摘要焦?fàn)t是煤化工企業(yè)的主體設(shè)備，爐頂主要有裝煤車等運(yùn)行機(jī)械及橋管等爐體附件，各類設(shè)備檢修頻繁。由于爐頂距地面高35米，每次檢修均需外租汽車吊配合，給檢修帶來極大不便。為解決XXXX煤化工廠這一實(shí)際問題，設(shè)計(jì)一套焦?fàn)t爐頂檢修專用起重機(jī)。通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確定專用起重機(jī)提升重量、提升線速度、提升最大高度、伸臂桿傾斜角度等參數(shù)，擬定傳動(dòng)方案，進(jìn)行工作機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)裝置、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、穩(wěn)定計(jì)算等。設(shè)計(jì)該專用起重機(jī)，能有效的解決XXXX煤化工廠焦?fàn)t爐頂檢修中，需外租汽車吊給檢修帶來不便等問題，通過設(shè)計(jì)、自制專用起重機(jī)，有利于檢修工作的有效組織，縮短檢修時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。關(guān)鍵詞焦?fàn)t爐頂檢修起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)目錄1前言42設(shè)計(jì)參數(shù)與要求53傳動(dòng)方案64工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)741鋼絲繩的選擇742卷筒943滑輪1044確定卷筒和滑輪的直徑105傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算1151計(jì)算卷筒的功率1152計(jì)算卷筒的轉(zhuǎn)速1153電動(dòng)機(jī)的選擇1154計(jì)算總傳動(dòng)比1255分配傳動(dòng)比1256計(jì)算效率1257計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩1258制動(dòng)器的選擇156電氣傳動(dòng)與控制設(shè)計(jì)1661選配電器與導(dǎo)線1662電氣傳動(dòng)與控制原理1763電氣操作箱設(shè)計(jì)與安裝177傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算1971帶傳動(dòng)1972齒輪傳動(dòng)218結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2381初算各軸的最小直徑2382帶輪的結(jié)構(gòu)2383齒輪的結(jié)構(gòu)2484卷筒的結(jié)構(gòu)2585滑輪的結(jié)構(gòu)2786伸臂桿和支撐桿的尺寸279起重機(jī)的穩(wěn)定性校驗(yàn)3410結(jié)束語4111參考文獻(xiàn)4212附錄431前言XXXX鋼鐵有限責(zé)任公司煤化工廠共有55米、6米焦?fàn)t8座，年產(chǎn)焦炭能力354萬噸，是西南地區(qū)最大的煤化工企業(yè)，因而焦?fàn)t成為XXXX的主體設(shè)備，焦?fàn)t的使用壽命，直接影響到煉焦生產(chǎn)。因此，焦?fàn)t維護(hù)成為該企業(yè)的關(guān)鍵。焦?fàn)t爐頂主要有裝煤車等運(yùn)行機(jī)械，車上有各類電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、空壓機(jī)、油泵等較大設(shè)備，這些設(shè)備本身需要檢修，同時(shí)安裝在焦?fàn)t爐頂?shù)臉蚬?、水封，是煉焦過程中必不可少的煤氣疏導(dǎo)部件，承受著粉塵、氨水腐蝕、煤氣沖刷等侵害，使用壽命一般在3個(gè)月左右，因而各類設(shè)備檢修頻繁。這些設(shè)備單件最重310公斤，而爐頂距地面35米，爐頂端頭雖然設(shè)有單臂吊，只能將物件從地面吊至爐頂或從爐頂?shù)踔恋孛?，無法將更換件從爐頂?shù)踔列栌梦恢?，因而在檢修作業(yè)過程中均需外租吊車配合，且因焦?fàn)t高度大，吊裝小件物品必須大吊車配合，才能有足夠的伸臂將更換件吊裝到需用部位，增加了生產(chǎn)成本。同時(shí)廠區(qū)場(chǎng)地狹小，吊車在地面擺放空間受限，給檢修帶來極大的不便。為解決這一實(shí)際問題，設(shè)計(jì)一套焦?fàn)t爐頂檢修專用起重機(jī)。設(shè)計(jì)的起重機(jī)由電動(dòng)機(jī)經(jīng)帶傳動(dòng)和一對(duì)開式齒輪傳動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳輸給卷筒，再通過鋼絲繩和滑輪組提升物件。設(shè)計(jì)提升重量為750公斤，提升的線速度為053米/秒，提升最大高度為25米，伸臂桿的傾斜角度為60。設(shè)計(jì)該起重機(jī)為可移動(dòng)式，擱放在焦?fàn)t爐頂，能有效解決爐頂檢修中需外租吊車帶來不便的問題，通過設(shè)計(jì)、自制專用起重機(jī)，有利于檢修工作的有效組織，縮短檢修時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，具有較強(qiáng)的適用價(jià)值。2起重機(jī)的參數(shù)設(shè)計(jì)22設(shè)計(jì)要求焦?fàn)t是煤化工企業(yè)的主體設(shè)備，爐頂主要有裝煤車等運(yùn)行機(jī)械及橋管等爐體附件，各類設(shè)備檢修頻繁。由于爐頂距地面高35米，每次檢修均需外租汽車吊配合，給檢修帶來極大不便。為解決XXXX煤化工廠這一實(shí)際問題，設(shè)計(jì)一套焦?fàn)t爐頂檢修專用起重機(jī)。通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確定專用起重機(jī)提升重量、提升線速度、提升最大高度、伸臂桿傾斜角度等參數(shù)，擬定傳動(dòng)方案，進(jìn)行工作機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)裝置、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、穩(wěn)定計(jì)算等。設(shè)計(jì)該專用起重機(jī)，能有效的解決XXXX煤化工廠焦?fàn)t爐頂檢修中，需外租汽車吊給檢修帶來不便等問題，通過設(shè)計(jì)、自制專用起重機(jī)，有利于檢修工作的有效組織，縮短檢修時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。221由于爐頂溫度一般在60左右，故工作溫度在100以下。222焦?fàn)t爐頂設(shè)備檢修用，自制。223穩(wěn)定性好，可移動(dòng)式。21參數(shù)的設(shè)計(jì)起重機(jī)械的基本參數(shù)有起重量、起升高度、跨度、各機(jī)構(gòu)的工作速度及各機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別。有些起重機(jī)械的生產(chǎn)率、軌距、外型尺寸、最大輪壓、幅度、起重力矩等也是重要參數(shù)。這些參數(shù)說明起重機(jī)械的工作性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，是設(shè)計(jì)起重機(jī)械的技術(shù)依據(jù)，也是生產(chǎn)使用中選擇起重機(jī)械技術(shù)性能的依據(jù)。211起重量Q指起重機(jī)安全工作所允許的最大起吊重物的質(zhì)量，單位為公斤（KG）或噸（T）。因?yàn)槠鹬亓康拇笮≈苯佑绊懫鹬貦C(jī)的自重，過小不能滿足生產(chǎn)要求，過大會(huì)造成基建投資的浪費(fèi)，所以應(yīng)按照實(shí)際需要情況考慮。由于爐頂設(shè)備主要是裝煤車，其主要易損部件是走行電機(jī)、減速機(jī)、空壓機(jī)、油泵、液壓組件，橋管、水封、水封蓋等，其最大重量為310KG，因此，為滿足實(shí)際需要，設(shè)計(jì)起重量Q至少按部件最大重量的15倍考慮，為750KG。212起升高度H指起重機(jī)取物裝置上下極限位置之間的距離，單位為米（M）。下極限位置為工作場(chǎng)地的地面，吊鉤則從鉤口中心算起，抓斗從最低點(diǎn)算起。在確定起重機(jī)的起升高度時(shí)，除考慮起吊物品的最大高度以及需要超越地面設(shè)施高度外，還應(yīng)考慮吊具所占的高度。爐頂裝煤車的走行電機(jī)、減速機(jī)、空壓機(jī)、油泵、液壓組件，橋管、水封、水封蓋等，屬橋管所處位置最高，距爐頂15M，因此設(shè)計(jì)起升高度H取25米。213跨度L特指橋式類型起重機(jī)大車運(yùn)行軌道中心線之間的距離，單位為米（M）。本設(shè)計(jì)不涉及此參數(shù)。214工作速度指起重機(jī)的各機(jī)構(gòu)（起升、運(yùn)行、變幅和旋轉(zhuǎn)）的工作速度，單位為米/秒（M/S），但旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度用每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)表示，即N（RPM）。機(jī)構(gòu)的工作速度是根據(jù)工作要求來定的，裝卸工作要求盡可能高的速度；安裝工作要求很低的工作速度；行程短的取較低速度；行程長(zhǎng)的取較高速度；一般用途的起重采用中等工作速度。本設(shè)計(jì)作為一般用途的起重機(jī)，設(shè)計(jì)工作速度取053M/S。215外型尺寸和自重它不僅能說明起重機(jī)械本身性能優(yōu)劣的數(shù)據(jù)，而且直接影響基建費(fèi)用的投資，因此，應(yīng)十分重視減輕自重和減小外形尺寸，以達(dá)到緊湊而輕便。通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研，結(jié)合焦?fàn)t爐頂檢修實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)確定起重機(jī)起重量、起升高度、起升速度、伸臂桿的傾斜角度等參數(shù)如表21。表21焦?fàn)t爐頂檢修起重機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)序號(hào)設(shè)計(jì)參數(shù)參數(shù)值1起重量750KG2起升高度25M3起升速度053M/S4伸臂桿的傾斜角度603工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作機(jī)構(gòu)即起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)，包括卷筒、滑輪和鋼絲繩，它直接承擔(dān)起重任務(wù)使吊裝設(shè)備作升降運(yùn)動(dòng)。41鋼絲繩的選擇411確定鋼絲繩的種類鋼絲繩是起重機(jī)的重要零件之一，通常是用優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度碳素鋼絲制成的，它具有強(qiáng)度高、自重輕（與鏈條相比）、彈性較好、極少驟然斷裂和應(yīng)用在機(jī)構(gòu)上運(yùn)行平穩(wěn)、適用于高速傳動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。它的種類較多按鋼絲繩股數(shù)量的不同可分為單股和多股，單股鋼絲繩剛性較大，不易撓曲。多股鋼絲繩是先由鋼絲擰成股，再由股擰成繩，隨著股數(shù)的增加，股內(nèi)的鋼絲愈細(xì)愈多，加上中間有個(gè)柔軟的芯子，撓曲性也就越好。這種鋼絲繩可以通過直徑較小的滑輪或卷筒工作。按鋼絲繩芯材料的不同可分為纖維芯（如用劍麻、棉紗等制成）、石棉芯和金屬芯三種。它們各有其優(yōu)缺點(diǎn)用油浸的纖維芯鋼絲繩，比較柔軟，容易彎曲，繩芯中含油較多，能潤(rùn)滑鋼絲繩并能起到防止銹蝕的作用，但不能在較高溫度下工作，不能承受橫向重壓（如在卷筒上纏繞多層鋼索）。用石棉芯的鋼絲繩，除了比較柔軟，容易彎曲外，還可適應(yīng)在較高溫度下工作，但是也不能承受橫向重壓。金屬芯鋼絲繩，強(qiáng)度最大，能承受橫向重壓，并可在較高溫度下工作，但是鋼絲繩太硬、不易彎曲。按鋼絲繩的搓捻方向不同可分為右同向捻、左同向捻、右交互捻、左交互捻和混合捻等幾種。在鋼絲繩中，鋼絲搓捻方向和鋼絲股搓捻方向一致的稱為同向捻，不一致的稱為交互捻。相鄰兩股鋼絲的捻向相反，則稱混合捻。同向捻鋼絲繩表面平整，比較柔軟，易于彎曲。它與滑輪槽接觸面積大，單位面積的壓力小，磨損也小，比交互捻鋼絲繩耐用。但由于繩股與鋼絲都以相同方向扭轉(zhuǎn)一定角度，使鋼絲繩在受力后具有一個(gè)反向回捻的趨勢(shì)，吊重物時(shí)會(huì)使重物旋轉(zhuǎn)。其次，同向捻鋼絲繩還易于扭結(jié)、糾纏，給工作帶來不便，故一般只用于拖拉繩和牽引裝置上，不宜用于起重機(jī)和滑輪組的吊裝工作。交互捻鋼絲繩性能與同向捻鋼絲繩相反，雖然耐用程度較差，但使用比較方便，故多用于起重機(jī)械和滑輪組上的吊裝工作。綜上所述，本設(shè)計(jì)決定采用纖維芯的交互捻鋼絲繩。412確定鋼絲繩型號(hào)國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩品種型號(hào)較多，按抗拉強(qiáng)度分為140KG/MM2、155KG/MM2、170KG/MM2、185KG/MM2、200KG/MM2等五個(gè)等級(jí)。在根據(jù)要求選定了適用的鋼絲繩型式后，應(yīng)按鋼絲繩所受的最大靜張力和鋼絲繩的抗拉破壞強(qiáng)度來確定鋼絲繩直徑D，即PMAXSPB（式41）式中PMAX單根鋼絲繩的最大工作壓力，公斤；PB鋼絲繩斷拉力總和，公斤；S鋼絲繩安全系數(shù)。已知G750公斤，圖41為吊重時(shí)滑輪組的受力情況，G將由兩根鋼絲繩分擔(dān)，因此PMAX（式42）2/G式中滑輪組的效率（因摩擦力產(chǎn)生的損失），一般為94，故取094則PMAX399（公斤）9402/75小齒輪大齒輪M扭大齒輪扭卷卷筒P最大鋼絲繩圖41卷筒的受力分析也就是說，鋼絲繩需要大約399公斤的力才能提升750公斤的重物。查得冶金工業(yè)出版社機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)，取安全系數(shù)S5（工作類型輕級(jí)）則PMAXS39951995（公斤）由PMAXS1995公斤，即鋼絲繩斷拉力總和為1995公斤，查表得抗拉強(qiáng)度B140KG/MM2；鋼絲直徑D004MM鋼絲繩直徑D62MM即由04MM的鋼絲擰成的62MM的鋼絲繩。因此所選鋼絲繩的標(biāo)記為鋼絲繩633762140I光右交GB11027442卷筒根據(jù)力矩的平衡條件可得PLG（式43）2D式中P人的作用力，公斤；L卷筒曲扭半徑，毫米；G提升的重量，公斤；D卷筒直徑，毫米。由以上可以知道，作用力和提升重量之比是與兩力力臂成反比的。換句話說，當(dāng)L大于時(shí)，P小于G。因此，當(dāng)曲拐半徑大于轆轤半徑時(shí)，搖動(dòng)曲2D拐就能省力，而L/的比值越大越省力。43滑輪滑輪安裝在固定位置的軸上轉(zhuǎn)動(dòng)叫定滑輪，定滑輪能起到改變繩索和拉力方向的作用?；啺惭b在運(yùn)動(dòng)著的軸上叫動(dòng)滑輪，能和牽引的重物一起升降，雖然它不能改變用力的方向，卻能起到省力的作用。因此，把一定數(shù)量的定滑輪、動(dòng)滑輪和鋼絲繩組成滑輪組使用，既能改變繩索和拉力方向的作用，又能起到省力的作用。44確定卷筒和滑輪的直徑鋼絲繩的壽命不僅與鋼絲繩張力大小有關(guān)，在很大程度上，還決定于它所繞過的卷筒和滑輪的直徑（即彎曲應(yīng)力的大?。?。因此，對(duì)卷筒和滑輪的最小直徑提出了要求，按照如下計(jì)算公式DE1D（式44）式中D卷筒和滑輪的名義直徑，即槽底直徑，毫米；D鋼絲繩直徑，即繩的外接圓直徑，毫米；E由鋼絲繩用途和工作類型決定的系數(shù)（或稱輪繩直徑比）現(xiàn)已知D62毫米，工作類型為輕級(jí)，查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)得E16則D（161）6293毫米取滑輪的直徑為D滑120毫米?？紤]到提升速度和傳動(dòng)比的要求，取卷筒的直徑為D卷200毫米。4傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)41傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)的檢修起重機(jī)由電動(dòng)機(jī)經(jīng)帶傳動(dòng)和一對(duì)開式齒輪傳動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳輸給卷筒，再通過鋼絲繩和滑輪組提升橋管。如圖31大帶輪電動(dòng)機(jī)小帶輪小齒輪制動(dòng)器卷筒大齒輪圖31傳動(dòng)示意圖42傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算421計(jì)算卷筒的功率千瓦（式51）102PN卷式中P卷筒鋼絲繩的拉力，比例為PMAX399公斤；卷筒鋼絲繩的線速度，為吊鉤運(yùn)動(dòng)速度的2倍，053米/秒。則207千瓦1025339卷N422卷筒轉(zhuǎn)速的計(jì)算根據(jù)卷筒的速度為米/秒，得到卷筒的轉(zhuǎn)速為106卷ND轉(zhuǎn)/分（式52）0卷式中D0卷筒的計(jì)算直徑，毫米D0D卷D200622062毫米。則491轉(zhuǎn)/分2061435360卷N423電動(dòng)機(jī)的選擇起重機(jī)械由于其工作特性的需要，對(duì)電動(dòng)機(jī)的主要要求是調(diào)速范圍大、過載能力強(qiáng)和經(jīng)常能負(fù)載起動(dòng)或制動(dòng)等。從類型來講，本設(shè)計(jì)宜選用Y型三相異步電動(dòng)機(jī)，因?yàn)檫@類電動(dòng)機(jī)具有較高的機(jī)械強(qiáng)度及過載能力，能承受經(jīng)常的機(jī)械沖擊及振動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，過載能力大，適用于經(jīng)常快速起動(dòng)及機(jī)械制動(dòng)場(chǎng)合；從轉(zhuǎn)速來講，為了使傳動(dòng)裝置不至于太復(fù)雜，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不宜太高；從功率來講，如果功率選得不足，會(huì)使電動(dòng)機(jī)過熱和很快損壞，同時(shí)也會(huì)影響到起重機(jī)的生產(chǎn)率和在滿載情況下起動(dòng)的可靠性。但如功率選擇得過大，則會(huì)使設(shè)備費(fèi)和重量增加，降低驅(qū)動(dòng)效率，并對(duì)機(jī)械的工作性能和零件的強(qiáng)度產(chǎn)生有害影響。合理選擇電動(dòng)機(jī)功率的基本要求是在給定的工作類型（JC）和額定參數(shù)下，長(zhǎng)期進(jìn)行重復(fù)短暫的工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的溫升不超過允許數(shù)值，即不過熱；在正常滿載狀態(tài)下工作時(shí)能進(jìn)行可靠地起動(dòng)（即起動(dòng)時(shí)間不過長(zhǎng)亦不過短）并在最大工作載荷作用下具有足夠的過載能力（工作中不發(fā)生停車現(xiàn)象）。本設(shè)計(jì)起重機(jī)若考慮機(jī)械傳動(dòng)總效率在總08左右，則所需電動(dòng)機(jī)的功率為N電259千瓦。根據(jù)以上分析，按冶金工業(yè)出版社機(jī)械零件總卷N8072設(shè)計(jì)手冊(cè)查得，當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷持續(xù)率JC25時(shí)，選擇為Y132S6型電動(dòng)機(jī)，其額定功率N電3千瓦，滿載轉(zhuǎn)速N電960轉(zhuǎn)/分。424計(jì)算總傳動(dòng)比I總196卷電N14960為了獲得I總196的降速比，可以采用標(biāo)準(zhǔn)的兩級(jí)圓柱齒輪減速器，按冶金工業(yè)出版社出版的機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)查得，比較接近的只有名義傳動(dòng)比為20，減速器高速軸許用功率N1268千瓦，總中心矩為250毫米，屬于重型減速器。其標(biāo)記為ZL2510II由于ZL2510II的實(shí)際傳動(dòng)比為2017，比要求的偏大，但又找不到其他更合適的減速器，因此決定自行設(shè)計(jì)一個(gè)傳動(dòng)裝置的方案，由帶傳動(dòng)和開式齒輪傳動(dòng)組成，其傳動(dòng)示意圖如圖31所示。425分配傳動(dòng)比根據(jù)各類傳動(dòng)機(jī)構(gòu)單級(jí)傳動(dòng)比的范圍，可將總傳動(dòng)比I總196分配為I帶4，I齒49或I帶34，I齒576，使齒輪的傳動(dòng)比稍大于帶輪的傳動(dòng)比，這樣可經(jīng)濟(jì)一些。一對(duì)嚙合齒輪的傳動(dòng)比最好不是整數(shù)，這樣有利齒輪均勻磨損。同時(shí)考慮要增加小帶輪的包角，最后決定采用第二組傳動(dòng)比，即I帶34I齒57656計(jì)算效率、驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)的功率根據(jù)各類傳動(dòng)機(jī)構(gòu)效率，查表可以得到帶096齒094滾099則總帶齒滾20960940992088因此，N電235千瓦總卷N8072這說明前面所選電動(dòng)機(jī)的功率3千瓦是足夠的。57計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩從前面的計(jì)算知道N電3千瓦N電960轉(zhuǎn)/分I帶34I齒576帶096齒094滾099571各軸的轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)速N1N電960轉(zhuǎn)/分小齒輪軸轉(zhuǎn)速N22824轉(zhuǎn)/分帶I143960卷筒軸轉(zhuǎn)速N3N卷490轉(zhuǎn)/分齒IN276548572各軸的功率電動(dòng)機(jī)軸功率N1N電3千瓦；小齒輪軸功率N2N1帶3096288千瓦卷筒軸功率N3N2滾齒28809609426千瓦N3比卷筒實(shí)際所需的功率N卷207千瓦要大一些，因此能保證正常工作。573各軸的轉(zhuǎn)矩起重機(jī)提升時(shí)，卷筒的受力情況如圖42所示，在鋼絲繩最大拉力PMAX的作用下產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩為M扭卷PMAX399411369公斤毫米20D206方向?yàn)轫槙r(shí)針。但是起重機(jī)要提升重物，卷筒應(yīng)該逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)才行。因此必須使小齒輪給大齒輪施加一個(gè)作用力F，使大齒輪產(chǎn)生逆時(shí)針方向的轉(zhuǎn)矩，并且還要使M扭大齒輪大于M扭卷才能提升起重物。而這個(gè)F力是由電動(dòng)機(jī)的額定功率N電3千瓦傳遞來的，即電動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)矩M扭電機(jī)975000電電NN975000960330469公斤毫米；小齒輪軸轉(zhuǎn)矩M扭小齒輪M扭電I帶帶304693409699451公斤毫米；卷筒軸轉(zhuǎn)矩M扭小齒輪I齒滾齒99451576094099533083公斤毫米。計(jì)算結(jié)果表明，M扭大齒輪大于M扭卷，能夠使卷筒得到逆時(shí)針方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到提升起重物的目的?，F(xiàn)將以上計(jì)算所得數(shù)值列于表51，以備后面進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算時(shí)使用。表51傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表電動(dòng)機(jī)軸小齒輪軸卷筒軸傳動(dòng)比I34576轉(zhuǎn)速N，轉(zhuǎn)/分9602824490功率N，千瓦328826轉(zhuǎn)矩M扭，公斤厘米30479945533158制動(dòng)器的選擇本設(shè)計(jì)起重機(jī)是靠電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)提升和卸下重物的?？紤]到工作中的必要停止，應(yīng)設(shè)有一個(gè)制動(dòng)裝置（包括制動(dòng)器及其附件）。制動(dòng)器是用來對(duì)運(yùn)動(dòng)著的軸產(chǎn)生阻力矩，并使軸很快地減速或停止轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。為了使制動(dòng)器能獲得較大的制動(dòng)力矩和較小的結(jié)構(gòu)尺寸，提高接觸表面的摩擦系數(shù)是最有效的方法。因此在起重機(jī)械的制動(dòng)器中，大多采用具有較高的摩擦系數(shù)和耐磨性的材料，用作互相接觸的制動(dòng)零件之一的復(fù)面。設(shè)計(jì)選擇制動(dòng)器的主要依據(jù)是制動(dòng)力矩，因而制動(dòng)力矩是制動(dòng)器的主要參數(shù)。為了保證安全，制動(dòng)器的制動(dòng)力矩要足夠，要求必須能把物品隨時(shí)可靠地支持在空中；必須在不大的制動(dòng)行程內(nèi)制動(dòng)住，也就是制動(dòng)時(shí)間不能太長(zhǎng)。為使所選出的制動(dòng)器有足夠的可靠性，根據(jù)起重機(jī)提升最大重量時(shí)制動(dòng)力矩要大于軸上最大轉(zhuǎn)矩的原則，必須滿足下式，即M制M制M扭最大（式53）式中K制制動(dòng)安全系數(shù)，本設(shè)計(jì)屬輕級(jí)工作類型，取K制15；M扭最大被制動(dòng)軸的最大轉(zhuǎn)矩，公斤厘米。那么被制動(dòng)的軸要選哪一根好呢本例中有三根軸，可有三個(gè)不同的方案。它們的優(yōu)缺點(diǎn)比較，見表52。表52方案比較PPP序號(hào)方案優(yōu)缺點(diǎn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)矩小，制動(dòng)力矩也小，可選用小型電磁閘瓦制動(dòng)器，制動(dòng)輪能和小帶輪做成一體；但缺點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)軸懸重較大，更主要的是制動(dòng)輪表面線速度（米/秒）較高，在制動(dòng)過程中發(fā)熱嚴(yán)重，會(huì)降低制動(dòng)輪覆面的摩擦系數(shù)，影響制動(dòng)器的壽命DN601卷筒轉(zhuǎn)速較低，轉(zhuǎn)矩大，制動(dòng)力矩也大，高達(dá)M制54872公斤厘米，要選用較大的電磁閘瓦制動(dòng)器，所需的制動(dòng)輪直徑（4毫米）和寬度（9毫米）也都較大，裝配時(shí)受到相鄰兩軸空間位置的限制，結(jié)構(gòu)上可能無法實(shí)現(xiàn)小齒輪軸轉(zhuǎn)速介于上面兩者之間，位置也足夠，且布置均勻，結(jié)構(gòu)緊湊通過上述三種方案分析，決定采用第三種方案，即以小齒輪軸作為被制動(dòng)的軸，此軸的轉(zhuǎn)矩由表51可以知道M扭29945公斤厘米，其制動(dòng)力矩為M斤厘米按冶金工業(yè)出版社出版的機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版，本設(shè)計(jì)選用電力液壓推桿制動(dòng)器YWZ9F200。當(dāng)負(fù)荷持續(xù)率為JC25時(shí)，產(chǎn)生的制動(dòng)力矩M制為1600公斤厘米，正好大于14918公斤厘米，完全能夠達(dá)到制動(dòng)的目的。這個(gè)制動(dòng)器的型號(hào)為YWZ9F200制動(dòng)器。其優(yōu)點(diǎn)為動(dòng)作平穩(wěn)，無噪音；工作可靠，事故少；壽命較長(zhǎng)，約為電磁鐵壽命的34倍；可頻繁操作，如在JC2540時(shí)，可接電900次/小時(shí)；能自動(dòng)補(bǔ)償制動(dòng)復(fù)面材料的磨損，不須經(jīng)常調(diào)整。5控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)61選配電器與導(dǎo)線當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量確定后，需選配適當(dāng)電器來控制保護(hù)電機(jī)。本設(shè)計(jì)起重機(jī)提升電機(jī)型號(hào)為Y132S6，3KW，額定電流是72A，起動(dòng)電流7倍于額定電流，并要求直接起動(dòng)。查電工手冊(cè)選用GV2LS14CGVAE10型斷路器作電機(jī)主回路電源保護(hù)開關(guān)，考慮電機(jī)可頻繁可逆起動(dòng)，選用LC1D0910M5CLA1DN22C型交流接觸器，為了防止電機(jī)過負(fù)載，采用LR2D1312C型熱繼電器作過流保護(hù)。主回路電機(jī)配線采用電纜VV06/1KV（34125），4平方毫米的銅芯電纜在25時(shí)安全載流量為40A，滿足電機(jī)安全運(yùn)行要求。本設(shè)計(jì)電力液壓推桿制動(dòng)器YWZ9F200（AC380V）與電機(jī)接線柱并接，當(dāng)電機(jī)得電時(shí)，制動(dòng)器同時(shí)得電，制動(dòng)閘打開。當(dāng)電機(jī)斷電時(shí)，制動(dòng)器同時(shí)斷電，制動(dòng)閘將電機(jī)抱住，通過調(diào)整閘皮松緊，實(shí)現(xiàn)電機(jī)可靠停車。控制回路采用C65N1P/6A型高分?jǐn)嘈⌒蛿嗦菲髯龇乐菇拥囟搪繁Ｗo(hù)。62電氣傳動(dòng)與控制原理本設(shè)計(jì)起重機(jī)提升電機(jī)傳動(dòng)方式為直接起動(dòng)，采用繼電器接觸器控制，控制原理為點(diǎn)動(dòng)正向啟動(dòng)按鈕SB1，KM1得電，電液制動(dòng)器M2打開、電機(jī)M1正向運(yùn)轉(zhuǎn)，提升機(jī)開始提升；松開SB1或按住SB3，KM1斷電，制動(dòng)器M2抱閘、電機(jī)M1停止；點(diǎn)動(dòng)反向啟動(dòng)按鈕SB2，KM2得電，電液制動(dòng)器M2打開、電機(jī)M1反向運(yùn)轉(zhuǎn)，提升機(jī)開始下降；松開SB2或按住SB3，KM2斷電，制動(dòng)器M2抱閘、電機(jī)M1停止?？刂苹芈分性O(shè)置過熱保護(hù)（過熱時(shí)KH動(dòng)作）、互鎖保護(hù)（KM2鎖KM1、KM1鎖KM2，以防止主回路相間短路）等。電氣傳動(dòng)與控制原理如圖61。63電氣操作箱設(shè)計(jì)與安裝本設(shè)計(jì)為可移動(dòng)式起重機(jī)，電氣操作箱宜安裝于起重機(jī)上，斷路器、接觸器、熱繼電器等主回路設(shè)備安裝于箱內(nèi)，啟動(dòng)按鈕、停止按鈕等控制設(shè)備安裝于箱體表面，便于檢修人員操作。操作箱設(shè)計(jì)如圖62。圖61電氣傳動(dòng)與控制原理1604050120420103504圖62操作箱設(shè)計(jì)7傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算71帶傳動(dòng)711帶輪直徑確定已知帶所傳遞的名義功率N電3千瓦，由表71，選取工作情況系數(shù)2SKI13，則計(jì)算功率為N計(jì)KIN電13339千瓦根據(jù)N計(jì)3千瓦和N電960轉(zhuǎn)/分，由圖71查得為A型膠帶，參考表723S和表73，選取4S5S小帶輪直徑為D1125毫米大帶輪直徑為DI帶D134125425毫米符合表73的標(biāo)準(zhǔn)值。驗(yàn)算帶速度為V628米/秒106ND10692543小于25米/秒，故合用。712初定中心矩A007D1D2A02D1D2（式71）07125425A02125425385A01100從結(jié)構(gòu)上考慮，取A0800毫米；713三角膠帶計(jì)算長(zhǎng)度L0計(jì)2A0D1D2（式72）0214DL0計(jì)280012542543804125160086352813249163毫米從表74中選取A型帶相近的計(jì)算長(zhǎng)度L計(jì)2533毫米，其內(nèi)周長(zhǎng)L內(nèi)6S2500毫米，實(shí)際中心矩A應(yīng)為AA0800800206982069毫米20計(jì)計(jì)L2634915714驗(yàn)算小帶輪包角A1A118005730（式73）D12A118005730821541800209015910大于1200，故合用。715計(jì)算三角膠帶根數(shù)Z0根據(jù)表75，當(dāng)V628米/秒，A型膠帶小帶輪直徑D1125毫米時(shí)，查7S得單根膠帶所能傳遞的功率N0095千瓦；當(dāng)A115910時(shí)，由表76查得K包角095；由表64查得K帶長(zhǎng)099，8S從而得到Z（式74）帶長(zhǎng)包角計(jì)KN0Z29091590862取Z3根。72齒輪傳動(dòng)721確定齒數(shù)已知I齒57，初選Z122，則Z2I齒Z15722125實(shí)際傳動(dòng)比I齒568，誤差035，小于4是允許的。12Z5722確定模數(shù)已知Z122，N22824轉(zhuǎn)/分，N2288千瓦，若大、小齒輪選用材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理。從表77查得當(dāng)Z122時(shí)，齒形系數(shù)為Y0270；9S從表78中查得雙向工作的許用彎曲應(yīng)力彎152公斤/毫米2，考慮10到開式傳動(dòng)齒面磨損情況，許用彎曲應(yīng)力降低20，則實(shí)際許用彎曲應(yīng)力彎152801216KG/MM2Y彎0271216328KG/MM2取開式齒輪傳動(dòng)齒寬系數(shù)M12、載荷系數(shù)K14、按式75計(jì)算模數(shù)為（式75）32125NYZKNM彎34283124毫米05而按計(jì)算圖72查得M325毫米，為更安全起見，決定取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)為1SM35毫米723計(jì)算齒輪的幾何尺寸小齒輪分度圓直徑D1MZ1352277毫米大齒輪分度圓直徑D2MZ2351254375毫米小齒輪齒頂圓直徑D頂1M（Z12）35（222）84毫米大齒輪齒頂圓直徑D頂2M（Z22）35（1252）4445毫米小齒輪齒根圓直徑D根1M（Z125）35（2225）6825毫米大齒輪齒根圓直徑D根2M（Z225）35（12525）42875毫米中心矩AM（Z1Z2）35（22125）25725毫米11大小齒輪齒寬BMM123542毫米724畫出總體結(jié)構(gòu)方案圖見圖71。圖71總體結(jié)構(gòu)方案圖8結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)81初算各軸的最小直徑811小齒輪軸的直徑該軸選用材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，按表81，對(duì)于45號(hào)鋼，取12SA12，根據(jù)公式計(jì)算得（厘米）（式81）524813322NNAD考慮到鍵槽對(duì)軸的削弱，適當(dāng)增大并取標(biāo)準(zhǔn)直徑為D228毫米。812卷筒軸的直徑該軸選用材料為45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，取A12，則（厘米）340962133NNAD取標(biāo)準(zhǔn)直徑為D345毫米。82帶輪的結(jié)構(gòu)已知選用A型三角膠帶，當(dāng)小帶輪計(jì)算直徑D1125毫米時(shí)，計(jì)算得H頂35MM6MMH12MME1503MM038B0134MM輪槽數(shù)Z3輪寬MM5012321FEZB外徑MM35頂頂HD孔徑D等于電動(dòng)機(jī)軸直徑，由冶金工業(yè)出版社出版的機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)查得Y132S6型電動(dòng)機(jī)軸直徑為D軸38MM；帶輪材料選用HT2040灰口鑄鐵帶輪結(jié)構(gòu)型式由表72查得為四橢圓輪輻；13S輪緣內(nèi)徑MM39612432HD頂緣輪轂外徑，取D轂76MM748881軸轂輪轂寬度，取L70MM55軸L對(duì)于四橢圓輪輻的帶輪（式82）3182NNH式中N膠帶所傳遞的功率，N2288千瓦N帶輪的轉(zhuǎn)速，N22824轉(zhuǎn)/分將數(shù)值代入式82得37428183321NNH然后計(jì)算得到MH6970812A8434112HF701M925361283齒輪的結(jié)構(gòu)831小齒輪由于D頂1160MM，做成實(shí)心結(jié)構(gòu)，材料選用45號(hào)鋼，正火處理。832大齒輪由于160MMD頂2500MM，做成輻板式結(jié)構(gòu)，材料選用45號(hào)鋼，正火處理。結(jié)構(gòu)型式及其尺寸為147583452M取12MM輪緣內(nèi)徑MM017802根緣D齒輪孔徑D等于與其相匹配的軸徑，由軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定，現(xiàn)確定D軸55MM輪轂外徑MD8561軸轂輪轂寬度，取L66MM582622軸L輻板厚度C02B024284，取C10MM輻板上的孔數(shù)由由齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸決定?？紤]到大齒輪要和卷筒筒體組裝，不能按一般的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，只好初步確定孔數(shù)為8個(gè)，孔徑D050MM，孔的圓周定位尺寸至少要大于卷筒擋板的直徑，故確定為360MM。84卷筒的結(jié)構(gòu)通常采用圓柱型卷筒，可以做成整體鑄造的、焊接的或組合的三種型式。焊接卷筒與鑄造卷筒相比，能減輕重量3040，特別是單件生產(chǎn)時(shí)，用焊接卷筒可不用木模，還能降低成本。在大多數(shù)情況下，鋼絲繩在卷筒上只繞一層，為了引導(dǎo)繩索，以免鋼絲繩纏繞時(shí)互相摩擦，卷筒的表面做成螺旋槽面。只有用手動(dòng)驅(qū)動(dòng)的卷筒或因結(jié)構(gòu)上的原因，而必須用多層纏繞時(shí)才允許用光面卷筒。卷筒的繩槽斷面的幾何尺寸參照冶金工業(yè)出版社出版的機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版中冊(cè)表進(jìn)行計(jì)算。D62MM，D卷200MM，D02062MM，H25MM，P8MM，R4MM，R05MM。由于本設(shè)計(jì)起重機(jī)要求不高，為了簡(jiǎn)化工藝，也可以做成光面卷筒。工作時(shí)，鋼絲繩在卷筒表面的偏斜角不能太大，否則纏繞的鋼絲繩將發(fā)生疏密不均或亂扣的現(xiàn)象。為此，當(dāng)鋼絲繩繞到卷筒兩側(cè)時(shí)，對(duì)于光面卷筒偏斜角不得大于即TGA0025。若用螺旋槽面卷筒，偏斜角不得大于AL2/512,即TGA01，也就是卷筒前面安裝的第一個(gè)轉(zhuǎn)向滑輪中心線到/卷筒中心線的距離A要大于卷筒長(zhǎng)度L的5倍，如圖81所示。AL201圖81決定卷筒長(zhǎng)度圖中L卷筒的長(zhǎng)度，毫米LL02L1L2（式83）式中L0卷筒上有螺旋槽部分的有效長(zhǎng)度，毫米；L0PHD最大H最大最大起升高度，H最大2500毫米；P卷筒繩槽節(jié)距，P8毫米；L1附加長(zhǎng)度，包括固定鋼絲繩所需的長(zhǎng)度和為減少鋼絲繩末端在卷筒上固定處（接頭）的作用力的必要長(zhǎng)度。此處取L281毫米；將具體數(shù)值代入式83，得到L0L1L2811881230毫米PHD最大2061435卷筒的壁厚確定鑄造卷筒002D卷（610）毫米焊接卷筒D毫米本設(shè)計(jì)確定為鑄造卷筒，沿卷筒軸向聯(lián)接的結(jié)構(gòu)。002200812毫米鋼絲繩末端在卷筒上的固定要求牢固可靠，便于拆卸、檢查。其中最常用的方法是用壓板和螺栓進(jìn)行固定?？紤]到卷筒一端和大齒輪作軸向聯(lián)接，另一端和端蓋作軸向聯(lián)接，故把卷筒設(shè)計(jì)成如圖82所示的結(jié)構(gòu)型式，其材料為ZG35。230301548215D02618卷612506M1圖82卷筒的結(jié)構(gòu)85滑輪的結(jié)構(gòu)將直徑小的做成實(shí)體輪，直徑較大的做成輻板輪。本設(shè)計(jì)中D0D滑D120621262毫米（式84）式中D滑滑輪的名義直徑，本設(shè)計(jì)D滑120毫米；D0滑輪的計(jì)算直徑是指從鋼絲繩橫截面中心量得的直徑，滑輪的繩槽角，一般為300450。86伸臂桿和支撐桿的結(jié)構(gòu)861伸臂桿和支撐桿的尺寸由于起升最大高度H最大2500毫米，在考慮活動(dòng)滑輪裝置對(duì)起升高度的影響，估計(jì)伸臂桿頂端離地面的高度約為3230毫米，若伸臂桿的傾斜角為600，如圖83所示，則在直角三角形ACM中，SIN600ACMAC3499，取AC3500毫米。06SINCM863這個(gè)長(zhǎng)度，按圖81進(jìn)行校核，也使A超過卷筒長(zhǎng)度L的五倍以上。支撐桿的頂端B點(diǎn)約位于AC的2/3處，現(xiàn)取AB2250毫米，圖中200為BA、BD的投影角度，即BA與BN的夾角（參考圖86）。在ABN中，可利用正弦定理求出ANBSIN06SINANB1800（AB）1800（600200）1000BNSIN6000866197857毫米01SIN98425在直角三角形B1D1N1中，B1D1B1E1204842毫米05COS96578化整后，取B1D1B1E12050毫米。20308602GADE、NBP最大CM伸臂桿地面N130DEB1A向602AD、NBCCDBA）求伸臂桿長(zhǎng)度A）求支撐桿長(zhǎng)度BC圖83求伸臂桿、支撐桿的長(zhǎng)度862根據(jù)強(qiáng)度條件、決定伸臂桿的材料和斷面尺寸根據(jù)力學(xué)知識(shí)，由圖83A可以分析出伸臂桿的受力情況。為了分析問題的方便，將伸臂桿放平畫出，A點(diǎn)和B點(diǎn)畫成固定支座,如圖84所示。此處的伸臂桿相當(dāng)于二支座懸臂梁，為平面任意力系。作用在上面的外力，已知的有G、P最大，若取XOY直角坐標(biāo)系，就可以利用平衡條件，求出桿件A點(diǎn)和B點(diǎn)的支反力。250307RPOCGX最大FBXBFARXAX圖84伸臂桿的受力分析為了求FB,可設(shè)各力對(duì)A點(diǎn)的力矩之和為零，如圖85所示，即GL1P最大L2FBL30式中L1、L2、L3為A點(diǎn)到G、P最大、FB各力作用線的距離，也就是力臂之長(zhǎng)。L1ACSIN3003500051750毫米；L2ACSIN7035000121854265毫米；L3ABSIN200225003427695毫米；所以得到75017503994265FB76950FB14845毫米；5769103132現(xiàn)按XOY直角坐標(biāo)系，將各力分解為X和Y坐標(biāo)的分力，得到FBXFBCOS2001484509413954公斤；FBYFBSIN2001484503425077公斤；GXGCOS30075008666495公斤；GYGSIN30075005375公斤；P最大COS7039909925396公斤；PYP最大SIN7039901219486公斤；根據(jù)X方向分力的和為零的平衡條件，可得GXFBXFAXPX0FAXFBXGXPX1395464953963499公斤根據(jù)Y方向分力的和為零的平衡條件，可得GYPYFBYFAY0FAYGYPYFBY37548650771813公斤負(fù)號(hào)說明FAY與圖上假設(shè)的方向相反。73020最大CBBL13A圖85求FB力從圖84可以看出，伸臂桿AC在外作用力下，將同時(shí)承受拉壓、剪切和彎矩，但是以彎矩為主。其最大彎矩及相應(yīng)的截面位置，根據(jù)零件強(qiáng)度、剛度及耐磨性的有關(guān)知識(shí)，最大彎矩在B支座處M彎最大（GYPY）BC（375486）（37502250）32641250408000KGMM若伸臂桿選用熱軋方鋼，其材料為A3，按表83查得14S許用彎曲應(yīng)力彎1500KG/CM2考慮到起升重物開始和停止的瞬間有沖擊載荷，應(yīng)適當(dāng)降低許用彎曲應(yīng)力，取彎1000KG/CM2，根據(jù)強(qiáng)度條件公式最大彎彎彎最大WM式中W彎抗彎斷面系數(shù)，厘米3，與斷面形狀和中性軸的位置有關(guān)。對(duì)于方鋼，若邊長(zhǎng)為A，則W彎。63A所以W彎408厘米3彎彎最大M1048A340862448A626厘米按冶金工業(yè)出版社的機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版上冊(cè)，選取邊長(zhǎng)A65毫米，長(zhǎng)度為3550毫米的熱軋方鋼，標(biāo)記為653550GB70272。863根據(jù)強(qiáng)度條件，決定支撐桿的材料和斷面尺寸如圖86所示，支撐桿受到一個(gè)與FB大小相等，方向相反的作用力FB作用，利用平行四邊形法則，將FB分解為相等的FD和F兩個(gè)力，即兩個(gè)支撐桿受到兩個(gè)相等的壓力。已知二支撐桿的夾角為300，根據(jù)余弦定理得到FB2FD2FE22FDFECOS1500因FDFE則FB22FD22FD2COS15002FD2（1COS1500）2（1087）FD2374FD2FD2743BFDFB05214845772公斤7431若選支撐桿為熱軋方鋼，其材料為A3，按表73選取，則14S許用壓力則壓1600KG/CM2根據(jù)強(qiáng)度條件公式壓最大壓AP壓式中A鋼材的橫截面積，厘米2。對(duì)于方鋼，其邊長(zhǎng)為A，則AA2。因此A04825壓壓P壓D16072所以A069厘米48250按冶金工業(yè)出版社的機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版上冊(cè)，只要選取邊長(zhǎng)A7毫米的熱軋方鋼，就能承受得起772公斤的壓力。CDBEAACBD206向11D30圖86支撐桿的受力分析與此同時(shí)，支撐桿還受到一個(gè)與FBY大小相等、方向相反的作用力FBY，它將BD、BE兩個(gè)支撐桿分組，各為FBY/2，是兩個(gè)桿的彎矩力，兩個(gè)桿相當(dāng)于臂梁，最大的彎矩在固定端D和E處，其最大值為FBY/2乘D（或E）點(diǎn)到FBY力作用線的距離DK（或EK）。在三角形B1D1K（或B1E1K）中DKEKB1D1COS200即M彎最大B1D1COS2002050094489169公斤毫米2YBF275若已知A3鋼的許用彎曲應(yīng)力1000KG/CM2，根據(jù)彎曲強(qiáng)度條件公式彎最大彎彎彎最大WM則W彎489169彎彎最大104896A348916962935014A665厘米按冶金工業(yè)出版社的機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版上冊(cè)，取邊長(zhǎng)A68毫米，長(zhǎng)為2050毫米的熱軋方鋼，標(biāo)記為682050GB70272。從以上計(jì)算可以看出，這兩根支撐桿主要承受彎矩力，只要彎曲強(qiáng)度足夠，壓縮強(qiáng)度是不成問題的。864畫制動(dòng)輪裝置和卷筒裝置的結(jié)構(gòu)圖在已知制動(dòng)輪、卷筒齒輪、帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸和軸的最小直徑的前提下，就可以進(jìn)行制動(dòng)輪裝置和卷筒裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和畫圖工作。它涉及到軸承的選擇和軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)中的兩根軸是支承在軸承座上，由于安裝時(shí)不可能絕對(duì)保證兩頭的軸承座的同軸性，因此軸承宜選用1000型滾動(dòng)軸承。這種軸承能夠自動(dòng)調(diào)心，允許內(nèi)圈（軸）相對(duì)外圈（外殼）在傾斜2030的條件下工作。可根據(jù)軸頸直徑選擇軸承的尺寸，再根據(jù)所選軸承的外徑選擇滾動(dòng)軸承座。如制動(dòng)輪裝置，通過軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，已知軸頸為D45毫米，按冶金工業(yè)出版社的機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)第一版，可選擇1209型雙列向心球面軸承，再根據(jù)它的外徑D85毫米，按該手冊(cè)選擇GZ285軸承座，選擇悶蓋8535（35是悶蓋和軸承座孔配合部分的長(zhǎng)度，單位是毫米），按該手冊(cè)選擇螺紋聯(lián)接部分尺寸為M1415的旋蓋式油杯。透蓋也通過標(biāo)準(zhǔn)查得，根據(jù)軸承座孔徑D和透蓋孔的軸徑選取。通過以上的尺寸就可以畫出制動(dòng)輪裝置（即小齒輪軸）和卷筒裝置（即卷筒軸）的部件裝配圖，見圖87和圖88。制動(dòng)輪寬度一般要比制動(dòng)輪大510毫米。根據(jù)所選YWZ9F200制動(dòng)器，其制動(dòng)瓦塊寬度B190毫米，故取制動(dòng)輪寬度B095毫米，材料選取ZG45號(hào)鋼，熱處理硬度不低于HRC3545，深度為23毫米，外圓表面光潔度不低于7，橢圓度和徑向跳動(dòng)不大于00005D制。865繪制起重機(jī)的總裝配圖機(jī)架都是鋼結(jié)構(gòu)，可用槽鋼和角鋼焊接組成。在畫總裝配圖時(shí)，還要考慮帶的張緊方式，本設(shè)計(jì)是用螺栓來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的位置。起重機(jī)總裝配圖見圖89。866拆畫全部零件工作圖為了便于制造，根據(jù)總裝圖和零件裝配圖，拆畫出除標(biāo)準(zhǔn)件以外的全部零件工作圖。畫圖時(shí)，除對(duì)零件的細(xì)部結(jié)構(gòu)（如倒角、圓角、退刀槽、越程槽）進(jìn)行設(shè)計(jì)，還要注全所有尺寸，選好材料，制定好技術(shù)要求。卷筒筒體工作圖和伸臂桿工作圖見圖810和811。9起重機(jī)的穩(wěn)定性校驗(yàn)本設(shè)計(jì)為移動(dòng)式起重機(jī)，為安全起見，還要進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算。也就是計(jì)算提升機(jī)在提升重物當(dāng)中，整個(gè)提升裝置和機(jī)架的重量。要使提升機(jī)保持穩(wěn)定的力矩（又稱抗傾力矩）一定要大于重物力矩（又稱傾復(fù)力矩）。通常前者約大于后者的14倍才算穩(wěn)定。即穩(wěn)定條件為14傾復(fù)力矩抗傾力矩本設(shè)計(jì)屬傾復(fù)的力有提升的最大重量G、伸臂桿的重量G1和支撐桿的重量G2。G是已知的；對(duì)于型鋼，G1、G2也可以從有關(guān)手冊(cè)中查出單位米的理論重量。當(dāng)這些力要使吊車傾復(fù)時(shí)，均是以兩個(gè)前輪（標(biāo)記為O）作為支點(diǎn)向前傾倒的。要求出這個(gè)總的傾復(fù)力矩，就要分別求出這些傾復(fù)力對(duì)于前輪之矩，然后相加。即M0傾GLG1L1G2L2式中L、L1、L2分別是這些傾復(fù)力的作用線（通過重心）到前輪O的距離，即力臂之長(zhǎng)。屬于抗傾的力有卷筒裝置（即卷筒軸系）的重量W1、制動(dòng)裝置（包括小齒輪軸系）的重量W2、電動(dòng)裝置（包括小帶輪）的重量W3以及整個(gè)機(jī)架的重量W，這些重量均需要在現(xiàn)場(chǎng)稱出。要求出總的抗傾力矩，也要分別求出這些抗傾力對(duì)于前輪O之矩，然后相加。即M0抗WLW1L1W2L2W3L3式中L、L1、L2、L3分別是這些傾復(fù)力的作用線（通過重心）到前輪O的力臂之長(zhǎng)。要使提升機(jī)提升重物時(shí)保持穩(wěn)定，必須是14傾抗0M由以上可看出，由于伸臂桿的傾角較大（600），使得這些傾復(fù)力的作用線（通過重心）到前輪O的力臂都比較短，因而使總的傾復(fù)力矩不可能很大。否則就要在機(jī)架上加平衡重物。注S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14均引用冶金工業(yè)出版社出版的機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)。圖87小齒輪軸裝配圖圖88卷筒軸部裝配圖圖89起重機(jī)總裝配圖圖810卷筒筒體工作圖圖811伸臂桿工作圖10結(jié)束語為解決XXXX鋼鐵有限責(zé)任公司煤化工廠焦?fàn)t爐頂檢修中需外租吊車配合帶來的不便及成本浪費(fèi)等實(shí)際問題，通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，確定專用起重機(jī)提升重量、提升線速度、提升最大高度、伸臂桿傾斜角度等主要參數(shù)，擬定該起重機(jī)傳動(dòng)方案，進(jìn)行工作機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)裝置、電氣控制、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、穩(wěn)定計(jì)算等，設(shè)計(jì)了一套焦?fàn)t爐頂檢修專用起重機(jī)。通過設(shè)計(jì)、自制專用起重機(jī)，有利于檢修工作的有效組織，縮短檢修時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。在本次設(shè)計(jì)中，結(jié)合所學(xué)的專業(yè)知識(shí)及基礎(chǔ)理論，參考了大量的設(shè)計(jì)手冊(cè)，在丁老師的精心指導(dǎo)下，完成了本設(shè)計(jì)，在此深表謝意。參考文獻(xiàn)1趙學(xué)田，機(jī)械設(shè)計(jì)S、第一版，冶金工業(yè)出版社，2000年11月。2王少懷，機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)S，第一版，機(jī)械工業(yè)出版社，1989年1月。3機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)S，第二版，冶金工業(yè)出版社，1998年3月。4羅洪田，機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書S，第一版，高等教育出版社，1996年10月。5起重運(yùn)輸機(jī)械，冶金工業(yè)出版社，1987年10月。6起重機(jī)課程設(shè)計(jì)，冶金工業(yè)出版社，1993年2月。7金屬學(xué)及熱處理，人民教育出版社，1986年。8公差配合與技術(shù)測(cè)量，湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1995年2月。9機(jī)械制圖，冶金工業(yè)部，1986年3月。10理論力學(xué)，高等教育出版社，1980年4月。11材料力學(xué)，高等教育出版社，1987年4月。附錄主要符號(hào)表符號(hào)含義KG公斤M/S米/秒M米H高KG/MM2公斤/毫米2KG/CM2公斤/厘米2MM2毫米2CM2厘米2AGANEMPLOYMENTTRIBUNALCLAIEMLOYMENTTRIBUNALSSORTOUTDISAGREEMENTSBETWEENEMPLOYERSANDEMPLOYEESYOUMAYNEEDTOMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALIFYOUDONTAGREEWITHTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUYOUREMPLOYERDISMISSESYOUANDYOUTHINKTHATYOUHAVEBEENDISMISSEDUNFAIRLYFORMOREINFORMU,TAKEADVICEFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPEMPLOYMENTTRIBUNALSARELESSFORMALTHANSOMEOTHERCOURTS,BUTITISSTILLALEGALPROCESSANDYOUWILLNEEDTOGIVEEVIDENCEUNDERANOATHORAFFIRMATIONMOSTPEOPLEFINDMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNALCHALLENGINGIFYOUARETHINKINGABOUTMAKINGACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,YOUSHOULDGETHELPSTRAIGHTAWAYFROMONEOFTHEORGANISATIONSLISTEDUNDERFURTHERHELPATIONABOUTDISMISSALANDUNFAIRDISMISSAL,SEEDISMISSALYOUCANMAKEACLAIMTOANEMPLOYMENTTRIBUNAL,EVENIFYOUHAVENTAPPEALEDAGAINSTTHEDISCIPLINARYACTIONYOUREMPLOYERHASTAKENAGAINSTYOUHOWEVER,IFYOUWINYOURCASE,THETRIBUNALMAYREDUCEANYCOMPENSATIONAWARDEDTOYOUASARESULTOFYOURFAILURETOAPPEALREMEMBERTHATINMOSTCASESYOUMUSTMAKEANAPPLICATIONTOANEMPLOYMENTTRIBUNALWITHINTHREEMONTHSOFTHEDATEWHENTHEEVENTYOUARECOMPLAININGABOUTHAPPENEDIFYOURAPPLICATIONISRECEIVEDAFTERTHISTIMELIMIT,THETRIBUNALWILLNOTUSUALLYACCEPTIIFYOUAREWORRIEDABOUTHOWTHETIMELIMITSAPPLYTOYOUIFYOUAREBEINGREPRESENTEDBYASOLICITORATTHETRIBUNAL,THEYMAYASKYOUTOSIGNANAGREEMENTWHEREYOUPAYTHEIRFEEOUTOFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASETHISISKNOWNASADAMAGESBASEDAGREEMENTINENGLANDANDWALES,YOURSOLICITORCANTCHARGEYOUMORETHAN35OFYOURCOMPENSATIONIFYOUWINTHECASEYOURECLEARABOUTTHETERMSOFTHEAGREEMENTITMIGHTBEBESTTOGETADVICEFROMANEXPERI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