緒論II某3T門式起重機的計算與仿真分析案例1.1起升機構的選型計算1.1.1整體設計參數(shù)①總體參數(shù)Q主=3000kg跨度5000mm起升高度：主鉤H主=2.5m工作制度：主起升級別重級（JC%=40）小車運行工作級別中級（JC%=25）大車運行工作級別中級（JC%=25）②工作速度主起升速度V=18m/min（輕載）V=9m/min（重載）小車運行速度V=12.5-35m/min大車運行速度V=2.35-21.5m/min③估計小車自重0.8t小車輪距K=1400mm小車軌距L=1000mm1.1.2滑輪組設計①采用雙聯(lián)滑輪組主起升機構滑輪組倍率m=4承載繩分支數(shù)Z=2m=8鋼絲繩所受最大靜拉力：Smax=其中：Q——起重量；3000kgQ鉤=90kg；Q鉤——取物裝置自重，吊掛掛架的重量一般約占額定起重機重量的2-4%；m——滑輪組倍率；n組——滑輪組效率；取0.975S②鋼絲繩的選擇S絲≥其中：n繩——鋼絲繩安全系數(shù)；α——鋼絲繩折減系數(shù)。得，

S對于重級工作類型n繩=6鋼絲繩型號選用，查鋼絲繩產品目錄表，可選用6W(19)-7.7-140-I-Z，GB1102-74，詳細參數(shù)見表3-1：表3-SEQ表3-\*ARABIC1鋼絲繩的破斷拉力鋼絲繩直徑/mm鋼絲直徑/mm鋼絲繩抗拉強度/mpa1400155017001850鋼絲繩破斷拉力總和6.20.420.0022.1024.3026.407.70.531.3034.6038.0041.309.30.645.1049.0054.7059.6011.00.761.3067.9074.5081.101.1.3滑輪、卷筒的計算①滑輪、卷筒最小直徑D≥（e-1）d繩（3-3）其中：D——卷筒和滑輪的名義直徑；e——繩輪直徑比。取D=300mme=32，得D≥（32-1）×7.7=238.7mm②卷筒長度和厚度的計算L雙=L0=(其中：Hmax——最大起升高度，2.5m；Z0——鋼絲繩安全圈數(shù)，取Z0=3；a——繩圈節(jié)距，a=d取a=11，有D0D0—卷筒的計算直徑；D1參考同類型起重機D1=310mm；L光參考同類型L光=145mm；L1=5a=60mm；L2=3a=33mm；LL取L雙=520mm；根據(jù)卷筒參數(shù)手冊，取卷筒材料采用Ha200；其壁厚可按經驗公式：δ=0.02D+（6~10）=12~16；取δ=16mm；③卷筒速度n重=其中：V重——重載起升速度，取9m/min；in——起升部分得傳動比，取in=1。得n④強度的計算σymax=其中：σymax——最大壓應力；δt——卷筒壁厚；[σ]y——許用壓應力代入計算，得：

σ≤[σ滿足要求由于L0＜3D一般不需要計算有彎曲力矩產生的拉應力。1.1.4根據(jù)靜功率初選電機Pj=其中：Q——滿載時吊鉤和貨物的總重；Pj——起升機構靜功率；η0——電機效率，取0.91；V——起升速度（重載）代入計算得：P初選電機功率Ne≥Kd×Pj=4.5kw其中：Ne——電動機額定功率；Kd——起升機構按靜功率初選電機的系數(shù)；查電機產品目錄，在JC%=40時，選用YZR-132M2-4型，見表3-2：表3-2電機產品目錄機座號額定功率-極數(shù)額定轉速rpm額定電流/AJm/kg*m最大轉矩倍數(shù)112M2.2kw-4P13265.530.0222.4112M1.5kw-6P9334.520.0222.4132M11.7kw-4P1365130.0592.4132M25.5kw-4P13785.90.0642.4額定功率P=5.5kw，轉速n=1378r/min，轉動慣量Jm=0.064kg·m21.1.5減速器的選擇①減速器傳動比i0=n電/n重=1378/40=34.5②減速器型號的選用根據(jù)傳動比i0=34.5，電動機功率P=5.5kw，n=1378r/min工作級別重級可選用ZSC(l)-400-I-2，見表3-3：表3-3減速器型號參數(shù)型號中心距/mm中心高/Hh壓力/Fn轉矩[a]/N·m傳動比iZSC300300130100001500025.61ZSC400(L)400150150002000049.86ZSC(I)400170150002000035.1傳動比i=35.1，[F]=15000N，[a]=20000N·m檢核減速機被動軸端最大徑向力：Gmax=0.5×(a·Smax+Ga)≤[F]（3-9）其中：a——卷筒上卷繞鋼絲繩的分支數(shù)，取2；Ga——標準徑向力，查減速器手冊為677.3N。得，Gmax=3886.3+0.5×677.3=4225N≤[F]，可行校核amax大小amax=0.75Ψ·ae·i0·n0<[a]ae=955×5.5÷1378=38.12N·m其中：i0=34.5，n0=0.95；Ψ——電動機的最大力矩倍數(shù)，取2.4；ae——電動機的額定扭矩；[a]——許額定扭矩。得，amax=0.75×2.4×38.12×34.5×0.95=2248.9N·m小于[a]，驗證可行③檢驗速度變化V實際=?滿足要求1.1.6制動器的選擇Tz≥其中：Tz——制動器制動力矩；Kz——制動安全系數(shù)。T根據(jù)以上的計算制動轉矩，可選YWZ-150/25，見表3-4：表3-4制動器型號參數(shù)制動器型號匹配推動器制動力矩/N·m退矩/N·m重量/kgYWZ-100/18YT-182B/2400.620YWZ-150/25YT-252B/41000.626YWZ-200/25YT-252B/42000.730制動輪直徑150mm，最大制動力矩100N·m，滿足上述要求。1.1.7電機發(fā)熱驗算Ps=G其中：Ps——穩(wěn)態(tài)平均功率；G——穩(wěn)態(tài)負載平均系數(shù)；Q0——最大起重重量加吊鉤重量。P1.2小車運行機構的計算Q=3t工作制度=中級JC%25小車運行速度12.5m/min車輪數(shù)4個（2個為驅動輪）估計小車自重0.8t小車輪距K=1400mm小車軌距L=1000mm1.2.1電動機的選擇車輪直徑250mm軌道型號P11Fj=Fm+Fp，查資料取Fj=350N其中：Fj——靜阻力Fm——摩擦阻力Fp——坡道阻力P（3-13）其中:Pj——電動機靜功率；V0——重載速度，0.9m/min；m——滑輪組倍率，取1。電機初選P=0.08×3=0.096kw見表3-2，選用YZR112M-6，有n=815r/min，功率1.8kw，轉動慣量Jm=0.11kg·m2P(3-14)其中：Ps——實際功率；G——穩(wěn)態(tài)負載平均系數(shù)；V——起升速度。得，Ps=0.065kw

1.2.2減速器的選擇P（3-15）其中：φ8Pn——平均功率；[P]——額定功率。P見表3-3，選用ZSC(L)-400-JV-2，有i=49.86，[a]=20000N·M符合設計要求1.2.3制動器的選用tz=[（Fp?Fm）·D×n]/（2000i·m）+[0.975·V^2·n/9.55]（3-16）其中：tz——制動時間；D——卷筒和滑輪名義直徑；i——傳動比。得，tz=4.2s見表3-4，由YZW-100/18，制動力矩40N·m，制動輪直徑100mm1.3橫梁強度校核1.1.1尺寸信息橫梁及支腿材料：Q235鋼，E=200GPa，σp=200MPa，[σ]=120MPa圖63t簡易起重機橫梁尺寸示意圖1.1.2橫梁幾何特性面積A=2180.64mm2靜面矩Sz’=113890.0948mm3，Sz=152899.5007mm3慣性矩Iz=49326448.55mm4，Iy=6937669.093mm4截面系數(shù)Wz=277426.5948m