武汉理工大学毕业设计（论文）
PHmax?5H5?165669.3??4601.9N i?Z1803) 力矩M引起的滚动体最大载荷PMmax为： 对于滚柱轴承：
PMmax?KM
Z?D (3-18)
式中： M——旋转支承装置的计算力矩（N?m）
K——与滚动体形状和滚道刚性有关的系数，对滚柱轴承K=4-4.5 Z——承受垂直力的一排滚动体的数目； D——滚动体分布中心圆直径（m）
PMmax4.5M4.5?1301.4?104???9.48?104N Z?D180?3.432上排每个滚柱的最大受力
VKM262.003?1044.5?1301.4?104P1?????10.9?104N ZZD180180?3.432下排每个滚柱的最大受力
VKM262.003?1044.5?1301.4?104P1???????8.71?104N ZZD226226?3.432中排每个滚柱的最大受力
5H5?165669.3P3???3012.2N Z2754）滚动体与滚道接触强度校核
对于滚动轴承式滚道，按线接触计算：0.
?x?610Pmax????x (3-19) b?r式中： Pmax —— 作用在滚动体上最大法向载荷 〔N〕； b，r——滚柱长度和半径（cm）
???x —— 线接触的许用应力。
[?]Ⅰ?135KN/cm2查《起重机设计手册》得滚道的许用接触应力： Ⅰ类载荷组合时Ⅱ类载荷组合时
[?]Ⅱ?16.875KN/cm236
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P110.9?104?1?610?610?31.84KN/cm2?[?]Ⅰ b?r8?5式中：b，r——滚柱长度和半径
P28.71?104?2?610?610?36.75KN/cm2?[?]Ⅰ b?r6?4
?3?610P33012.2?610?9.66KN/cm2?[?]Ⅰ b?r4?3所以，滚道满足接触强度要求。
3.4 回转驱动机构设计
目前在起重机回转机构中常用的是下列四种型式的机械驱动装置[10]： 1)卧式电动机与涡轮减速器驱动。
这种传动型式的优点是工作平稳，结构紧凑，传动比大；缺点是传动效率低。 2)卧式电动机、圆柱与圆锥齿轮驱动。
这种传动型式的优点是可以采用标准减速器，传动效率高；缺点是平面布置尺寸大，机械安装要求高。
3)立式电动机与立式圆柱齿轮减速器驱动。
这种传动型式的优点是平面尺寸紧凑，传动效率高，是门座起重机回转机构驱动装置中较理想的传动方案。
4)立式电动机与行星减速器驱动。
在这种传动型式中可采用的立式减速器有3K、2K-H、摆线针轮传动、渐开线少齿差或谐波传动等。该传动的优点是结构紧凑，传动比大，是低速旋转的门座起重机回转机构驱动装置中较理想的传动方案。
3.4.1 回转阻力矩计算
起重机回转时所要回转阻力矩T是：
T?Tm?Tp?T??Tg (3-20)
式中： Tm —— 回转支承装置中的摩擦阻力矩〔N/m〕；
T? —— 风阻力矩 〔N/m〕； Tp —— 坡道阻力矩〔N/m〕。
Tg——惯性阻力矩，仅出现在回转起动和制动时。
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1) 摩擦阻力矩Tm 滚动轴承式摩擦阻力矩：
1Tm??D??N 〔N/m〕 (3-21)
2式中：?N—— 滚动体法向载荷绝对值之和〔N〕； ? —— 回转阻力系数，滚柱式取??0.012 D —— 轴承滚道平均直径 〔m〕；；
Fa?227.34KN `
M?1361.8?104N?m
?N?Fa227.34?104sin??1?227.34?104N
T12?DP?1M?2?0.012?3.342?227.34?104N?4.56?104N
2）坡道阻力矩Tp
起重机回转坡道阻力矩Tp为：
n Tp??Gilisin?sin? (3-22)
i?1式中： Gi——起重机各回转部件的重力（KN）
li——各部件重心至回转轴线的距离（m）； ?——坡度角度 ?——起重机回转角度 当??900或2700时，坡道阻力最大：
n Tpmax??Gilisin?i?1 (3-23)
nTpmax??Gilisin??1268.69?104?0.004?5.1?104N
i?1等效坡道力矩为：Tpe?0.7Tpmax?0.7?5.1?104?3.57?104N
3）风阻力矩
当臂架与风向垂直时，由风力产生的回转阻力矩达到最大值：Twmax?FwqR?PwGl 〔N?m〕 (3-24)
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式中： FwQ —— 物品上的风力〔N〕； R —— 幅度 〔m〕；
FwG —— 回转部分上的风力〔N〕；
l —— 回转部分迎风面形心到回转轴线的距离〔m〕。
其等效风阻力矩：
Twe?0.7Twmax 〔N?m〕 (3-25)
Twmax?FwQR?FwGl ＝6050?35?4.8?104?0.56 ＝23.86?104N?mTwe?0.7Twmax?0.7?23.86?104?16.7?104N
4）惯性阻力矩
TQ
起重机回转阻力矩，由绕起重机回转中心线回转的物品惯性阻力矩和起重机回转部分的惯性阻力矩TgQ?TgG，以及机构传动部分的惯性阻力矩Tgm组成:
TgQ?TgG?(JQ??JGi)i?1nn(N?m) (3-26) 9.55t式中： JQ——物品对起重机回转中心线的转动惯量（kg?m2）
?JGi——起重机各部件和构件绕回转中心的转动惯量（kg?m2）
i?1n n——起重机回转速度； t——机构起动或制动时间；
TgQ?TgG?(JQ??JGi)i?1nn9.55t1.0
9.55?4所以： ＝(40?352?8067.4)?103? ＝150.8?104N?m作用在电动机轴上的机构传动部分的惯性阻力矩为：
Tgm?1.2Jmnm (N?m) 9.55t式中： Jm——电动机轴上电动机转子、联轴器、制动轮的转动惯量（kg?m2）
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1.2——考虑除电动机轴以外其他转动零件转动惯量的系数； nm——电动机额定转速（min?1） t——机构起动时间（s） 即: Tgm?1.2Jmnm1.2?3.2?715 ??71.87N?m 9.55t9.55?45）吊重钢丝绳摆动?Ⅰ时的阻力矩
T?I?Q?tan1.50?25?40?104?tan1.50?35?36.7?104N?m
3.4.2 电动机容量的选定及验算
3.4.2.1 电动机容量的选定
根据机构稳定运行的等效静阻力距、回转速度和机构效率计算机构的等效功率，按等效功率和接电持续率初选电动机。等效功率为[11] ：
Pe?(Tm?Tpe?Twe?T?I)n9550?〔kW〕 (3-27)
式中： T?I —— 吊重钢丝绳摆动?I角的阻力矩； n—— 起重机回转速度〔rmin〕； ? —— 回转机构总传动效率，取??0.82。
P???Tm?TP??T???T?I?n?4.56?3.57?16.7?36.7??104?1??78.57KW
9550?9550?0.82由于回转部分转动惯量较大，考虑电动机起动的影响，选用较大功率
NJc?kd?Nj〔kW〕 (3-28)
kd可取为1.2～1.8。
Nk?kd?Nj?1.2?78.57?94.284kW
电动机台数m=2 额定功率
Pe?NJC/2
40