起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算過程案例綜述計(jì)算參數(shù)一、運(yùn)行阻力計(jì)算起重機(jī)在直線軌道上穩(wěn)定運(yùn)行會受到靜阻力Fj的作用①摩擦阻力Fm，②坡道阻力Fp，③風(fēng)阻力Fw。Fj=Fm+Fp+Fw(N)1、摩擦阻力(一)起重機(jī)吊裝集裝箱時收到的max摩擦阻力：Fm=(Q+G)將上述數(shù)據(jù)代入Fm=(Q+G)=(500000+10000000)X(2X0.7+0.02×180)?800×1.5=98437.5N=98.44KN(二)起重機(jī)吊裝集裝箱時收到的min摩擦阻力F代入得F==65.63KN(三)起重機(jī)沒有吊裝集裝箱時收到的min摩擦阻力

F代入得F=62.5KN二、坡道阻力FpFp=(Q+G)sinaa為坡度角在本次設(shè)計(jì)中，坡度角很小，我們在使用軌道坡度i來代替sina，也就是：Fp=(Q+G)ii為軌道坡度0.003。代入得Fp=(Q+G)i=3.15kN三、風(fēng)阻力Fw本次設(shè)計(jì)中，起重機(jī)的工作環(huán)境為露天的碼頭，故需要考慮起重機(jī)工作期間受到的包括起重機(jī)和載重的風(fēng)阻力。經(jīng)過查表可知，沿著軌道方向的風(fēng)阻力，最大為Fw'=205.8332KN工作狀態(tài)下起重機(jī)受到的風(fēng)阻力為Fw=0.6Fw'=205.8332KN根據(jù)上述的計(jì)算可知，起重機(jī)工作過程中受到的運(yùn)行阻力為

Fj=Fm+Fp+Fw=98.44+31.5+123.49992=253.44KN

二、電動機(jī)選型一、電動機(jī)靜功率PJ=FJ為起重機(jī)的靜阻力V0為初步設(shè)計(jì)時預(yù)計(jì)的大車機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度η為電動機(jī)的傳動效率m為電動機(jī)的個數(shù)代入得PJ=二、電動機(jī)初選根據(jù)國標(biāo)可知，選擇電動機(jī)時可按照以下公式：P=Kd×PjKd為功率增大系數(shù)，因?yàn)榇筌嚈C(jī)構(gòu)啟動時會受到慣性的影響，所以需要考慮功率增大，這里Kd取1.1。代入得

P=Kd×Pj=1.1×13.2=14.52KW由于大車機(jī)構(gòu)的接電持續(xù)率JC=25%,CZ=150,穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)為G2初選電機(jī)型號為YZR180-6電動機(jī)的基準(zhǔn)工作制S3-30%時，參數(shù)如下三、電動機(jī)的過載效驗(yàn)一n為傳動效率，取0.9∑J為機(jī)構(gòu)總轉(zhuǎn)動慣量，J2為電動機(jī)軸上盤式連軸器的轉(zhuǎn)動慣量0.66kgmn為電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速962r/minQ掛在集裝箱時的重力50×代入得

∑J=kta代入得P電動機(jī)過載利用率Pd/Pn=15.74/15=103.1.可見這個選用的電動機(jī)能通過驗(yàn)算，可以正常驅(qū)動起重機(jī)的小車。五、電動機(jī)的發(fā)熱效驗(yàn)PPSG為穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)0.8PGw為摩擦阻力系數(shù)，取0.011mcFWVγm為電動機(jī)個數(shù)η為起重機(jī)各個機(jī)構(gòu)的傳動效率0.9代入得P可見這個選用的電動機(jī)能通過驗(yàn)算，不會在運(yùn)行中發(fā)生過熱。四、起動時間驗(yàn)算、起動平均加速度驗(yàn)算1.起重機(jī)吊著集裝箱對著大風(fēng)開始移動時的起動時間t=n為電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速∑J為機(jī)構(gòu)總轉(zhuǎn)動慣量m為起重機(jī)配備的電動機(jī)的數(shù)量代入得

t=起重機(jī)的起動時間一般在8~10s內(nèi)，此處經(jīng)過計(jì)算得到的起動時間滿足起動要求。2.起動平均加速度為了避免在起動、制動過程中因?yàn)槭艿阶灾?、慣性的影響，起重機(jī)及被吊起的貨物受到過大的沖擊或是吊具、被吊貨物擺動，要保證打車我機(jī)構(gòu)在工作階段突然啟動停止的時候的加速度，保證不會太快影響到吊裝，讓吊具左右擺動。平均加速度的計(jì)算如下式

a=a為起動平均每秒速度增加量v為設(shè)計(jì)的勻速直線運(yùn)動速度t為大車從0加速到勻速時所需的時間把這些數(shù)據(jù)放到工事里可以得到a=計(jì)算出的大車機(jī)構(gòu)的起動平均每秒速度增加量滿足設(shè)計(jì)要求，不會過快通過以上的計(jì)算可知，初選選用YZR180L-6電動機(jī)符合設(shè)計(jì)要求。

三、減速器選型一、減速器大齒輪和小齒輪的比計(jì)算大齒輪和小齒輪齒比如下in為電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速；D為車輪踏面直徑；v0代入計(jì)算可知i計(jì)算出的傳動比不是整數(shù)，需要按照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊來尋找合適的減速器，我們就近選擇大齒輪小齒輪齒比為50的減速器。二、標(biāo)準(zhǔn)減速器選型QJ型起重機(jī)減速器選用一般按照以下公式進(jìn)行選擇：PPjφsPηI為工作級別，因?yàn)榇筌嚈C(jī)構(gòu)工作級別為M6，故取6；[p]為在標(biāo)準(zhǔn)減速器承載能力表里可以查到的對應(yīng)減速器的許用功率代入計(jì)算可得

P因?yàn)闇p速器的許用功率大于20.91KW、減速比為50、名義中心距為335mm，選擇型號為QJ-T9335-50Ⅲ的標(biāo)準(zhǔn)減速器QJ系列的減速器一般常用于起重機(jī)的起升、運(yùn)行、變幅、俯仰機(jī)構(gòu)。減速器的箱體是焊接而成的，外觀相對規(guī)整，自重也相對較輕，單個減速器能夠傳遞的扭矩相對更大，并且可以保證立式和臥式均可安裝的通用性，選用標(biāo)準(zhǔn)通用減速器相對于單獨(dú)設(shè)計(jì)非標(biāo)減速器來說可以減少產(chǎn)品種類，利于批量化產(chǎn)出。減速器各項(xiàng)參數(shù)如下表所示：四、聯(lián)軸器選型根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)國家標(biāo)準(zhǔn)，一般來說高速軸聯(lián)軸器的計(jì)算扭曲Tc應(yīng)該滿足以下公式的要求：Tn1φsTn為電動機(jī)額定扭矩

PNn為電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速代入計(jì)算可知TnT通過對比選型表可知，聯(lián)軸器型號選擇使用MLPK6-400x30ML系列的聯(lián)軸器為梅花形彈性聯(lián)軸器，該聯(lián)軸器主要包含2個半軸聯(lián)軸器，半軸聯(lián)軸器帶凸齒，以及1個中間彈性元件，該彈性元件為梅花型，聯(lián)軸器和兩條周相互要死，當(dāng)被聯(lián)軸器鏈接的兩軸，它的軸線發(fā)生偏移，中間的彈性元件出現(xiàn)彈性變形，能夠自動的完成軸線偏移的補(bǔ)償。梅花形彈性聯(lián)軸器的特點(diǎn)有：(1)穩(wěn)定性強(qiáng)，減震緩沖能力優(yōu)良，絕緣性能強(qiáng)，不易短路漏電；(2)結(jié)構(gòu)簡單，尺寸教小，資深重量輕，工作時的轉(zhuǎn)動慣量小，一般常用于中高速軸的聯(lián)結(jié)(3)軸向、徑向和角向補(bǔ)償力很好，能夠自動的完成軸線偏移的補(bǔ)償；(4)彈性元件由高強(qiáng)度聚氮酯制成，非常耐磨，能承載的扭矩大，使用壽命長，且全生命周期維護(hù)保養(yǎng)成本低，安全可靠；(5)聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)可拆分，在維修更換零件的時候不需要把所有機(jī)構(gòu)都拆下來就可以更換受損或需要維修的零件。聯(lián)軸器的各項(xiàng)主要參數(shù)如下表所示：

五、制動器選型為大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)選購制動器，需要考慮最嚴(yán)峻面對的工作狀態(tài)能夠及時停止，近日爆火的特斯拉汽車剎車失靈事件，充分說明了一臺運(yùn)動機(jī)械的制動能力對其安全性的重要性。我們需要起重機(jī)在下坡帶著集裝箱順風(fēng)運(yùn)行的時候都能及時停下。制動轉(zhuǎn)矩按下式計(jì)算：TFPFWⅡFm1D為車輪踏面直徑；η為機(jī)構(gòu)傳動效率，取0.9；i為減速器的傳動比50；m'tzQ為起重機(jī)滿載的額定起升載荷；G為起重機(jī)的自重載荷；v為大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)平穩(wěn)運(yùn)行時的速度；n為電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速；J1J2k為其他傳動飛輪矩影響的系數(shù)，暫時取1.1m為電動機(jī)個數(shù)代入計(jì)算可以得到：T該起重機(jī)在露天室外環(huán)境工作，在能保證軌道和驅(qū)動輪之間的粘著力足夠大能使起重機(jī)剎停不打滑的情況下，減速器應(yīng)該滿足以下式子的條件：TFWⅢ代入數(shù)據(jù)計(jì)算可知：T通過和標(biāo)準(zhǔn)制動器廠商的表格可知，應(yīng)該選用的制動器型號為：YP1-500YP系列制動器的主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)有下面這些：(1)擁有連鎖退距均等裝置，該系統(tǒng)可以保證能夠始終保持制動器2片瓦塊的退距均等，并且不需要人為的調(diào)整，可以防止出現(xiàn)退距不均，退距不均勻會導(dǎo)致制動器一邊的制動墊浮貼制動盤，導(dǎo)致剎車失靈制動失效的后果，該型號的制動器同時還擁有瓦塊自動隨位裝置，使得瓦塊能夠完全貼合或完全離開制動盤片；(3)在制動器的制動彈簧方管里面自帶一根制動力矩標(biāo)尺，必要時可以直觀地讀取制動力矩值，不需要使用其他儀器去進(jìn)行復(fù)雜的測