Mez =360～710
Nm ，制动轮直径DZ =315 mm ，制动器质量GZ=61.4 Kg。
②所需静制动力矩：
MZ2≥KZMJ?KZ=1.75?'(Q?G0)D02ihi0'?
(5000?99)?0.311?0.85
2?2?23.34=28.8 kgm
式中：
KZ=1.75—— 制动安全系数，由[1]表6-6查取
由[2]中附表15选用YWZ5 —250/30，其制动力矩Mez =225～360
Nm ，制动轮直径DZ =250 mm ，制动器质量GZ=43.6 Kg。
3.1.11选择联轴器
①高速轴联轴器计算转矩，由[1]（6-26）式
Mc1?n?sMe1 =1.5×1.8×346.4=935.28 Nm 式中：
Me1=346.4 —— 电动机额定转矩； n=1.5 —— 联轴器安全系数；
?s=1.8 —— 刚性动载系数，一般?s=1.5 ～ 2.0；
由[2]附表29查得YZR225M-6电动机轴端为圆锥形d=65mm，l=105mm； 由[2]附34查得ZQ-650减速器的高速轴端为圆锥形d=60mm，l=110mm； 靠电动机轴端联轴器：由[2]附表43选用CLZ3半联轴器，其图号为s353，最大容
许转矩[Mt]=3150 Nm ＞Mc 值，飞轮转矩(GD2)l1=0.403 kg m2，质量Gt=23.2 kg 。
浮动轴的两轴端为圆柱形d=55mm，l=85mm；
靠减速器的联轴器 ，由[2]附表45选用带?300mm制动轮的联轴器，图号为s198，最大容许转矩[Mt]=3150 Nm，飞轮转矩(GD2)Z1=1.8 kgm2，质量
与制动器YWZ5—315/50 相适应，将s198联轴器所带?300mmGZ=37.5 kg ，
制动轮，修改为?315mm应用。
②高速轴联轴器计算转矩，由[1]（6-26）式
Mc2?n?sMe2 =1.5×1.8×218.2=589.14 Nm 式中：
Me1=218.2 —— 电动机额定转矩；
中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 22页
n=1.5 —— 联轴器安全系数；
?s=1.8 —— 刚性动载系数，一般?s=1.5 ～ 2.0；
由[2]附表29查得YZR242-8电动机轴端为圆锥形d=65mm，l=105mm； 由[2]附34查得ZQ-400减速器的高速轴端为圆锥形d=40mm，l=85mm； 靠电动机轴端联轴器：由[2]附表43选用CLZ3半联轴器，其图号为s139，最大容
许转矩[Mt]=3150 Nm ＞Mc 值，飞轮转矩（GD2）l2=0.403 kg m2，质量Gt=23.6 kg 。
浮动轴的两轴端为圆柱形d=45mm，l=85mm；
靠减速器的联轴器 ，由[2]附表45选用带mm?300制动轮的联轴器，图号为s216，最大容许转矩[Mt]=1400 Nm，飞轮转矩(GD2)Z2=1.28 kgm2，质量
与制动器YWZ5—250/30 相适应，将s216联轴器所带?300mmGZ=27.6 kg ，
制动轮，修改为?315mm应用。 3.1.12验算起动时间 ①起动时间：
(Q?G0)D0n1 tq1??[C(GD2)1?] 238.2(Mq1?Mj1)i?式中：
2(GD2)1?(GD2)d?(GD2)l?(GD2)Z
=3.3+0.403+1.8
=5.503 kgm2 静阻力矩： Mj1? =
(Q?G0)D0
2i?(20000?467)?0.516
2?4?40.17?0.85 =38.66 Nm 平均起动力矩：
Mq1=1.5Me1=1.5×346.4=519.6 Nm
957(20000?467)?0.5162∴ tq=[1.15?5.503?] 238.2(519.6?38.66)(4?40.17)?0.85 =0.34 s
中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 23页
通常起升机构起升时间为1～5 s ，此处tq＜1 s ，可在电气设计时，增加起动电阻，延长起动时间，故所选电动机合适。 ②起动时间： tq2?式中：
n138.2(Mq2(Q?G0)D0?[C(GD)1?] 2?Mj2)i?22(GD2)1?(GD2)d?(GD2)l?(GD2)Z
=1.46+0.403+1.28
=3.143 kgm2 静阻力矩： Mj2? =
(Q?G0)D0
2i?(5000?99)?0.311
2?2?20.49?0.85 =22.76 Nm 平均起动力矩：
Mq2=1.5Me2=1.5×218.2=327.3 Nm
715(5000?99)?0.3112∴ tq=[1.15?3.143?] 238.2(327.3?22.76)(2?20.49)?0.85 =0.24 s
通常起升机构起升时间为1～5 s ，此处tq＜1 s ，可在电气设计时，增加起动电阻，延长起动时间，故所选电动机合适。 3.1.13验算制动时间 ①制动时间： tZ1
(Q?G0)D02?[C(GD)??] 1'2i38.2(Mez?Mj)n12957(20000?467)?0.5162?0.85=[1.15?5.503?] 238.2?(710?27.93)(4?40.17)= 0.239 s
式中：
中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 24页
M'j= =
(Q?G0)D0?
2ihi0(20000?467)?0.516?0.85
2?4?40.17 = 27.93 Nm
查[1]表6-7 ，当v≤12 m/min 时，[tz]=1.0～1.25 s ，因为tz＜[tz] ，故合适。
②制动时间： tZ2(Q?G0)D0?[C(GD)??] 1'2i38.2(Mez?Mj)n122715(5000?99)?0.3162?0.85 =[1.15?3.143?]
38.2?(450?16.45)(2?20.49)2= 0.167 s
式中：
M'j= =
(Q?G0)D0?
2ihi0(5000?99)?0.311?0.85
2?2?20.49 = 16.45 Nm
查[1]表6-7 ，当v＞12 m/min 时，[tz]=1.5～2.0 s ，因为tz＜[tz] ，故合适。
3.1.14高速浮动轴计算 ①疲劳计算：
由[5]中起升机构疲劳计算基本载荷：
MImax1??6Me=1.06×346.4=367.2 Nm
式中：
1212?6——动载系数 ，?6=（1+?2）=（1+1.12）=1.06
?2——起升载荷动载系数（物品升降或下降制动的动载效应）
?2=1+0.71v=1+0.71×
9.92=1.12 60 中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 25页
由前节已选定轴径d=55 mm，因此扭转应力： ?n?M1ma1x367.2=11.03 MPa ?3W10.2?(0.055)轴材料用45#钢, ?b=600 MPa ?s=300 MPa , 弯曲：
??1=0.27(?b??s)=0.27(600+300)=243 MPa
扭转:
??1???1?2431=140 MPa
33 ?s=0.6?s=0.6×300=180 MPa 轴受脉动循环的许用扭转应力: [?ok]=2??11
k??n1式中：
k= kxkm—— 考虑零件几何形状和零件表面状况的应力集中系数；
kx——与零件几何形状有关,对于零件表面有急剧过度和开有键槽及
紧密配合区段, kx=1.5～2.5； km——与零件表面加工光洁度有关.，此处取k=2×1.25=2.5
η —— 考虑材料对应力循环不对称的敏感系数，对碳钢及低合金钢η=0.2 n2—— 安全系数n2 =1.25，由[3]表1-4-10查得；
∴[?0k]?
故 ?n＜ [?ok] 强度验算：
轴所受最大转矩：
M2max=?2Me=1.12×346.4=387.97 MPa
2?1401??82.96 MPa
2.5?0.21.25 中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第 26页
最大扭转应力：
?ma=x许用扭转应力：
[?Ⅱ]=式中：
M2