32t起重机小车设计说明书(4)

太原科技大学课程设计说明书

浮动轴（4）

第三章 小车运行机构计算

3.1 确定机构传动方案

经比较后,确定采用如图（5）所示的传动方案。

运行机构简图（5）

3.2 选择车轮与轨道并验算其强度

车轮的最大轮压：小车自重估计取为GXC=11300kgf 假定轮压均布，有 pmax?11(Q?Gxc)?(1130?03200)0=10825kgf 44载荷率：

Q32000=2.8>1.6 ?Gxc11300由表选择车轮：当运行速度<60m/min，

Q?2.8工作级别M5时，车轮直Gxc径D=400㎜，轨道为38kgf/m 轻轨的许用轮压为13.4t，故可用。 3.2.1疲劳计算：

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疲劳计算时的等效载荷： Qd??2Q?1.1?32000?35200kgf 式中 ?2：效系数，由表查得1.1。

车轮的计算轮压：Pjmax?Q?2??1Gxc?32000?1.1?11300?1?46500kgf 根据点接触情况计算接触疲劳应力：

3p(?jd?4000j21221346500?)=4000(?)2?27442.5kgf/cm2

Dr4030式中：r=9cm-----轨顶弧形半径，由表查得。

对于车轮材料，由表查得接触许用应力[?jd]?24000~30000因此，kgf/cm2，

?jd?[?jd]，故疲劳计算通过。

3.2.2强度校核

最大计算轮压：Pjmax?k2Pmax?1.0?17000?17000kgf。

式中：k2冲击系数,由表第Ⅱ类载荷当运行速度v?1m/sec时，k2?k1?1。

点接触时进行强度校核的接触应力：

3p?dmax?4000jmax(2122133500?)=4000(?)2?18509.4kgf/cm2

Dr359车轮材料用ZG55-?，由表查得：

[?d]max?20000~23000kgf/cm2，?dmax?[?d]max强度校合通过。 3.3 运行阻力计算

d摩擦力矩： Mm??(Q?Gxc)(k??)

2由表知Dc=400mm车轮的轴承型号为22213c调心滚子轴承，轴承内径和外径的平均值d=92.5mm；

由表查得：滚动轴承摩擦系数k=0.0006；轴承摩擦系数 ??0.015，附加阻力系数??1.5。

代入上式得： 当满载时运行阻力矩：

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dMm??(Q?Gxc)(k??)

2=1.5?(32000?11300)?(0.0006?0.015=84kgf.m

运行摩擦阻力：Pm(Q?Q)?当无载时运行阻力矩：

0.0925) 2Mm(Q?Q)DC2?840.42?420kgf

dMm(Q?0)??Gxc(k??)

2=1.5?11300?(0.0006?0.015=22

运行摩擦阻力：Pm(Q?0)3.4 选电动机

电动机静功率:：NJ?0.0925) 2Mm(Q?0)22?==110kgf

0.4DC22420?42.4=3.23kw

102?60?0.9?1102?60?m=

Pj?xc式中：pj=Pm(Q=Q)-----满载运行时静阻力；

m=1-----驱动电动机台数。 初选电动机功率：

N?kdNj?0.9?3.23?2.91kw

式中 kd：电动机功率增大系数，表查得kd=0.9。

查表选用电动机YZR-160M1-6,Ne=5.5kw ；n1=1000r/min；

(GD2)d=0.41kgf.m2；电动机重量Gd=153.5kg。 3.5验算电动机发热条件

等效功率： Nx?k25?Nj?0.75?1.12?3.23?2.71kw

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式中：k25-----工作类型系数,由表查得0.75；

?-----根据

tqt?0.2值查得?=1.12。

q由此可知， Nx

车轮转速： nc?vxc42.?D?43.14?0.4?33.8rpm c机构传动比： in110000?n??29.59 c33.8查表选用ZSC600-V-1减速器： i0'?31.2；[N]重级?6.21kw，Nj<[N]重级，故初选电动机发热条件通过。 3.7 验算运行速度和实际所需功率

实际运行速度： v'i0xc?vi'?42.4?29.59xc?40.21m/min 031.2误差：e?v'xc?vxcv?40.21?42.442.4?100%??5.1%?15%，合适。 xc实际所需电动机静功率： N'v'xcj?Njv?3.2340.21.4?3.06kw?Ne。 xc42故所选电动机和减速器均合适。 3.8 验算起动条件

起动时间：tnq?375(mM?M[m.c(GD2)(Q?Gxc)D21c1?2] qj)i'0?式中：n1=1000r.p.m；

m=1(驱动电机台数) Mq?1.5M5e?1.5?9755.1000?8.04kgf.m 当满载时运行静阻力矩：

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可见

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Mj(Q?Q)?Mm(Q?Q)i0'??84?2.99kgf.m

31.2?0.9当无载时运行静阻力矩：

Mj(Q?0)?Mm(Q?0)i0'??22?0.783kgf.m

31.3?0.9初步估算制动轮和联轴器的飞轮矩：

(GD2)Z?0.38kgf.m2 机构总飞轮矩：

c(GD2)1?c[(GD2)d?(GD2)z]?1.15?(0.41?0.38)?0.79kgf.m2 满载起动时间： tq(Q?Q)1000(32000?11300)?0.42??[0.79?] ?4.59s2375(8.04?2.99)31.2?0.9=4.59

无载起动时间：

100011300?0.42?(1?0.79?)?1.05s tq(Q=0)=2375?(8.04?0.783)31.2?0.9由表查得，当vxc=30-60m/min时，起动时间推荐值为5~6sec，tq>tq(Q=Q)故所选电动机满足季候快速起动要求。 3.9 按起动工况校核减速器功率

起动状况减速器传递的功率：

，

N?Pdv'xc

102?60?m'式中：Pd?Pj?Pg?Pj?Q?Gxcvxc'? g60tq(Q?Q) =420?(32000?11300)?40.21

10?60?4.42?1076.5kgf 计算载荷：

m' -----运行机构中同一级传动减速器的个数： m'=1，因此

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