2022年桥式起重机小车运行机构设计方案 .pdf

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1、桥式起重小车运行机构设计摘 要起重机的出现大大提高了人们的劳动效率，以前需要许多人花长时间才能搬动的大型物件现在用起重机就能轻易达到效果，尤其是在小范围的搬动过程中起重机的作用是相当明显的。在工厂的厂房内搬运大型零件或重型装置桥式起重机是不可获缺的。桥式起重机小车主要包括起升机构、小车架、小车运行机构、吊具等部分。其中的小车运行机构主要由减速器、主动轮组、从动轮组、传动轴和一些连接件组成。此次设计的桥式起重机是水电站桥式起重机，用于水轮发电机组及其附属设备的安装和检修工作。水电站内设备一般都是大中型设备，对桥式起重机的载荷要求较高，所以对减速器性能要求较高。关键词 桥式起重机；小车运行机构；减

2、速器精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 32 页II / 32 目录摘要 . I第1章 绪论11.1 起重机的介绍 11.2 起重机的工作原理11.3 起重机的类型及特点31.3.1 起重机的发展状况3第2章 桥式起重机的介绍 52.1 桥式起重机的分类52.1.1 通用桥式起重机 52.1.2 专用桥式起重机 62.1.3 电动葫芦型桥式起重机62.2 桥式起重机的组成和特点72.2.1 桥式起重机小车 72.2.2 桥式起重机小车运行机构11第3章 小车运行机构设计计算 123.1 起重机小车运行机构的计算123.1.1

3、 计算条件 123.1.2 运行阻力的计算 133.1.3 电动机的选择 143.1.4 打滑验算 173.1.5 减速器计算 183.1.6 制动器的选择 193.1.7 联轴器的选择 203.1.8 缓冲器的选择 213.2 减速器的设计 213.2.1 减速器各轴的传递功率、转速、转矩223.2.2 高速级齿轮的计算223.2.3 中速级齿轮的计算263.2.4 低速级齿轮的计算263.2.5 齿轮的结构形式 26结论27参考文献 28致谢29精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 32 页1 / 32 第1章 绪论1.1

4、 起重机的介绍起重机械是一种以间歇作业方式对物料进行起升、下降和水平移动的搬运机械。起重机械的作业通常带有重复循环的性质，一个完整的作业循环一般包括取物、起升、平移、下降、卸载等环节。经常起动、制动、正反向运动是起重机械的基本特点。1.2 起重机的工作原理起重机械的主要任务是起重，而直接承担起重任务的是起升机构，其他机构都是为了扩大起重机的使用范围。最简单的起重机实际上也就仅有一个起升机构。现代的绝大多数起重机，不论他们的型式和用途如何，都是根据同一个工作原理构成的。随着生产的发展，起重量和起升速度不断提高，因而机构演变日趋完善。图1-1 起重机工作原理从上式可以看出，欲增加起重量必须加大或，

5、或减小。但手柄作用力受到人体力限制，一般不超过30 公斤；受到手臂长度限制，一般约为300-400 毫 M ；而为了保证钢丝绳不致产生过大的弯曲，卷筒直径又不能任意减小，因此，对于这种原始起重机，起重量不能很大。为了提高起重量，采取了下面三个步骤：1）轴和手柄分开，中间装一个传动比为的传动装置，即图1-1b中减速器。如和都与图1-1 a所示的相同，则传到卷筒轴上的驱动力矩为。根据力矩平衡原理，所得的载荷力矩为：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 32 页2 / 32 即可得：即加装传动比的传动装置后，起重量可以提高倍。并且可

6、以随增大而提高。但是，传动装置是机构中最复杂和成本最高的部分，而且传动装置的外廓尺寸、自重和成本又直接取决于传动比的大小，所以，仅靠提高传动比来提高起重量是不经济的。2）除采用了一定传动比的传动装置外，同时还可以采用滑轮组。如图 1-1c 中所的滑轮组由一个定滑轮和二个动滑轮所组成。绳索一端固定在卷筒上，另一端由卷筒绕下，依次经过动滑轮和定滑轮，最后固定在机架上。被起升的重物由四根绳索分支所支承，并随动滑轮一起升降。若不计阻力，则由卷筒绕下的绳索分支的张力或。如果均维持不变，这时等于图 1-1b 中，亦即。即：由此可见，如装四支分滑轮组后，起重量又提高了4 倍，而且将随滑轮组绳索分支数的增加而

7、增大。但与此同时绳索的长度相应地加长，使机构更为复杂和绳索的磨损加剧。所以也不能无限制地靠增加滑轮组绳索分支来提高重量。通常在起重量一定的情况下，可以利用滑轮组绳索分支数的增加来减小传动装置的传动比。但选择分支数的原则必须是减小传动比的所得完全抵偿增加分支数的所失才行。3）目前除少数的几种起重机中仍保留人力驱动外，大多数起重机都采用能发出较大力矩的电动机来代替手柄图 1-1c 中虚线所示），以增大驱动力矩，于是起重量又可以获得进一步提高。但在这种情况下，所采用的传动装置和滑轮组不仅如上面所分析的那样提高起重量，而且也将很高的电动机转速变为实际需要的卷筒转速，从而得到合理的物品升降速度。图 1.

8、1c 所示是现代各种起重机中较为完善的起升机构原理图。它包括下列几个组成部分： 1）取物装置； 2）绳索滑轮和卷筒； 3）传动装置； 4）驱动装置； 5）制动装置。其中制动装置在图中没表示出来，它是用来使被提升的物品可靠的停驻在空中的装置，对于起重机的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 32 页3 / 32 安全操作是不可缺少的重要部件。1.3 起重机的类型及特点根据起重机械所搬运的物品的特征、动作的复杂程度以及工作场所或者生产工艺要求等条件的不同，可以将起重机械简单的分为三大类：1）简单起重机械：一般只作升降运动，而且大多

9、数是手动的。如各种千斤顶、绞车和滑车等。2）通用起重机械：除使物品升降运动外，还能使物品作水平运动。如桥式起重机和汽车起重机等。和数百种型号。面对品种繁多，结构复杂，大小不一，使用工况千差万别的这些涉及人们生命安全和财产安全的起重机械，为了安全，中国政府将其纳入特种设备进行强制管理，在制度上建立了一整套法律、法规、规章、安全技术规范和标准体系，在体制上建立了遍布全国31 个行政区的安全监察网络，从起重机械的设计、制造、安装、改造、重大维修、使用、检验检测和监督管理重要环节上进行有效监管，在此，我重点介绍中国的起重机械制造许可制度。起 重 机 械 制 造 企 业 的 分 布 、 数 量 、 产

10、量 和 现 状中国起重机械整机制造企业，截止到2005 年 9 月底统计有1615家。这些制造企业主要集中分布在江苏(347 家、山东 (203 家、河南(180 家 、浙江 (111 家、辽宁 (105家、广东 (100 家、上海 (83家、福建(80家等地。中国起重机械使用总量，据2003 年底普查统计在用起重设备为556 万台。设备的使用也主要集中分布在沿海发达地区，如广东、福建 、浙 江、 上 海 、江苏 、 山 东 、辽 宁 等 地 。中国的起重机械从50 年代初创建至今，已经形成了一定的生产规模、具备了一定的技术水平、也基本形成了比较完整的设计、生产、销售体系，能基本满足国民经济对

11、该设备的需求。目前国家继续实施的财政政策，拉动着我国基础设施建设的高速发展，而起重设备作为国民经济的重要基础设备广泛应用于经济建设的各行各业，如冶金、煤炭、化精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 32 页4 / 32 工、电力、交通和制造等产业。随着现代科学技术的迅速发展，工业生产规模的扩大和自动化程度的提高，起重机在现代化生产过程中应用越来越广，作用也愈来愈大，对起重机的要求也越来越高。起重机械正朝着大型化、高速度、人性化、环保性、通用产品小型化、零部件的模块化 和 多 样 化 及 安 全 监 察 制 度 化 与 规 范 性

12、 方 向 发 展 。由于中国劳动力相对便宜，制造成本较低，发展潜力仍很巨大。同时，我们也应该清醒地认识到，与发达国家相比，中国起重机械制造状况有以下几个因素令人担忧。1）整体技术含量偏低，突出表现在钢结构件制作材料和电气控制系统水平较低；2）规模化发展不够，突出表现在低水平重复建设严重，造成资源浪费，专业化发展严重滞后；3）国际知名品牌寥寥无几，除振华港机外，能够打入国际市场并享有一定声誉的知名品牌几乎没有；。三用桥式起重机。三用桥式起重机是一种多用的起重机。其基本构造与电磁桥式起重机相同。根据需要可以用吊钩吊运重物，也可以在吊钩上挂1 个马达抓斗装卸物料，还可以把抓斗卸下来再挂上电磁盘吊运黑

13、色金属，故称为三用桥式起重机。双小车桥式起重机。这种起重机与吊钩桥式起重机基本相同，只是在桥架上装有2台起重量相同的小车。这种机型用于吊运与装卸长形物件。2.1.2 专用桥式起重机冶金桥式起重机。冶金桥式起重机根据用途可以划分为不同的类型，主要结构基本与通用吊钩桥式起重机相同，取物装置多为专用。主要用于冶金车间的吊运作业，其起重量很大，最大的可达到数百吨。绝缘吊钩桥式起重机。这种起重机结构形式与通用吊钩桥式起重机基本相同。但是为了防止工作过程中带电设备的电流可经过被吊物传到起重机上，危及司机安全，故要求在吊钩组、小车架、小车轮上设置 3 道绝缘装置。主要用于冶炼铝、镁的工厂。防爆吊钩桥式起重机

14、。这种起重机的结构形式与通用吊钩桥式起精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 32 页6 / 32 重机基本相同。但是所用的整套电气设置具有防爆性能。与钢轨接触的运行车轮要采用不易产生摩擦火花的材料制作，以防止在起重机使用中产生火花引起爆炸或燃烧事故。主要用于具有易燃易爆物的车间、库房或其他场所。目前产品规格较多。2.1.3 电动葫芦型桥式起重机其特点是桥式起重机的起重小车用自行式电动葫芦代替，或者用固定式电动葫芦作起重小车的起升机构，小车运行、大车运行等机构的传动装置也尽量与电动葫芦部件通用化。因此，与上述通用桥式起重机相比，

15、电动葫芦型桥式起重机虽然一般起重量较小、工作速度较慢、工作级别较低，但其自重轻、能耗较小、易采用标准产品电动葫芦配套，而且对厂房等建筑物的压力较小，建筑和使用经济性都较好。电动梁式起重机。其特点是用自行式电动葫芦替代通用桥式起重机的起重小车，用电动葫芦的运行小车在单根主梁的工字钢下突缘上运行，跨度小时直接用工字钢作主梁，跨度大时可在主梁工字钢的上面再作水平加强，形成的组合断面主梁。其主梁可以是单根主梁，也可以是两根主梁，其桥架可以是像通用桥式起重机那样通过运行装置直接支撑在高架轨道上，也可以通过运行装置悬挂在房顶下面的架空轨道上。电动葫芦桥式起重机。其特点是采用固定式电动葫芦装在小车上作起升机

16、构，小车运行机构也多采用电动葫芦零部件作成简单的构造形式，小车也极为简便轻巧，其整体高度小，小车及桥架自重轻、重心低、有很广泛的使用适应性。梁式起重机堆垛起重机桥式起重机桥 式 类 型 起 重 机通用桥式起重机和堆垛起重机冶 金 专 用 起 重 机加料起重机料箱起重机铸造起重机脱锭起重机夹钳起重机揭盖起重机料耙起重机锻造起重机淬火起重机龙门桥式起重机和装卸桥龙门起重机装卸桥集装箱装卸桥通用龙门起重机集装箱龙门起重机造船龙门起重机电站龙门起重机抓斗装卸桥桥式缆索起重机缆索起重机缆索起重机精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 32

17、 页7 / 32 图 2-1 桥式类型起重机的大致分类2.2 桥式起重机的组成和特点取物装置悬挂在可沿桥架运行的起重小车或运行式葫芦上的起重机，称为“桥架型起重机”。桥架两端通过运行装置直接支撑在高架轨道上的桥架型起重机，称为“桥式起重机”。桥式起重机一般由装有大车运行机构的桥架、装有起升机构和小车运行机构的起重小车、电气设备、司机室等几个大部分组成。外形像一个两端支撑在平行的两条架空轨道上平移运行的单跨平板桥。起升机构用来垂直升降物品，起重小车用来带着载荷作横向运动；桥架和大车运行机构用来将起重小车和物品作纵向移动。桥式起重机是使用最广泛、拥有量最大的一种轨道运行式起重机，其额定起重量从几吨

18、到几百吨。最基本的形式是通用吊钩桥式起重机，其他形式的桥式起重机基本上都是在通用吊钩桥式的基础上派生发展出来的。2.2.1 桥式起重机小车桥式起重机小车主要由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成；另外还有一些安全防护装置。桥式起重机的小车 图 2-2）主要具有下列特征：1）起升和运行机构由独立的部件构成。这些部件间采用补偿联轴器联系起来。齿轮联轴器补偿了转轴中心线的偏差和歪斜，这些偏差和歪斜系因制造与安装不精确，以及小车架变形而发生彼此位移所引起的。由于采用了分组的独立部件，因此使机构的装拆方便。2）在设计机构和小车架的时候，遵循标准化、通用化和系列化的原则。这使零部件的互换性得到了保证，

19、大大的降低了制造和使用维护起重机的费用，并使所需零件和部件的备品量缩减到最少。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 32 页8 / 32 图 2-2 普通桥式起重机图 2-3 桥式起重机小车构造图1-垫板； 2-从动车轮组； 3- 主动车轮组； 4-减速器； 5、6-起升及运行机构3）小车的车架用钢板焊接而成。在车架上焊有垫板1图 2-3），电动机、减速器、制动器和可拆卸的轴承座等均安装在垫板上。为了简化车架的加工，垫板的加工面应尽量布置在同一水平面或垂直面上。4）起升机构和运行机构采用减速器式传动装置，仅在起重量较大、传动比

20、高时，低速级才采用一级开式齿轮，而高速级仍采用减速器精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 32 页9 / 32 传动。5）所有机构中均采用滚动轴承。卷筒和车轮安装在转轴上和转动的心轴上。通常，从动车轮安装在带有两个角形轴承箱的转动心轴上。而主动车轮安装在带有两个角形轴承箱的独立转轴上，它与减速器的输出轴端用联轴器相连接。因此，拆卸联轴器后车轮可与其轴承箱一起从轨道上推出。减速器 图 2-3 中 4）也可以单独的拆装。6）过去都采用短行程或长行程交流电磁铁、弹簧上闸的瓦块式制动器，而重坠上闸的长行程电磁铁制动器已经很少使用。近

21、年来趋向用制动性能良好的电动液压推杆和电磁液压推杆式制动器来取代上述几种制动器。要求制动平稳和容易得到直流电源的地方，还可应用直流电磁铁制动器。为了使部件容易装拆，通常，将制动轮与齿轮联轴器做成一个部件图 2-3 中 5）。但根据机构布置需要，也可以将制动轮作成独立的零件来安装 图 2-3 中 6）。7）制造起重机时，由于零件热处理得到了广泛的应用，从而大大地提高了零件表面的耐磨性，延长了它们的使用寿命。8）为了简化起重机机构的维护工作，轴承的最好采用集中润滑系统。起重小车除有起升、运行机构和小车架外，还必须有必要的安全保护装置：如栏杆、排障板、限位开关、撞尺和缓冲器等。其具体要求分述如下：栏

22、杆和排障板：栏杆用于保护维修人员的操作安全。它设置在与小车轨道垂直的小车台边缘上。为便于小车维修人员上下，在小车的另外两边则不设栏杆。栏杆可用角钢L50）或钢管制作，高度不低于800mm 。排障板装在小车架端梁两端的车轮外边，用于推开小车轨道上可能有的障碍物，以利于小车运行。限位开关：用于限制吊钩和小车架极限位置。在起升机构中，坠重式限位开关装在小车平台上卷筒的旁边，用于限制吊钩向上位置，使其不能碰到小车架上。如图2-4a 限位开关的盒体伸出一个短轴，轴上固定有带重块的杠杆1，其另一端用钢绳悬挂一个坠重2 保持平衡。坠重上装有一个套环3，此套环在起重钢丝绳的一个分支外面，并不妨碍钢丝绳上下移动

23、。当吊钩组上升到允许的最高位置时，固定在吊钩组上的挡板 4 就将坠重 2 抬起，使悬挂它的钢绳松弛，此时，杠杆1 在另一端重块作用下转动约30o，因此使开关盒内的电路触点断开，起升机构电动机断电停止，吊钩组不再上升。由于接线关系，这时吊钩组只能向下降方向运动。图2-4b 将坠重固定在一连杆3 上，吊钩组上升到极限位置时，撞上连杆使其绕一端固定铰摆动并抬起固定其上的坠重，使精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 32 页10 / 32 开关动作，电动机断电。后一种布置方式使限位开关在小车台面上的位置选择较为灵活些。图 2-4 起

24、升和小车运行机构的限位关系上述两种布置方式所用的坠重作用式限位开关，其动作都离不开吊钩组的工作位置。由于它直接控制了吊钩组上升的极限位置，所以工作是十分可靠的。但是，这种装置方式较为笨重。起升机构中应用的另一种限位开关为螺旋式限位开关，它安装在卷筒轴的一端，利用丝杆和螺母的相对运动来控制电路的触点闭合，而丝杆的转动与卷筒的旋转保持一定的联系，因此，限位开关就通过卷筒的旋转间接地控制了吊钩组上升的极限位置。无论是哪一种限位开关，吊钩组上升的极限位置应该与卷筒或定滑轮之间保持一定的距离。小车运行机构的行程限位开关一共有两个，它们安装在起重机桥梁主梁的两端，位于小车的一根轨道外侧的主梁上盖板上。在小

25、车架相应的端梁外侧固定着一根用角钢弯折的撞尺图 2-4 b中 6）。当小车运行至极限位置时，撞尺压迫限位开关的摇柄转动30o，使开关盒内的触点断开，于是运行机构的电动机断电。由于接线关系，此时电动机只能作反向起动。小车行程限位开关的位置要安装适当，应考虑到小车撞尺触及限位开关使电机断电并制动后，小车还要走一段制动行程。因此，开关要安装在小车缓冲器相碰的挡铁前边一段距离。缓冲器与挡铁：用于阻止小车越轨和减少冲击，吸引小车与挡铁相撞时的动能。常用的小车缓冲器安装在小车架上图 2-4 b中 5），而挡精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12

26、页，共 32 页11 / 32 铁则装在桥架两根主梁的两端；也有将缓冲器和挡铁的位置反过来安装的。2.2.2 桥式起重机小车运行机构桥式起重机小车运行机构由减速器、电动机、车轮、联轴器、传动轴以及一些附件所组成。小车运行机构的传动方式有两种即减速器位于小车主动轮中间或减速器位于小车主动轮一侧。减速器位于小车主动轮中间的小车传动方式使小车减速器输出轴及两侧传动轴所承受的扭矩比较均匀。减速器位于小车主动轮一侧的传动方式，安装和维修比较方便，但起车时小车车体有左右扭摆现象。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 32 页12 / 3

27、2 第3章 小车运行机构设计计算3.1 起重机小车运行机构的计算3.1.1 计算条件一. 跨度、额定起重量1）跨度、额定起重量桥机跨度主钩额定起重量副钩额定起重量电动葫芦额定起重量2）起升高度主钩起升高度 26m 副钩起升高度 32m 电动葫芦起升高度 40m 3）工作级别起重机工作级别 A3 主起升工作级别 M3 副起升工作级别 M5 电动葫芦工作级别 M5 大车运行机构工作级别 M3 小车运行机构工作级别 M3 电动葫芦运行机构工作级别 M3 4）运行起升速度大车运行速度小车运行速度电动葫芦运行速度主钩起升下降速度副钩起升下降速度电动葫芦起升下降速度大车微速运行速度小车微速运行速度主钩微速

28、起升下降速度副钩微速起升下降速度电动葫芦微速起升下降速度精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 32 页13 / 32 5）大车轨道 QU120 最大轮压 450KN 整车自重 表 3.1 摩檫阻力系数的平均值车轮直径 mm ）轴承内径 mm ）阻力系数 mm ）250 70 0.0125 315 90 0.0112 400 100 0.0095 500 130 0.0090 630 170 0.0085 710 190 0.0080 800 200 0.0075 900 220 0.0071 1000 240 0.0071

29、式中：运行机构静阻力，；额定起重量，；起重机或小车的自重，；重力加速度，。b、运行惯性阻力精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 32 页14 / 32 式中：机构起动时的惯性阻力，；考虑旋转件的惯性阻力系数，取；起动平均加速度，。c、总的阻力距3.1.3 电动机的选择式中：电动机在基准制时的功率，；海拔高度系数；工作环境的温度系数；操作频繁程度系数，见表3.2 ；运行阻力系数，见表3.3 ；齿轮传动效率；电动机数目。表 3.2 操作频繁程度系数Ks 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -

30、- - - -第 16 页，共 32 页15 / 32 表3.3 运行阻力系数运行阻力系数Ka 机构加速度a m/s2机构工作级别M 机构作业持续JC 电动机接电持续率FC 15% 25% 40% 60% 100% Ks M3 15% 1.20 1.05 0.94 0.82 0.72 M4M5 25% 1.38 1.20 1.07 0.93 0.81 M6 40% 1.55 1.35 1.20 1.03 0.90 M7M8 60% 1.82 1.58 1.40 1.20 1.04 100% 2.13 1.85 1.63 1.39 1.20 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师

31、归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 32 页16 / 32 续表3.3 运行阻力系数 运行机阻构力加系速数度Ka a m/s2电动机型号大连伯顿电动机功率7.5 电动机额定转速970 转动惯量0.1325 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 32 页17 / 32 输出轴38 3.1.4 打滑验算a、粘着摩檫系数值对于在室内工作的起重机取式中：第 个驱动车轮的轮压，；粘着摩檫安全系数，取；起重机或小车的运动质量，；平均起动加速度，见表 3.4 。，故打滑实验通过。表3.4 机构加速度和机构加速时间速度m/

32、min 加速度m/s2加速时间 s 10 0.041 4.1 20 0.058 5.8 25 0.065 6.3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 32 页18 / 32 32 0.074 7.3 40 0.082 8.2 50 0.092 9.1 63 80 100 125 表 3.4 机构加速度和机构加速时间续表）速度m/min 加速度m/s2加速时间 s 加速度m/s2加速时间 s 加速度m/s2加速时间 s 加速度m/s2加速时间 s 140 0.237 9.9 0.379 6.1 0.509 4.6 160 0

33、.405 6.5 0.544 4.9 180 0.429 6.9 0.577 5.2 200 0.453 7.3 0.608 5.5 225 0.480 7.7 0.645 5.9 b、驱动轮比与加速度驱动车轮数量需满足条件满足要求 表 3.5 ）表3.5 驱动轮比精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 32 页19 / 32 与允许的最大加速度驱动轮比 ni:n 1:6 1:4 1:3 1:2 1:1 3.1.5 减速器计算a、速比车轮的踏面直径减速器速比b、选用减速器功率减速器数量等效系数3.1.6 制动器的选择式中：制动

34、器的制动力矩，；机构制动时需制动的惯性力矩；有利于机构制动的最小静阻力矩；3.1.6.1 制动惯性力矩 Ma精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 32 页20 / 32 式中：制动器数量；电动机的额定转速，；制动时间，；计入其他旋转件的转动惯量系数，取；电动机转子的转动惯量，；高速轴上除去电动机转子以外的其它旋转件的转动惯量，；机构的额定运行速度，；车轮踏面直径，；电动机的同步转速，；从车轮轴到高速轴的传动比。3.1.6.2 最小静阻力矩 Mjmin 制动器的制动力矩3.1.7 联轴器的选择3.1.7.1 联轴器传递扭矩的确

35、定式中：标准联轴器给出的许用公称扭矩，；联轴器的选用安全系数，取；刚性振动系数，取；被联结轴上的扭矩，；电动机在基准值时的额定功率，；电动机的额定转速，；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 32 页21 / 32 从电动机到计算件的传动比。高速联轴器应能传递的扭矩型号传递力矩样本低速联轴器应能传递的扭矩型号传递力矩样本3.1.8 缓冲器的选择式中：一个缓冲器所承受的碰撞质量，；参与碰撞的总质量，；碰撞侧缓冲器的数目。式中：每个缓冲器应吸收的功能，；起重机或小车碰撞时的碰撞计算速度，。式中：每个缓冲器的碰撞力，；缓冲器的缓冲

36、行程，；缓冲器效率，对弹簧缓冲器取；缓冲器的型号缓冲器的尺寸缓冲器的行程精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 32 页22 / 32 3.2 减速器的设计减速器传动比的分配由于减速器采用的是三级斜齿圆柱立式减速器，所以传动比的分配为：令，计算得到：，表 3.6 总传动比及其分配总传动比高速级齿轮传动传动比中速级齿轮传动传动比低速级齿轮传动传动比817.3675.6674.3593.2.1 减速器各轴的传递功率、转速、转矩转动惯量1）各轴的输入功率2）各轴的转速3）各轴的输入扭矩精选学习资料 - - - - - - - - -

37、 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 32 页23 / 32 3.2.2 高速级齿轮的计算，材料：大小齿轮采用的材料为，并经过调质和表面淬火，硬度为闭式传动，精度 7 级，初选材料螺旋角使用期 6 年，每年工作300天，每天 8 小时。1、选用小齿轮齿数，得，取。2、由公式试选载荷系数。小齿轮传递扭矩。由表 10.75取齿宽系数。由表 10.65查得，材料的弹性影响系数。由图 10.305选取区域系数。由图 10.265查得由图 10.21e5查得，大小齿轮。应力循环系数由图 10.195查得接触疲劳寿命系数计算疲劳许用应力取失效率为 1% ，安全系数 S=1。精选学习资

38、料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 32 页24 / 32 许用接触应力，取按齿轮弯曲强度计算计算载荷系数根据纵向重合度，从图 10.285查得螺旋角影响系数计算当量齿数查取齿形系数由表10.55查得查取应力校正系数由表10.55查得计算弯曲疲劳许用应力由图 10.20d5查得由图 10.185查得弯曲疲劳寿命系数取弯曲疲劳安全系数S=1.4 计算大小齿轮的，并加以比较。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 32 页26 / 32 小齿轮的数值大对比计算结果，由齿

39、面接触疲劳强度计算的法面模数与由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数相差不大，取标准值，取分度圆直径。取取4）几何尺寸计算计算中心距取按圆整后中心距修正螺旋角角改变不多，故参数不必修正。计算大小齿轮的分度圆直径计算齿宽圆整后验算精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页，共 32 页27 / 32 所以，满足齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度。3.2.3 中速级齿轮的计算计算同上3.2.4 低速级齿轮的计算计算同上3.2.5齿轮的结构形式小齿轮齿轮轴直径较小的钢质齿轮，当齿根圆直径与轴径接近时，可以将齿轮和轴做成一体，成为齿轮轴。大齿轮腹板

40、式顶圆直径的齿轮可以是锻造的或铸造的，通常采用腹板式结构。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页，共 32 页28 / 32 结论本设计的指导思想在满足桥式起重机小车运行机构的工作要求的情况下，尽可能使其性能优越，传动平稳，并且传动装置的体积、质量尽可能减小和降低成本。本设计参考了传统桥式起重机小车运行机构的设计，小车运行机构的传动方式采用把减速器放置于小车的主动轮的中间，采用联轴器连接。小车运行机构的总体设计有：运行阻力的计算、电动机的选择、打滑验算、减速比的计算、制动器的选择、联轴器的选择和缓冲器的选择。本设计采用 YZP16

41、0交流异步电动机作为源动力，电动机输出轴和减速器的高速轴通过联轴器联接，通过减速器输出比较慢的转速，输出轴通过万向联轴器与浮动轴联接，浮动轴的另一端通过万向联轴器与车轮的芯轴联接，将动力传递给车轮，以驱动车轮的运行。本设计通过对桥式起重机小车运行机构的总体设计计算、小车运行机构减速器的总体设计计算及零件的校核，较为理想地实现了任务书中对桥式起重机小车运行机构的参数要求。整个传动过程比较平稳，且小车运行机构结构简单，拆装方便，维修容易，价格低廉。小车运行机构的减速器是三级斜齿圆柱齿轮立式减速器。通过计算确定了各个齿轮的直径及减速器的中心距以及各个齿轮的尺寸，并且通过了齿轮的接触疲劳强度和弯曲疲劳

42、强度的验算。本设计还完成了减速器中的齿轮的结构设计，以及减速器箱体的结构设计。根据减速器中心距，箱体的尺寸和具体结构，计算和设计了减速器的附件。减速器采用油润滑的方式，选用220#中负荷工作齿轮油。轴承的润滑方式为采用油润滑，其润滑油品与齿轮润滑油品相同。整个设计符合了国内起重机今后的高性能、高可靠性发展趋势；满足了电液比例控制系统和智能控制显示系统的推广应用；操作更方便、舒适、安全，保护装置更加完善。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 30 页，共 32 页29 / 32 参考文献1 陈道南，盛汉中 . 起重机课程设计 . 北京：冶金

43、工业出版社，1982 2 内部资料 . 起重机械 . 上海冶金专科学校， 1978 3 起重机设计手册编写组. 起重机设计手册. 北京：机械工业出版社，1980 4 扬长葵 . 起重机械 . 北京：机械工业出版社，1982 5 濮良贵 . 机械设计 . 北京：高等教育出版社，2001 6 上海交通大学起重运输机教研组. 起重机传动机构的动载荷和动力系数. 上海：上海科技出版社， 1977 7 胡宗武，顾迪民 . 起重机设计计算 . 北京：科学技术出版社，1989 8GB3811. 起重机设计规范 . 北京：机械工业出版社， 1990 9Purdum.T.Machine Design.Journ

44、al of Coal Science&Engineering,1998 10GB/T14405.太原重型机械有限公司- 通用桥式起重机 . 北京：机械工业出版社， 1980 11 坂本种芳，长谷川政弘. 桥式起重机设计计算. 北京：中国铁道出版社，1987 12 机械工业部机械工人技术培训教材编审领导小组. 桥式起重机工作原理和操作 . 北京：机械工业出版社， 1985 13 朱学敏 . 起重机械 . 北京：机械工业出版社， 2002 14 黄燕. 起重机钢结构制造工艺 . 北京：中国铁道出版社，1996 15 王昆，何小柏，汪信远. 机械设计机械设计基础课程设计. 北京：高等教育出版社， 2

45、003 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页，共 32 页30 / 32 致谢历时将近三个月的时间终于将这篇论文写完，在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的论文指导老师赵金涛老师，他对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进。另外，在校图书馆查找资料的时候，图书馆的老师也给我提供了很多方面的支持与帮助。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最中心的感谢！感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。感谢我的同学和朋友，在我写论文的过程中给予我了很多你问素材，还在论文的撰写和排版灯过程中提供热情的帮助。由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 32 页，共 32 页