?l2??l2? = 9.6?式中许用拉应力: [?]l1?'[?]l?yma2x [?]y39?70.75 130= 30.83 MPa
195?39 MPa 5故?l'< [?l]
卷筒强度验算通过,故选定卷筒直径D2=300 mm,长度L2=1500 mm,卷筒槽形的槽底半径r2=6 mm,槽矩t2=13 mm,起升高度H2=14 m,倍率ih=2,靠近减速器一端的卷筒槽向为右的A型卷筒,标记为:
卷筒A 300×1500—6×13—14×2 右ZB J80 007.2-872 3.1.5选电动机 ①计算静功率:
Nj1?(Q?G0)
102?60?(20000?467)?10
102?60?0.85 = 39.3 kW
=
式中::
?——机构总效率,一般=0.8~0.9,取?=0.85; 电动机计算功率:
Ne1≥KdNj1=0.8×39.3=31.445 kW
式中系数Kd由[1]表6-1查得,中级起重机Kd=0.85~0.95 ,
取Kd=0.8
查[3]附表5-1-35选用电动机YZR225M-6,其Ne1(25%)=34kW,
n1=957r/min,(GD2)d1=3.3 kgm2,电机质量 Gd1=398 kg。
②计算静功率:
Nj2?(Q?G0)
102?60? 中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 17页
(5000?99)?20
102?60?0.85 = 19.6 kW
=
式中:
?——机构总效率,一般=0.8~0.9,取?=0.85; 电动机计算功率:
Ne2≥KdNj2=0.8×19.6=15.68 kW
式中系数Kd由[1]表6-1查得,中级起重机Kd=0.85~0.95 ,
取Kd=0.8
查[2]附表30选用电动机JZR2-42-8,其Ne(=16 kW,n1=715r/min,225%)
(GD2)d2=1.46kgm2,电机质量 Gd2=260 kg。
3.1.6验算电动机发热条件
①按照等效功率法,求JC=25%时所需要的等效功率: Nx1 ≥K25?Nj =0.75×0.98×39.3=28.89 kW 式中:
K25——工作级别系数,查[1]表6-4 ,工作类型为中级时K25=0.75; r——系数,根据机构平均启动时间与平均工作时间的比值(tq/tg),由[1]表6-5,一般起升机构 tq/tg =0.1~0.2,取tq/tg=0.2,由[1]图6-6查
r=0.98;
由以上计算结果,Nx< Ne,故初选电动机能满足发热条件。 ②按照等效功率法,求JC=25%时所需要的等效功率: Nx2 ≥K25?Nj =0.75×0.85×19.6=12.5 kW 式中:
K25——工作级别系数,查[1]表6-4 ,工作类型为中级时K25=0.75; r——系数,根据机构平均启动时间与平均工作时间的比值(tq/tg),由[1]表6-5,一般起升机构 tq/tg =0.1~0.2,取tq/tg=0.1,由[1]图6-6查
r=0.85;
由以上计算结果,Nx< Ne,故初选电动机能满足发热条件。
中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 18页
3.1.7选择标准减速器 ①卷筒转速:
nj1=
vih10?4? ?D03.14?0.516= 24.69 r/min
减速器总传动比:
i01=
n1957= 38.76 ?nj124.69查[2]附表35,选ZQ-650-Ⅱ-3CA减速器,当工作类型为中级时,许用功率[N]=31.5 kW ,i0'=40.17,质量Gg=878 kg。 ②卷筒转速:
nj2=
vih20?2? ?D03.14?0.311= 40.96 r/min
减速器总传动比:
i02=
n1715= 17.46 ?nj240.96查[2]附表35,选ZQ-400-ⅡⅤ-3CA减速器,当工作类型为中级时,许用功率[N]=10.4 kW ,i0'=20.49,质量Gg=253 kg。 3.1.8验算起升速度和实际所需功率 ①实际起升速度:
v1?10?'38.76=9.65 m/min
40.17 误差:
v?v'9.65?10?100% ︳ ︱? ︳= ︱1×100% ︳= ︳
10v = 3.5% <[?] = 15% 实际所需等效功率:
' Nx1'v9.65?Nx11?28.89?
v10' 中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 19页
= 27.88 kW <Ne(25%)=34 kW
②实际起升速度:
v2?20?'17.46=17.04 m/min
20.49 误差:
v?v17.04?20?100% ︳ ︱? ︳= ︱2×100% ︳= ︳
20v = 13.5% <[?]= 15% 实际所需等效功率:
' Nx2'v17.04 ?Nx22?12.5?v20'= 10.65 kW <Ne(25%)=16 kW
3.1.9校核减速器输出轴强度
①由[1]公式(6-16)得输出轴最大径向力:
1Rmax1?(aSmax1?Gj)≤[R]
2式中:
aSmax1=2×26375=52750 N=52.75 kN —— 卷筒上钢丝绳引起的载荷; Gj=9.81 kN ——卷筒及轴自重,参考[4]附表8;
[R]=89.5 kN —— ZQ—650减速器输出轴端最大容许径向载荷,参考[2]
附得。
因此
1Rmax1= (52.75+9.81)=31.28 kN <[R] ,通过。
2 由[1]中公式(6-17)得输出轴最大扭矩:
Mma x=(0.7~0.8)ψmaxMei0'η0≤[M]
式中:
Me =9550
Ne(25%)n1=
9550?34=346.4 Nm—— 电动机轴额定力矩; 957 ψmax=3.3—— 当JC=25%时电动机最大力矩倍数,由[2]附表28查出; η0=0.95—— 减速器传动功率;
中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 20页
[M]=60500 Nm——减速器输出轴最大容许转矩,由[2]附表36查出; ∴ Mma=0.8×3.3×346.4×40.17×0.95=34898 Nm x<[M]=55000 Nm
由上计算,所选减速器能满足要求。 ②由[1]公式(6-16)得输出轴最大径向力:
1Rmax2?(aSmax2?Gj)Rmax≤[R]
2式中:
aSmax2=2×12876=25752 N=25.52 kN —— 卷筒上钢丝绳引起的载荷; Gj=3.44 kN ——卷筒及轴自重,参考[4]附表8;
[R]=18.5 kN —— ZQ—650减速器输出轴端最大容许径向载荷,参考[2]
附得。
因此
1Smax2= (25.752+3.44)=14.596 kN <[R] ,通过。
2 由[1]中公式(6-17)得输出轴最大扭矩:
Mma x=(0.7~0.8)ψmaxMei0'η0≤[M] 式中:
Me =9550
Ne(25%)n1=
9550?16=218.2 Nm—— 电动机轴额定力矩; 715 ψmax=3.2—— 当JC=25%时电动机最大力矩倍数,由[2]附表28查出; η0=0.95—— 减速器传动功率;
[M]=12900 Nm——减速器输出轴最大容许转矩,由[2]附表36查出; ∴ Mma=0.8×3.2×218.2×20.49×0.95=10873 Nm x<[M]=12900 Nm 由上计算,所选减速器能满足要求。 3.1.10选择制动器 ①所需静制动力矩: MZ1≥KZMJ?KZ=1.75?'(Q?G0)D02ihi0'?
(20000?467)?0.516?0.85
2?4?40.17=48.9 kgm
式中:
KZ=1.75—— 制动安全系数,由[1]表6-6查取
中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 21页
由[2]中附表15选用YWZ5 —315/50,其制动力矩