第1章 主起升机构计算
1.1 确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组
按照构造宜紧凑的原则,决定采用下图的传动方案。如图1所示，采用了双联滑轮组.按Q=32t，表8-2查取滑轮组倍率ih=4，因而承载绳分支数为 Z=2ih=8。
G0吊具自重载荷。得其自重为：G=2.0%?Pq=0.02?320=6.4kN
图1 主起升机构简图
1.2 选择钢丝绳
若滑轮组采用滚动轴承，ih=4,查表得滑轮组效率hh=0.97。 钢丝绳所受最大拉力
Smax?G0?Q320?6.4??42kN
2hh?ih2?4?0.97按下式计算钢丝绳直径
d=c?Smax=0.096?42=19.7mm
c: 选择系数，单位mm/N，用钢丝绳?b=1850N/mm2，据M5及?b查表得c值为0.096。
选不松散瓦林吞型钢丝绳直径d=20mm， 其标记为6W(19)-20-185-I-光-右顺(GB1102-74)。
1.3 确定卷筒尺寸,转速及滑轮直径
卷筒和滑轮的最小卷绕直径D0：
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D0mi≥nh?d
式中h表示与机构工作级别和钢丝绳结构的有关系数； 查表得：筒h1=18;滑轮h2=20；
筒最小卷绕直径D0min=h1?d=18?20=360； 轮最小卷绕直径D0min=h2?d=20?20=400。
考虑起升机构布置卷筒总长度不宜太长，轮直径和卷筒直径一致取D=650㎜。 卷筒长度
L?2(L0?l1?l2)?l3?2[(Hm?n)t?3t?t]?l3=1946.8mm。 ?D0Hm ?n)t，中安全圈n=2，起升高度H=16m，
?D0式中L0：筒上有绳槽长度，L0?( 槽节矩t=23mm，绕直径D0=670mm； l1：定绳尾所需长度,取l1=3?23=69mm； l2：筒两端空余长度,取l2=t=23mm；
l3：筒中间无槽长度,根据滑轮组中心间距=150，l3=1761mm。
卷筒壁厚δ=0.02D+(6~10)=[0.02?650+(6~10)]mm=19~23mm，δ=20mm，进行卷筒壁的压力计算。
卷筒转速nt?mvn4?7.51==14.3r/min。 ?D03.14?0.671.4 计算起升静功率
Pj?(Q?G0)vn(320000?6400)?7.51==47.6kW
60?1000?0.9760?100?0式中η起升时总机械效率???z?ch?l?t?0.97?0.94?0.982?0.992=0.858
?z为滑轮组效率取0.97；传动机构机械效率取0.94；卷筒轴承效率取0.99；连
轴器效率取0.98。
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说明书所有公式格式全部应该如下所示:
nd(Q?G0)D0tzh??[C?GD2?] 22375(Mzh?Mj)ihm?644(320?6.4)?103?0.672??[1.15?(15.6?530?75.8)?]22375?(2000?586.4)40?4?0.858
?0.76s
'2式中 nd：电动机满载下降转速，单位为r/min，
' nd?2n0?nd?2?600?556?644r/min ；
' Mzh：制动力矩，Mzh?2000N.m ；
'Mj：净阻力矩，M
'j?586.4N.m ；
……
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1.5 初选电动机
PJC≥GPj=0.8?47.6=38.08kW 式中 PJC：JC值时的功率，位为kW；
G：稳态负载平均系数，根据电动机型号和JC值查表得G=0.8。 选用电动机型号为YZR280M-10，PJC=55KW，nJC=556r/min，最大转矩允许过载倍数λm=2.8；飞轮转矩GD2=15.5KN.m2。 电动机转速nd?n0?PjPJC(n0?nJC)?600?[47.6?(600?556)]=561.92r/min 55式中 nd:在起升载荷PQ=326.4kN作用下电动机转速； n0:电动机同步转速；
PJC,nJC:是电动机在JC值时额定功率和额定转速。
1.6 选用减速器
减速器总传动比：i?nd561.92=39.3，取实际速比i=40。 ?ni14.3 - 2 -
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i=40，起升机构减速器按静功率Pj选取，根据Pj=47.6kW，nd=561.92r/min，
工作级别为M5，选定减速器为ZQH100，减速器许用功率[Pnj]=79KW。低速轴最大扭矩为M=20500N.m
减速器在561.92r/min时许用功率[P'nj]为[P'nj]=
7.51?39.30=7.38m/min
4047.6?39.3实际起升静功率Pj==46.77kW
4079?561.92=73.99>55kW
600实际起升速度v'n=
用Ⅱ类载荷校核减速器输出轴的径向载荷，最大力矩。
1.7 电动机过载验算和发热验算
过载验算按下式计算：
Q?G02.5(320?6.4)?103?7.38H=41.78kW ?Pn≥???n=
1?3.31000?0.858?60m?m1000?Pn=45KW>41.78kW，此题Pn恰好与Pjc=P25的功率相等。 式中 Pn：准接电持续率时，电动机额定功率，单位为kW； H:系数，绕线式异步电动机，取H=2.5；
λm:基准接电持续率时,电动机转矩允许过载倍数,查表得λm取1.7； m:电动机个数； η:总机械效率η=0.858。 发热验算按下式计算: P≥Pз
式中 P:电动机在不同接电持续率JC值和不同CZ值时允许输出功率，单位为kW,
按CZ=300，JC值=25%，查表得P=43.867kW。
G?(Q?G0)??n0.8?(320?6.4)?103?7.38==38.08kW P??1000?1?0.8581000m? P=43.867>P?=38.O8kW 过载验算和发热验算通过
1.8 选择制动器
按下式计算，选制动器：
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Mzh≥KzhM'j
式中Mzh:制动力矩,单位为N.m；
Kzh:制动安全系数，查表M5得Kzh=2.0；
M'j:下降时作用在电动机轴上的静力矩，单位为N.m。
(Q?G0)D0'(320?6.4)?103?0.67?0.858??=586.4N.m Mj=
2mi2?4?40' η':下降时总机械效率，通常取η'≈η≈0.858 Mzh=MzhM'j=2?586.4=1172.N.m
选用Kzh=1172.8N.m选用YWZ5-400/121制动器，其额定制动力矩1250N.m； 安装时将制动力矩调整到所需的制动力矩Kzh=2000N.m。
1.9 选择联轴器
根据电动机和减速器以及浮动轴的轴伸尺寸及形状选连轴器，使连轴器的许用应力矩[M]>计算的所需力矩M,则满足要求。
电动机的轴伸：d=85mm(锥形)，长度E=170±0.5mm； 减速器轴伸:d=90mm(柱形)，长度E=135mm； 浮动轴的轴头：d=60mm， 长度E=107mm。
选取梅花弹性连轴器：型号为MLL9-I-400[M]=2800N.m；GD2=132.5?4=530Kg.m；型号为MLL9，[M]=2800N.m；GD2=18.95?4=75.8Kg.m2。
55电动机额定力矩Mn?9550=944.69N.m ?9550?njc556计算所需力矩M=n??8?Mn=1.5?1.8?944.69=2550.69N.M 式中n：安全系数取n=1.5；
?8：刚性动载系数，取?8＝1.8。 [M]=2800>M=2550.69N.M 所选连轴器合格。
Pjc1.10 验算起动时间
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