洛阳理工学院毕业设计（论文）
最大径向力Fmax，短暂最大扭矩Tmax：
Fmax?1.2Gt??F??N? (3-13) 2式中：?2起升载荷系数取1.2.
S钢丝绳最大静拉力为12.7kN Gt卷筒的重力3340N
[F]是减速器允许的最大径向载荷：
Fmax=2004N≤[F]=20500N
Tmax=?2T≤[T]
T钢丝绳产生的最大扭矩：
Tmax=1.2×s×0.5=7.62kN.m≤[T]=19 kN.m
所以减速器符合设计要求。
3.7 电动机过载验算和发热验算
1. 过载验算按下式计算：
PHQ?G02.5(50?1.0)?103?11n≥m????n=
m1000?1?2.5?.341000?0.858?60=11.2kW 输出功率P=13kw大于Pn，满足要求。
式中：Pn为准接电持续率时，电动机额定功率，单位为kW H为系数，绕线式异步电动机，取H=2.5
Λm为基准接电持续率时,电动机转矩允许过载倍数,λm取2.5 M为电动机个数m=1 Η为总机械效率η=0.858 2. 发热验算按下式计算:
P≥Pз 27
3-14) 3-15)
( (洛阳理工学院毕业设计（论文）
式中：P为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=150，JC值=25%，输出P=11.26kW
z?(Q?G0)??n0.01?(50?1.0)?103?11.34==6.74kW (3-16) P??1000?1?0.8581000m?P=11.26>P?=6.74kW
由以上计算得过载验算和发热验算通过。
3.8 制动器的设计与计算
按下式计算，选制动器：
Mzh≥KzhM'j (3-17)
式中：Mzh为制动力矩,单位为N.m
Kzh为制动安全系数，查表3-5中M5得Kzh=2.0 M'j为下降时作用在电动机轴上的静力矩，单位为N.m
(Q?G0)D0'(50?1.0)?103?0.4?0.858??=109.4N.m (3-18) Mj=
2mi2?2?40' η'为下降时总机械效率，通常取η'≈η≈0.858
Mzh=KzhM'j=2?109.4=218.8N.m
表3-5 制动安全系数
工作级别 M1-M2 1.0 M3 1.4 M4 1.8 M5 2.0 Kzh 选用Kzh=218.8N.m选用YW200-300-3制动器，其额定制动力矩224N.m，安装时将制动力矩调整到所需的制动力矩Kzh=2000N.m。
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3.9 联轴器的设与计算
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=55mm(柱形)，长度E=110mm 减速器的轴伸: d=50mm(锥形)，长度E=87mm
选取梅花弹性连轴器：型号为MLL8-I-315，[M]=1800N.m；
1. GD2=132.5?4=530Kg.m 2. GD2=18.95?4=75.8Kg.m 电动机额定力矩：
MPjc13n?9550n?9550?700=177.4N.m jc计算所需力矩：
M=n??8?Mn=1.2?1.8?177.4=383.1N.m 式中：n为安全系数取n=1.5 ?8为刚性动载系数，取?8＝1.8
[M]=1800>M=383.1N.M 所选连轴器合格。
表3-6 工作安全系数
工作级别 M1-M3 M4 M5 M6 n 1.0 1.1 1.2 1.3 29
3-19)3-20)3-21) 3-22)
( (
( (洛阳理工学院毕业设计（论文）
3.10 验算起动时间
起动时间：
nd(Q?G0)?103?D02?c(GD)?tq?375(Mq?Mj)i2m2?2?
?
712.7(50?1.0)?103?0.42=??1.15?(15.5?530?75.8)?375?(620.9?148.6)402?22?0.858=2.8s (3-23)
(2d)+GD(式中： (GD2)1=GD2l+)(GD)2z
=15.5+530+75.8=621.3kN.m (3-24) 静阻力矩：
(Q?G0)D0(50?1.0)?103?0.4==148.6N.m (3-25) Mj?2?40?2?0.8582mi?电动机启动力矩：
Mq=3.5?Mn=3.5?177.4=620.9N.m (3-26)
平均起动加速度：
11.34=0.08m/s2 (3-27) aq?tq?602.8?60?n'=
<[a]=0.2 m/s2 aq=0.08m/s2
电动机启动时间合适。
3.11 验算制动时间
制动时间：
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tzh?nd'375(Kzh?M'j)??C?GD?2(Q?G0)D0ihm?222?
?
800(50?1.0)?103?0.42 =??1.15?(15.5?530?75.8)?375?(2000?109.4)402?22?0.858 =0.97s (3-28) 式中：nd为电机满载下降转速，单位为r/min
'nd=2n0?nd=2?750-700=800r/min
Kzh=2000N.m
'M'j=109.4N.m 平均制动减速器速度：
azh?Vn11.34==0.19m/s2<[a]=0.2m/s2 (3-29) tzh600.97?60所以制动时间也合适。
3.12 高速轴计算
3.12.1 疲劳计算
轴受脉动扭转载荷，其等效扭矩：
M1??1Me?2?71.72?143.43kgf.m (3-30)
式中：?1?2等效系数
Me相应于季候工作类型的电动机额定力矩传至计算轴的力矩。
Me?975Ne(25%)n1(25%)?97542?71.72kgf.m571(3-31)
由上节选择联轴器中，确定浮动轴端直径d=50mm 因此扭转应力为：
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