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1、华东交通大学课程设计目录1起升机构方案的选择12起升机构设计计算22.1 钢丝绳、滑轮和卷筒直径的确定 2 2.1.1钢丝绳的计算与确定2 2.1.2滑轮和卷筒直径的确定22.2 吊钩滑轮组的选择和验算 32.2.1吊钩的选择32.2.2吊钩螺母的计算 32.2.3止推轴承的计算 42.2.4吊钩横梁的计算 42.2.5滑轮及滑轮轴承的选择52.3 卷筒的计算52.3.1 卷筒的基本尺寸52.3.2 验算卷筒强度62.3.3 卷筒转速 72.4 电动机的确定82.4.1 电动机的确定82.4.2 电动机发热及过载验算 82.5 减速器的选用92.5.1减速器的确定 92.5.2减速器的验算 9
2、2.6 制动器的选择 102.7 联轴器的选择 102.6.起制动时间验算 112.6.1起动时间的验算112.6.2制动时间的验算123参考文献131 起升机构方案的选择起升机构一般由驱动装置(包括电动机、联轴器、制动器、减速器、卷筒等)、钢丝绳卷绕装置(包括钢丝绳、卷筒、定滑轮和动滑轮)、取物装置和安全保护装置组成。电动机驱动是起升机构的主要驱动方式。当起重量在50t以下时，常见的桥式起重机的起升机构布置方式如图1所示；1-电动机；2-联轴器；3-传动轴；4-制动器；5-减速器；6-卷筒；7-轴承座；8-平滑滑轮；9-钢丝绳；10-滑轮组；11-吊钩图1起升机构配置方案当起重量在20-30
3、t时，常见的起升机构钢丝绳卷绕如图2所示。采用双联滑轮组，滑轮组倍率m=4。图2 钢丝绳卷绕示意图2 起升机构设计计算2.1 钢丝绳、滑轮和卷筒直径的确定2.1.1 钢丝绳的计算与确定采用双联滑轮组，按，查取滑轮组倍率m =4；钢丝绳所受最大拉力（载荷）： （式1）式中 最大载荷， 其中 ；Z悬挂吊重的钢丝绳分支数，； 滑轮组效率，=0.98； 所选钢丝绳的直径应满足： （式2） 式中 钢丝绳直径； 钢丝绳最大静工作拉力； C选择系数，根据起重机械表2-4，；取钢丝绳直径，捻向：交互捻；选择钢丝绳型号为： 2.1.2 滑轮和卷筒直径的确定按钢丝绳中心来计算滑轮与卷筒的最小直径： ； （式3）式
4、中 按钢丝绳中心计算的滑轮和卷筒的最小直径； 钢丝绳直径； 与机构工作级别和钢丝绳结构有关的系数，根据机械设计手册表8.1-61，对滑轮=20，对卷筒=18；根据(式1-3)，得 滑轮 ； 取动滑轮直径(滑轮槽底直径)，平衡滑轮。取。 卷筒 ；2.2 吊钩滑轮组的选择和验算2.2.1.吊钩的选择吊钩尾部螺纹直径的确定, （式4）式中 最大其中载荷； 起动动载系数，由起重机械表1-9确定 ； 螺纹根部面积； 螺纹根部直径； 许用应力，；选等级强度为，则，； 采用短型吊钩组，根据额定起重量和工作类型M5来选择直柄单钩LM16 MGB/T10051.11988，吊钩材料为DG20,螺纹外径，螺纹根部
5、直径。 2.2.2 吊钩螺母的计算螺母高度不得小于H， （式5）式中 t=10mm螺距；许用挤压应力，钢对钢（螺母材料45号钢）；公制螺母的高度 ；考虑放止动垫片的尺寸取螺母高度：；螺母外径：。 2.2.3止推轴承的计算 对于颈部直径的吊钩选轻系列单列止推轴承8317，取静负荷容量 。 轴承的计算载荷应等于或小于其静负荷容量： （式6）2.2.4 吊钩横梁的计算图3 吊钩横梁计算简图 采用45号钢制造，强度极限，屈服极限，耐久极限 。 假设横梁上作用集中载荷，计算弯曲应力，此外还认为剪切力对弯曲应力影响不大，按结构布置确定计算尺寸，即靠边两个滑轮轴线间的距离，横梁中间宽度，拉板厚度，横梁的计算
6、载荷（也是止推轴承的计算载荷）。中间截面A-A的最大弯曲应力 = （式7）式中 横梁高度； 轴孔直径，； 取 。轴孔的平均挤压应力 （式8）式中 许用挤压应力，； 拉板厚度， 取。2.2.5 滑轮及滑轮轴承的选择由钢丝绳直径，动滑轮直径，选择滑轮的型号为滑轮。滑轮用内轴套和隔环:内轴套：；隔环；滑轮轴承：46216；滑轮挡盖：。2.3 卷筒的计算2.3.1 卷筒的基本尺寸 取卷筒（按槽底计算）直径；卷筒的计算直径（按缠绕钢丝绳的中心计算）；卷筒长度 （式9）式中 卷筒上有螺旋槽部分长 其中 最大起升高度； 滑轮组倍率； 卷筒计算直径，； 固定钢丝绳安全圈数，取； 绳槽槽距，查机械设计手册表8.
7、1-49，得； 无绳槽卷筒端部尺寸，； 固定钢丝绳区段的长度，； 左右螺旋槽之间的距离， 其中 两侧滑轮绳槽中心线之间的距离，； 当吊钩滑轮位于最上部极限位置时，卷筒轴和滑轮轴之间的距离，； 绕上卷筒的钢丝绳分支相对于垂直位置的允许偏角，； 取 ；其壁厚按经验公式确定 。2.3.2 验算卷筒强度卷筒的采莲采用HT30，抗压强度为， 抗拉强度为。卷筒所受压应力 （式10） 式中 对吊钩起重机的安全系数，=4.25;，满足受压强度要求。由于卷筒长度，尚应计算弯矩产生的拉应力；图4 卷筒弯矩图卷筒的最大弯矩产生在钢丝绳位于卷筒中央时， （式11）式中 卷筒全长； 左右螺旋槽之间的距离；卷筒断面系数
8、（式12）式中 卷筒直径，； 卷筒内径，； 弯矩产生的拉应力 满足受拉强度要求；合成应力 2.3.3 卷筒转速2.4 电动机的确定2.4.1 电动机的确定起升机构静功率： （式13）式中 最大起升载荷； 起升机构总效率 ；电动机的计算功率： 由起重机的工作级别M5，可以由工程起重机标319中得到： 根据机械设计通用手册选定型电动机，主要指标为：转速 额定功率 转速 输出轴直径 输出轴长度 键槽宽 2.4.2 电动机发热及过载验算 等效功率： （式14）根据表327，查表352起升机构曲线1得r=0.88，查表328得K=0.75， ，电动机满足不过热条件。过载验算： （式15） 符合要求。2.5 减速器的选用2.5.1 减速器的确定 电动机的转速： （式16） 传动比： 根据减速器选用手册选定 ， 主要参数： 输入转速 许用输入功率货物的实际速度 （式17）2.5.2 减速器的验算验算减速器被动轴的最大扭矩及最大径向力 最大扭矩的验算： （式18） 式中 电动机最大转矩倍数，=2.0； 减速器的传动比； 减速器的效率，=0.94；减速器许用输入扭矩 ，符合要求；输出轴最大径向力的验算：
