起重机15吨小车设计说明书

设计内容 计 算 与 说 明 结 果 （12）验算起[M]=3150Nm, 飞轮力矩?GD2??1.8 kg·m2,质量37.5 tl 动时间 kg.为与制动器YDWZ-315/50相适应,将S198联轴器所需 ?300mm制动轮 起动时间： ??Q?G0?D20?n12 tq???C?GD?1?? 2375Mq?Mj?i?? 222 式中=2.56+0.396+1.8 GD?GD?GDZ1d =4.756kgf·m2 ???????? （13）验算制动时间 静阻力矩： Mj? ?30kgf·m ?Q?G0?D0?15000?322?0.41452i?2?3?40.17?0.85 平均起动转矩： Mq?1.5Me?1.5?975Ne(25%)n125% 22?1.5?975?45kgf.m 715 2∴tq??715(15000?322)?0.4135? 1.15?4.756??? 2375?45?30???3?40.17??0.85? =0.726s 查[2]对于3～80t通用桥式起重机起升机构的[tq]?1~5sec，此时tq<1s. tq?0.726sec 由[2]式（6-24）得，制动时间： tz=0.263sec 21

设计内容 14）高速浮动轴 ? 计 算 与 说 明 n138.2(Me22?(Q?G0)D0?2C(GD)1???'?2i?Mj)????结 果 [tz]?0.263sec tz?715?375(63?22.34)??(15000?322)?0.41352??1.15?4.756??0.85?2(3?40.17)???0.263secMj?式中 '(Q?G0)D2ihi0't?[tz] ? ?(15000?322)?0.4156?0.85?22.34kgf.m2?3?40.17查[1]表6-6查得v<12m/min，[tz]?1sec，因为t?[tz]， 故合适。 （1）疲劳计算 轴受脉动扭转载荷，其等效扭矩： Me——相应于机构工作类型的电动机额定力矩折算至计算轴的力矩。 MImax??1Me?2?30?60kgf?m 式中?1——为2,等效系数 由上节选择联轴器中，已经确定浮动轴端直径d=55mm,因 此扭转应力 M6000 ?n?Imax??180.3kgf/cm2 3W0.2?5.5 轴材料用45号钢，?b?600MPa,?s?300MPa 22

弯曲： ??1=0.27（?b+ ?s）=0.27?（600+300）=243MPa 扭转： ??1= ??1/3=243/3=140MPa ?s=0.6?s=0.6?300=180MPa

设计内容 因此, [?ok]?计 算 与 说 明 结 果 许用扭转应力：由[1]中式（2-11），（2-14） 2??11[?ok]?? k??nI式中k?kx?km ——考虑零件几何形状和零件表面状况 的应力集中系数； kx——与零件几何形状有关，对于零件表面有急剧过渡和开有键槽及紧配合区段，kx=1.5—2.5 km ——与零件表面加工光洁度有关，此处取k=2×1.25=2.5 ?n?[?ok] 疲劳计算通过 ? ——考虑材料对应力循环对称的敏感系数，对碳 钢，低合金钢??0.2 nI ——安全系数，查[1]表30得nI?1.25 2?1320?611.1kgf.m (2.5?0.2)?1.6故, ?n?[?ok]通过. （2）强度计算 轴所受的最大转矩 MIImax??2Me?2?30?60kgf.m 最大扭转应力： ?max?[?]II 强度计算通过 ?maxM6000?IImax??180.3kgf.m W0.2?5.53许用扭转应力： [?]II??snII?1800?1125kgf/cm2 1.6式中：nII——安全系数，由[1]表2-21查得nII?1.6 23

设计内容 1）确定传动方案 2）选择车轮及轨道并验算其强度 计 算 与 说 明 结 果 ?max?[?]II 故合适。 浮动轴的构造如图所示，中间轴径 高速浮动轴构造如图所示，中间轴径d1?d?(5~10)?60~65mm，取d1?65mm 图5-3 高速浮动轴构造 2.小车运行机构计算 经比较后，确定采用下图所示传动方案： 图5-4 小车运行机构传动简图 车轮直径： 车轮最大轮压：小车质量估计取Gxc=6000kg 假定轮压均布，则Pmax=（1500+6000）/4=5250kg 车轮最小轮压：Pmin=Gxc/4=6000/4=1500kg Dc=350mm 材料： 初选车轮：由[1]表3-8-15P360，当运行速度ZG340-640 45m/min<60m/min ，Q/Gxc=15000/6000=3>1.6，工作级别轨道：24kgf/m 为M5时，车轮直径Dc=350mm，轨道型号为P24，许用 轮压为11.8t >Pmax。故初步选定车轮直径Dc=350mm，而 后校核强度。 24