疲劳强度计算。 3.2.2 强度计算
最大轮压的计算: Pjmax=KcII·Pmax =1.1×159710 =175681N
式中KcII-冲击系数,由《机械设计手册》中表 2-7第II类载荷KcII=1.1 按点接触情况进行强度校核的接触应力:
3(?jmax=4000Pjmax3212?) Dcr =4000175681?( =39249.6Kg/cm2
212 ?)5030 ?jmax =392496N/cm2
车轮采用ZG55II,查《机械设计基础课程设计》中表 19-3得,HB>450时, [?j]=480000-560000N/cm2,
?jmax < [?j]
故强度足够。
3.3 运行阻力计算
摩擦总阻力距 Mm=β(Q+G)(K+μ×
d) 2由《机械设计》表19-4 Dc=500mm车轮的轴承型号为:22220K, 轴承内径和外径的平均值为:(100+180)/2=140mm
由《机械设计》中表9-2到表9-4查得:滚动摩擦系数K=0.0006m,轴承摩擦系数μ=0.02,附加阻力系数β=1.5,代入上式中:
当满载时的运行阻力矩: Mm(Q=Q)= Mm(Q=Q)=?(Q+G)( ? +?
d) 20.14) 2=1.5(160000+280000)×(0.0006+0.02×
18
=1320N·m 运行摩擦阻力:
Mm(Q?Q)Pm(Q=Q)=
Dc2=
1320 0.52 =5280N 空载时:
Mm(Q=0)=β×G×(K+
?d) 20.14) 2 =1.5×280000×(0.0006+0.02× =840N P m(Q=0)=
Mm(Q?0) Dc2 =
840 0.52 =3360N
3.4 选择电动机
电动机静功率:
Nj=Pj·Vdc/(60·m· ?)
=5280×95/(60×2×0.95)=4.4KW 式中Pj=Pm(Q=Q)—满载运行时的静阻力 (P m(Q=0)=3360N) m=2驱动电动机的台数 初选电动机功率: N=Kd×Nj=1.3×4.4=5.72KW
式中Kd-电动机功率增大系数,由《起重运输》中表9-6查得Kd=1.3 查[2] 《连续运输机械》中表20-1选用电动机Y160M-6;Ne=7.5KW,
19
n1=970r/min,
(GD2)=0.567kgm2,电动机的重量Gd=184kg
3.5 验算电动机的发热功率条件
等效功率: Nx=K25·r·Nj
=0.75×1.3×4.4
=4.29KW
式中K25—工作类型系数,由《材料力学》表8-16查得当JC%=25时,K25=0.75
r—由《起重机设计手册》按照起重机工作场所得tq/tg=0.25,由《起重机设计手册》图8-37估得r=1.3
由此可知:Nx 3.6 减速器的选择 车轮的转数: nc=Vdc/(π·Dc) =95/(3.14×0.5) =60.5r/min 机构传动比: i=n1/nc=970/60.5=16.03 查《材料力学》表19-11,选用两台ZLZ-160-20-IV减速器I'=20;[N]=9.1KW,当输入转速为970r/min,可见Nj<[N]中级。(电动机发热条件通过,减速器:ZLZ-160-20-IV ) 3.7 验算运行速度和实际所需功率 实际运行的速度: V'dc=Vdc ·i/ i' =95×16.03/20=76.14m/min 误差: ε=(Vdc- V'dc)/ Vdc×100% =(95-76.14)/95×100% 20 =14%<15%合适 实际所需的电动机功率: Nj'=Nj·Vdc'/ Vdc =4.4×76.14/95=3.53KW 由于Nj' 3.8 验算起动时间 起动时间: n1Tp= 375(m?Mq?Mj)式中n1=970r/min ?(Q?G)Dc2?2?mc(GD)1?? '2i??0?? m=2驱动电动机台数 Mq=1.8×9750×Ne/n1 =1.8×9750×7.5/970 =135.7N·m 满载时运行静阻力矩: Mj(Q=Q)= = Mm(Q?Q)i0?' 1320 20?0.95=69.47N·m 空载运行时静阻力矩: Mj(Q=0)= = Mm(Q?0)i?'0 840 20?0.95=44.21N·m 初步估算高速轴上联轴器的飞轮矩: (GD2)ZL+(GD2)L=0.82N·m 机构总飞轮矩: 21 (GD)1=(GD)ZL+(GD)L+(GD)d =0.82+6.36 =7.18 N·m 满载起动时间: 2?n1(Q?G)Dc?2tq(Q?Q)=?mc(GD)1?? '2375(m?Mq?Mj)?i0???2222 = 970375?(2?135.7?69.5)(160000?280000)?0.25?? 2?1.15?7.18?2??20?0.95??=4.12s 空载启动时间: 2??n1GD2ctq(Q?0)=?mc(GD)1?'? 2375(m?Mq?Mj)?i0???= 970375(2?135.7?44.2)280000?0.25?? 2?1.15?7.18?2??20?0.95??=3.31s 起动时间tq?8~10s在允许范围内。 3.9 选择制动器 根据制动时间tzh的要求,运行机构制动器的制动力矩应使处于不利情况下的大车在要求的时间tzh内停住,所以该制动器的最小制动力矩Mzhmin在满足工况下选取。Tzh则主要取决于运行速度,根据《机械设计手册》表9-15选取。取制动时间tz=5s。按空载计算动力矩,令Q=0,得: 1??'n1Mz=?Mj?m?375?tz??GDc???2?mc(GD)1?2??? i0??????1?970?280000?0.522?1.15?7.35??0.95?? =?-19.95?22?375?5?20???=77.4N·m 22