内工作的起重机取 0.15；k—粘着安全系数，可取 k=1.05~1.2,取 1.2；μ—轴承摩擦系数，查表取 0.02；d—轴承内径（mm）,d=150mm；D—车轮踏面直径（mm）,D=800mm；Rmin—驱动轮最小轮压，为 106290N；Tmq—打滑一侧电动机的平均起动转矩，取 213.71Nm；k——计算其他传动件飞轮矩影响的系数，折算到电动机轴上可取k=1.1~1.2，取 k=1.2；J1—电动机转子转动惯量 1.465kgm2；J2——电动机轴上带制动轮联轴器的转动惯量1.28 kgm2；a—起动平均加速度（m/s2）见[3]式（2-3-5） ，a==0.75m/s2 99. 16090 tvi—机构的传动比 20]75. 080020)28. 1465. 1 (2 . 150071.213[80095. 0202000106290)80015002. 02 . 1 15. 0(即 13684.848684.425故起动不打滑验算通过1.111.11 选择制动器选择制动器取制动时间 tz=2s 按空载计算制动力矩，即 Q=0 代入式]})([2 .38{1202 21 iGDGDmctnjMmMzc l z式中 :=-1.98N.m；20295. 08 . 0)35.1634 .59(2)(0min  iDcPPjMmpPp=0.002G=0.002×29700=59.4N——坡度阻力；=163.35N2/8 . 0)215. 002. 00007. 0(297002/)2(min  DcdkG Pmm=2—制动机台数，两套驱动装置。

所以=152.45N.m]}2095. 08 . 029700758. 115. 12[32 .3871598. 1{2122Mz由表得制动器的型号为 YWZ200/25-2，其额定制动力矩，为避免打NmMz320 滑，使用时需将其制动力矩调至 248.95Nm 以下，考虑到所取的制动时间 tz≈tq(Q=0),验算起动不打滑条件是足够安全的，故制动不打滑验算从略1.121.12 选择联轴器选择联轴器根据机构传动方案，每套机构的高速轴和低速轴都采用浮动轴：1、机构高速轴上的计算扭矩：mNnMsMj1 .3294 . 1081.235式中 —联轴器的等效力矩：MmNMMel081.23571.2131 . 1—等效系数，=1.1；NmnNMe el71.21371516955095501—安全系数，查得=1.4InIn由表查得，电动机 YZR2-42-8，轴端为圆锥形，d1=65mm,l=105mm,查表得 QJR-D-280-20ⅡPW 型减速器高速轴端为圆柱形，d=48mm,l=110mm,故在靠近电动机端从表选择两个带制动轮齿轮联轴器序号 3，,重量 G=27.6kg，浮动轴端取 d=60mm。

2228. 1)( ,1400][mkgGDmNMzll在靠近减速器端，查表查得选用两个半齿3 联轴器， 其[]clzlM=3150Nm,[GD2]l=0.12，重量 G=25.4kg.高速轴上连轴器的飞轮矩之和为2mkg 。