鶴式（門(mén)式）起重機(jī)設(shè)計(jì),鶴式,門(mén)式,起重機(jī),設(shè)計(jì) 太原科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第二章 運(yùn)行機(jī)構(gòu) 2.1.運(yùn)行機(jī)構(gòu)方案規(guī)劃 運(yùn)行機(jī)構(gòu)的任務(wù)是使起重機(jī)或載重小車(chē)作水平運(yùn)動(dòng)。門(mén)座起重機(jī)屬于非工作性的運(yùn)行機(jī)構(gòu)可以調(diào)整工作位置。該性能是依靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)使運(yùn)行機(jī)構(gòu)及整機(jī)在軌道上運(yùn)行，運(yùn)行機(jī)構(gòu)主要由支撐裝置和驅(qū)動(dòng)裝置兩大部分組成。本設(shè)計(jì)中采用有軌運(yùn)行支撐裝置，四條支腿，考慮最大輪壓不易過(guò)大，所以一個(gè)支腿由兩個(gè)車(chē)輪支撐，車(chē)輪可用鑄鋼車(chē)輪，為方便兩輪所受輪壓均衡，采用一個(gè)運(yùn)行臺(tái)車(chē)。有軌運(yùn)行驅(qū)動(dòng)方式有兩種：自行式和牽引式。自行式運(yùn)行驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)在運(yùn)行部分上靠主動(dòng)車(chē)輪與軌道的附著力驅(qū)動(dòng)，構(gòu)造簡(jiǎn)單布置方便，是最常用的運(yùn)行驅(qū)動(dòng)方式。自行式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)是：自重較大，驅(qū)動(dòng)力有限，不能產(chǎn)生較大的加速度，并且也不能用于坡度較大的場(chǎng)合。牽引式運(yùn)行驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)裝在運(yùn)行部分以外，具有自重及驅(qū)動(dòng)力沒(méi)有限制的優(yōu)點(diǎn)。它的缺點(diǎn)是：牽引鋼絲繩壽命短，維修麻煩運(yùn)行阻力較大，牽引式運(yùn)行驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于要求自重輕或運(yùn)行坡度較大的重機(jī)上。本設(shè)計(jì)采用自行式，為了保證足夠的驅(qū)動(dòng)力，采用對(duì)角驅(qū)動(dòng)，這是門(mén)座起重機(jī)常用的。這種布置方式能夠保證主動(dòng)車(chē)輪之和基本上不隨臂架位置變化。驅(qū)動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶制動(dòng)輪的聯(lián)軸器傳給減速器：選用立式三級(jí)圓柱齒輪減速器：此方案電動(dòng)機(jī)的位置是橫向的，因而橫向尺寸較大。 傳動(dòng)方案如圖所示 2.2.運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 1.起重機(jī)支腿受載 （1） 自身的垂直力 —門(mén)座部分的自重載荷 —為回轉(zhuǎn)部分的自重載荷 —起升載荷 作用點(diǎn)近似為回轉(zhuǎn)中心 其它力對(duì)回轉(zhuǎn)中心所產(chǎn)生的力矩 —回轉(zhuǎn)部分自重載荷 取 —回轉(zhuǎn)部分重心到回轉(zhuǎn)中心距離，取=0.1m —起升重量，取80kN R—最大幅度，R=25m （2） 工作時(shí)風(fēng)力 —風(fēng)力系數(shù)，=1.2 —計(jì)算風(fēng)壓 —150Pa —250Pa A—迎風(fēng)面積，A=50m2 —風(fēng)壓高度系數(shù) （3） 非工作時(shí)風(fēng)力 估計(jì)為5m 支撐力 （4）車(chē)輪及主動(dòng)車(chē)輪的確定 采用8輪運(yùn)行，兩輪驅(qū)動(dòng)，且對(duì)角布置，其分配到每個(gè)輪的最大最小輪壓為： 等效輪壓： 2.選擇車(chē)輪與軌道并驗(yàn)算其強(qiáng)度 （1）選擇車(chē)輪與軌道 根據(jù)車(chē)輪踏面疲勞強(qiáng)度計(jì)算等效輪壓 可選用車(chē)輪直徑為D=500mm，材料ZG55-Ⅱ，表面淬硬度為軌道選320HBS 軌道型號(hào)P38 （2）車(chē)輪踏面疲勞強(qiáng)度校核 所選車(chē)輪踏面都為圓柱形 軌道凸頂半徑r=300mm —與材料有關(guān)的應(yīng)力常數(shù)，=0.132N·mm2 C1—轉(zhuǎn)速系數(shù)，C1=1.13 C2—工作級(jí)別系數(shù)，C2=1.25 R—取軌道凸頂與車(chē)輪曲率半徑中較大者 此處R=r=300mm m—r/R之比的有關(guān)系數(shù)，m=0.388 （3）車(chē)輪踏面最大強(qiáng)度校核 本設(shè)計(jì)規(guī)定軌道接頭高度h不大于1mm 運(yùn)行沖擊系數(shù) 車(chē)輪踏面最大強(qiáng)度校核： 3.運(yùn)行阻力計(jì)算 起重機(jī)穩(wěn)太運(yùn)行阻力由摩擦力、風(fēng)阻力和坡度阻力 （1）滿載時(shí)最大摩擦阻力 滿載時(shí)最小摩擦阻力 式中： —附加阻力系數(shù)，=1.5 —摩擦阻力系數(shù)，采用滾動(dòng)軸承，取=0.006 空載時(shí)最大摩擦阻力： （2）風(fēng)阻力=11.88kN （3）坡度阻力 —坡度阻力系數(shù)，去=0.003 4.驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) （1）選擇電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)靜功率： 式中： —穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)靜阻力，=14370N —大車(chē)運(yùn)行速度，=16/60=0.267m/s m=2—驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)。 η=0.95—機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率. 根據(jù)穩(wěn)態(tài)靜功率和機(jī)構(gòu)JC值=25%，CZ=150， 查手冊(cè)選用YZR112M-6電動(dòng)機(jī) Pn=1.8kw；nn=815r/min；（GD2）d=0.23kg/m2 （2）選減速器 傳動(dòng)比： 式中： —電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速 —車(chē)輪轉(zhuǎn)速， 查手冊(cè)選用QJS170-80減速器： P許=2.1kw i=80； ∴實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)速16m/min （3）選聯(lián)軸器 計(jì)算扭矩： 式中： =1.35——安全系數(shù)， —?jiǎng)傂詣?dòng)載系數(shù)，=1.8 ——電動(dòng)機(jī)額定功率。 由手冊(cè)查電動(dòng)機(jī)YZR112M-6兩端伸出軸為圓柱形d=32mm，l=80mm；由手冊(cè)查QJR-236減速器高速軸端為圓柱形d1=22mm，l=50mm。故選帶制動(dòng)輪D=200的半齒聯(lián)軸器。 靠減速器軸端選半齒聯(lián)軸器：CLZ3 [M]=710Nm,J=0.03, G=7.96kg。 （4） 起動(dòng)時(shí)間 運(yùn)行機(jī)構(gòu)總飛輪距為： 式中； —計(jì)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中其它低速傳動(dòng)部分零件的飛輪距影響系數(shù)，取=1.15 起動(dòng)功率Pq計(jì)算： —計(jì)算起動(dòng)時(shí)間，取=3.4s 實(shí)際起動(dòng)時(shí)間： —一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的平均起動(dòng)力矩 —電動(dòng)機(jī)起動(dòng)力矩倍數(shù)，當(dāng)工作級(jí)別MJC=25%，=1.6 —機(jī)構(gòu)滿載穩(wěn)定運(yùn)行靜阻力矩 [J]—總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 （5）電動(dòng)機(jī)過(guò)載驗(yàn)算 電動(dòng)機(jī)過(guò)載功率按下式進(jìn)行驗(yàn)算 —基準(zhǔn)接電持率時(shí)，電動(dòng)機(jī)額定功率，=1.8kW （6）起動(dòng)打滑驗(yàn)算 起動(dòng)打滑驗(yàn)算按下式進(jìn)行 —粘著系數(shù)，取0.12 —粘著安全系數(shù)，取=1.05 —平均加速度， —軸承摩擦直徑，=0.1m —軸承摩擦系數(shù)，滾動(dòng)軸承取=0.015 D—車(chē)輪直徑，D=0.5m （GD）2—一臺(tái)電機(jī)所擔(dān)飛輪距 Pmin—最小輪壓，Pmin =30.1kN 左邊 右邊 左邊>右邊 - 17 -