华东交通大学理工学院毕业设计
Mmax??0.7~0.8??mMei0?0??M?
?9549P51e?9549??678.27Nmne718式中 Me——电动机的额额定扭矩, ME i——传动比,i=50
?0——电动机至减速器被动轴的传动效率, ?0?0.95 ?——电动机最大转矩倍数,??2.8；
?M?——减速器低速轴上最大短暂准许扭矩, ?M???T2??170000Nm
Mmax??0.7~0.8??2.8?678.27?48.84?0.95?63146.94~72167.93Nm
∴ Mmax??M? 输出轴最大径向力验算:
RmaxaSmaxGj????R? （2.4）
22式中 smax——卷筒上钢丝绳最大拉力, smax=42.5KN Gj—— 卷筒重量, Gj=15KN(参阅资料)
?R?——低速轴端的最大容许径向载荷, ?R?=120KN a——钢丝绳上的分支数，a=2
Rmax2?4.25?1041.5?104???57.5KN22
∴ Mmax??R?，故所选减速器满足要求。
1.10制动器的选择
制动器装在高速轴上,所需静制动力矩：
Mz?KzMj?Kz?Q?G0?D02ihi?
?1.75??32?0.96??0.65?0.85?937.3Nm2?4?50式中 Kz——制动安全系数，查《起重运输机械》?2?得Kz?1.75。 选择块式制动器，查《起重机设计手册》?1?表3-7-5：
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杨涛:32/5t桥式起重机(起升机构设计)
制动轮直径 D=500mm 制动块退距 ??1.25mm 制动片衬片厚度 ??12mm
制动瓦块宽度 B??D?0.4?500?200mm 摩擦副间设计正压力
3.14?0.5?0.2?70?64??N?P??1.5?10?9.16?10N??360360
式中 ?P?——制动衬片允许比压，查《起重机设计手册》?1?表3-7-6
?D??B?P??1.5MPa
? ?——包角，我国规定??70
额定制动矩 T?N?D?9.16?104?0.06?0.5?2748Nm
式中 ?——摩擦系数，查《起重机设计手册》?1?表3-7-6，??0.06
根据以上计算的制动力矩Mz，以及其他参数，查《起重机设计手册》?1?表3-7-15，选择YW500-2000,额定制动转矩T=2800Nm,整机质量m=168Kg。制动轮直径Dz?500mm，最大制动力矩为Mez?2800Nm装配时调整到2800Nm.。
1.11联轴器的选择
带制动轮的联轴器通常采用齿形联轴器，高速轴的计算扭矩：
Mjs??MenI??M?
式中 Me —— 电动机的额定力矩； [M] —— 联轴器的许用扭矩；
nI—— 相应于第Ⅰ类载荷的安全系数, nI ?—— 刚性动载系数??2。
?1.6；
Mjs?2?678.27?1.60?2170.64Nm
由《起重机设计手册》?1?查得YZR280S-8表5-1-21电动机轴端为圆锥形，
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L1?130mm，D=85mm。
由《起重机设计手册》?1?查QJR-800-3CW减速器，高速轴端为圆锥形，d=130mm，l=250mm。查表3-12-6（JB/ZQ4218-86）选用CL5的齿轮联轴器，最大允许扭矩
?M?max?8000Nm，飞轮矩?GD2?l?4.5Nm2。浮动轴的轴端为圆柱形d=70mm,l=120mm。
查表3-12-8，选一个带制动轮的齿轮联轴器，直径D=500mm，最大允许转矩
?M?max?8000Nm，飞轮矩?GD2?z?163Nm2。
浮动轴端直径d=70mm，l=120mm。
1.12起动时间的验算
t起n?375(Mq?Mj)?2?CGD???1?2??Q?G0?D0 （2.5）
i2????式中 GD2????GD???GD???GD?2221dlZ?23.5?4.5?163?191N?m2
平均起动力矩Mq?1.5Me?1.5?678.27?1071.41Nm 静阻力矩 Mj??Q?G0?D02iih??32?0.96??104?0.65??630.12Nm
2?2?50?0.85 因此
7182?630.12?0.65????1.2?191?? 375?(1071.41?630.12)?4?50?
?1.46stq?一般来说起升机构起动时间为1～5s，故所选电动机合适。
1.13制动时间的验算
2???Q?G0?D02tZ???c?GD1??375(Mez?Mj)?i2?7182?455.26?0.65? ??1.15?125.74??375?(2800?455.26)?502???0.23sn??
(Q?G0)D0(32?0.96)?104?0.65式中 Mj????0.85?455.26Nm
2ihi02?4?5013
杨涛:32/5t桥式起重机(起升机构设计)
查《起重机设计手册》?1?当v<12m/min时，?tz??1.0～1.25s，故所选的电动机合适。
1.14高速浮动轴计算
1）疲劳计算
轴受脉动扭转载荷，其等效扭矩为：
MI??1Me?2?628.27?1256.54Nm
式中?1——等效系数，由《起重机课程设计》?3?表2-7查得；?1?2 由上节选择联轴器中，已确定浮动轴的直径d=70mm 因此扭转应力：?n?MIM1256.54?3I??18.67MPa 3W?d3.14?0.071616许用扭转应力由《起重机课程设计》?3?（2-11）、（2-14）式得：
??1????2?
K??n?1okI轴的材料为45号钢，?b?650MPa，?s?360MPa；
??1?0.22?b?143MPa，?s?0.6?s?216MPa。
K?Kx?Km——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渡和开有键槽及紧配合区段，Kx?1.5～2.5；
Km——与零件表面加工光洁度有关，取Km?1.25； 此处取K?2?1.25?2.5；
?——考虑材料对应力循环不对称的敏感系数，对于碳钢，低合金钢??0.2；
nI——安全系数，查《起重机课程设计》?3?表2-21得nI?1.6； 因此：
2?143??66.2MPa(2.5?0.2)?1.6???ok
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故?n????，通过。
ok2）静强度计算 轴的最大扭矩：
MII??cIIMj?2?630.12?1260.24Nm
式中 ?cII——动力系数，由《起重机课程设计》?3?表2-5查得?cII?2。 最大扭转力矩：?max?MII1260.24??18.72MPa 33?d3.14?0.071616216许用扭转应力???Ⅱ??s??135MPa，
nII1.6式中 nII——安全系数，由《起重机课程设计》?3?表2-21查得nII?1.6。
?
max????Ⅱ，故合适。
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