32t起重机小车设计说明书(3)

太原科技大学课程设计说明书

n0:电动机同步转速；

PJC,nJC:是电动机在JC值时额定功率和额定转速。 2.6 选用减速器

减速器总传动比： i?nd951.9=15.865，取实际速比i=16 ?ni60i=16，起升机构减速器按静功率Pj选取，根据Pj=18.17kW，nd=951.9r/min，

工作级别为M5，选定减速器为ZQH50，减速器许用功率[Pnj]=31KW。低速轴最大扭矩为M=21000N.m。

减速器在951.9r/min时许用功率[P'nj]为[P'nj]=

19.5?15.865=19.334m/min；

1618.17?15.865实际起升静功率Pj==18.02kW。

1631?951.9=29.5kW>17kW

1000实际起升速度v'n=

用Ⅱ类载荷校核减速器输出轴的径向载荷，最大力矩。 2.7 电动机过载验算和发热验算 过载验算按下式计算：

Q?G02.1(49?0.98)?103?19.34H=15.136kW ?Pn≥???n=

1?2.51000?0.894?60m?m1000?Pn=17KW>15.136kW，此题Pn恰好与Pjc=P25的功率相等。 式中Pn:基准接电持续率时，电动机额定功率，单位为kW； H:系数，绕线式异步电动机，取H=2.1；

λm:基准接电持续率时，电动机转矩允许过载倍数，查表得λm取2.5； m:电动机个数； η:总机械效率η=0.894。

发热验算按下式计算: P≥Pз

式中 P:电动机在不同接电持续率JC值和不同CZ值时允许输出功率，单位为kW，按CZ=150，JC值=25%，查表得P=15.393kW；

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G?(Q?G0)??n0.8?(49?0.98)?103?19.34==14.42kW P??1000?1?0.8941000m? P=15.363>P?=14.42kW 过载验算和发热验算通过。 2.8 选择制动器

按下式计算，选制动器 Mzh≥KzhM'j 式中Mzh：制动力矩，单位为N.m；

Kzh：制动安全系数，查表M5得Kzh=2.0；

M'j：下降时作用在电动机轴上的静力矩，单位为N.m；

(Q?G0)D0'(49?0.98)?103?0.41?0.894??=143.12N.m Mj=

2mi2?4?16' η'：下降时总机械效率，通常取η'≈η≈0.894 Mzh=MzhM'j=2?143.12=286.24N.m

根据选用Mzh=286.24N.m选用YWZ5315/30制动器，其额定制动力矩400N.m；

安装时将制动力矩调整到所需的制动力矩Kzh=290N.m。 2.9 选择联轴器

根据电动机和减速器以及浮动轴的轴伸尺寸及形状选连轴器，使连轴器的许用应力矩[M]>计算的所需力矩M,则满足要求。

电动机的轴伸：d=55mm(锥形)，长度E=82±0.5mm； 减速器轴伸：d=50mm(柱形)，长度E=85mm； 浮动轴的轴头：d=45mm， 长度E=84mm。

选取梅花弹性连轴器：型号为MLL6-I-200，[M]=630N.m；GD2=6.7?4=26.8Kg.m2；型号为MLL6，[M]=630N.m；GD2=1.85?4=7.4Kg.m2。

Pjc17电动机额定力矩Mn?9550=170N.m ?9550?njc955 - 11 -

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计算所需力矩M=n??8?Mn=1.5?2.0?170=510N.m 式中 n：安全系数取n=1.5；

?8：刚性动载系数，取?8＝2.0； [M]=630>M=510N.M 所选连轴器合格。 2.10 验算起动时间

起动时间：

nd(Q?G0)?103?D02tq?[c(GD)?]375(Mq?Mj)i2m2?2

951.9(49?0.98)?103?0.412= ?[1.15?(1.5?26.8?7.4)?22375?(289?179.07)16?4?0.894=1.0s

式中：(GD2)1=(GD2)d+(GD2)l+(GD2)z =1.5+26.8+7.4=35.7kN.m

静阻力矩：

(Q?G0)D0(49?0.98)?103?0.41==179.07N.m Mj?2?16?4?0.8942mi?电动机启动力矩：

Mq=1.7?Mn=1.7?170=289N.m 平均起动加速度：

aq?19.34=0.32m/s2

tq?601.0?60?n'=

aq=0.32 m/s2<[a]=0.4 m/s2 电动机启动时间合适。 2.11 验算制动时间

制动时间：

tzhnd(Q?G0)D0??[C?GD2?] 22375(Mzh?Mj)ihm? - 12 -

'2太原科技大学课程设计说明书

951.9(49?0.98)?103?0.412=?[1.15?(1.5?26.8?7.4)?] 375?(290?143)162?42?0.894 =0.85s

nd：电机满载下降转速，单位为r/min；

'nd=2n0?nd=2?1000-951.9=1048.1r/min Mzh=290N.m M'j=143N.m

平均制动减速器速度azh?所以制动时间也合适。 2.12 高速轴计算 2.12.1疲劳计算：

轴受脉动扭转载荷,其等效扭矩：

19.34Vn==0.37m/s2<[a]=0.4m/s2 tzh600.85?60'M1??1Me?2?16.9?33.8kgf.m

式中：j1等效系数,由表查得j1=2；Me相应于季候工作类型的电动机额定力矩传至计算轴的力矩。

Me?975Ne(25%)n1(25%)17?975?16.9kgf.m

977由上节选择联轴器中,已确定浮动轴端直径d=45㎜.

因此扭转应力为:

?n?M133.8??185.4kgf.cm W0.2?4.53许用扭转应力: [?oh]?2??11? k??n1轴材料用45钢, ?b?6000kgf/cm2，?s?3550kgf/cm2

??1?0.22?b?1320kgf/cm2；?s?0.6?s?2130kgf/cm2

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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度和开键槽及紧配合

区段, kx=1.5~2.5；

km-----与零件表面加工光洁度有关,对于?5,km?1.15~1.2;对于

?3,km?1.25~1.35;

此处取K=2?1.25=2.5

h-----考虑材料对应力循环不对称的敏感系数,对碳钢,低合金刚，取

h=0.2.

nI安全系数,查表得nI=1.6.

因此[tok]?2?1320?611.1kgf/cm2

(2.5?0.2)?1.6故tn<[tok]通过。 2.12.2静强度计算:

轴的最大扭矩:

M2??c2Mj?2?179.07?358.14kgf.m

式中: ?c2-----动力系数,由表查得,因轴的工作速度较高,取?c2=2；

Mj按照额定起重量计算轴受静力矩, Mj?179.07kgf.m 最大扭转应力: ?max?许用扭转应力: [?]2?M2358.142??196.5kgf/cm 3W0.2?4.5?sn2?2130?1331.25kgf/cm2 1.6式中: n2-----安全系数，由表查得n2=1.6。

tmax<[t]II故合适.

浮动轴的构造如图（4）所示：

中间轴径d1=d+(5~10)=45+(5~10)=50~55mm,取d1=55mm,

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