塔式起重機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

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1、 1. 塔式起重機(jī)概述 在建筑安裝工程中，能同時(shí)完成重物的垂直升降和水平移動(dòng)的起重機(jī)很多，其中應(yīng) 用最廣泛的是塔式起重機(jī)。 塔式起重機(jī)具有其他起重機(jī)械難以相比的優(yōu)點(diǎn)， 如塔身高，起重臂長(zhǎng)，有效作業(yè)面廣，能同時(shí)進(jìn)行起升，回轉(zhuǎn)行走，變幅等動(dòng)作，生產(chǎn)效率高； 采用電力操縱，動(dòng)作平衡，安全可靠；結(jié)構(gòu)相對(duì)較為簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，保養(yǎng)維修業(yè)較為容易。因此，他是起重機(jī)已成為現(xiàn)代工業(yè)與民用建筑不可缺少的主要施工機(jī)械。 塔式起重機(jī)工作高度大，一般自升式塔機(jī)工作高度可在 100m 左右，特殊用途 的可在 300m 以上。因此塔機(jī)的起升機(jī)構(gòu)必須要有較大的容繩量。塔機(jī)起升起升 機(jī)

2、構(gòu)的卷筒都采用多層纏繞的方式。塔機(jī)分為上回轉(zhuǎn)塔機(jī)（本次設(shè)計(jì)題目）和下 回轉(zhuǎn)塔機(jī)兩大類。其中前者的承載力要高于后者，在許多的施工現(xiàn)場(chǎng)我們所見到 的就是上回轉(zhuǎn)式上頂升加節(jié)接高的塔機(jī)。按能否移動(dòng)又分為：行走式和固定式。 固定式塔機(jī)塔身固定不轉(zhuǎn)，安裝在整塊混凝土基礎(chǔ)上，或裝設(shè)在條形式 X 形混凝 土基礎(chǔ)上。在房屋的施工中一般采用的是固定式的。 塔機(jī)機(jī)械通常結(jié)構(gòu)龐大，機(jī)構(gòu)復(fù)雜。塔機(jī)的工作機(jī)構(gòu)有五種：起升機(jī)構(gòu)（本次設(shè) 計(jì)題目）、變幅機(jī)構(gòu)、小車牽引機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和大車走行機(jī)構(gòu) (行走式的塔機(jī) )。 2.專業(yè)課程設(shè)計(jì)的題目 上

3、回轉(zhuǎn)自升式塔式起重機(jī)起身機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 型號(hào)： QTZ200 起重力矩（ Kn·m）： 2000 最大幅度 / 起重載荷（ m/KN）： 40/35 最小幅度 / 起重載荷（ m/KN）： 10/200 起升高度（ m）： 162（附著式） 55（固定式） 工作速度（ m/min ）： 6~80（2 繩） 3~40（4 繩） 起重臂長(zhǎng)（ m）： 40 平衡臂長(zhǎng)（ m）： 20 3.塔式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)用來實(shí)現(xiàn)物品的上升與下降。起升機(jī)構(gòu)是任何起重機(jī)必須具備的，使物品獲得升降運(yùn)

4、動(dòng)的基本組成。起升機(jī)構(gòu)工作的好壞將直接影響整臺(tái)起重機(jī)的工作性能。 塔式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)具有一般起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的組成特點(diǎn)。起升機(jī)構(gòu)應(yīng)具備起升高度大、制動(dòng)平穩(wěn)、慢速就位、就位準(zhǔn)確、起升速度可調(diào)等特點(diǎn)。 起升機(jī)構(gòu)的組成和工作原理 起身機(jī)構(gòu)主要由驅(qū)動(dòng)裝置（原動(dòng)機(jī)）、傳動(dòng)裝置（減速器）、卷筒、滑輪組、取 物裝置（吊鉤組）和制動(dòng)裝置組成。此外，還可裝設(shè)各種輔助裝置，如起升高度限位器，力矩限制器，三圈保護(hù)等安全裝置，特別是在中、大噸位起重機(jī)上，力矩限制器越來越重要。 其工作原理（如下圖）是原動(dòng)機(jī)經(jīng)過減速器后驅(qū)動(dòng)卷筒旋轉(zhuǎn)，使鋼絲繩卷進(jìn)卷筒或由卷筒放下，從而使吊鉤升降。

5、 1.電動(dòng)機(jī) 2.制動(dòng)器 3.減速器 4.卷筒 5.滑輪 6.鋼絲 7.吊鉤 塔式起重機(jī)多采用單卷筒單軌式的起升機(jī)構(gòu)，起升機(jī)構(gòu)在工作時(shí)起動(dòng)制動(dòng)頻繁，并且常帶載起動(dòng)，多采用專用電動(dòng)機(jī)。起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器必須是常閉式，這有利于塔機(jī)帶載工作時(shí)的安全。升降吊鉤時(shí)需要打開制動(dòng)器使電機(jī)輸出的動(dòng)力經(jīng)聯(lián)軸器和減速器驅(qū)動(dòng)起升卷筒旋轉(zhuǎn)，收放鋼絲繩帶動(dòng)吊鉤升降；當(dāng)升降到預(yù)定高度后則停止電機(jī)，同時(shí)制動(dòng)器制動(dòng)使傳動(dòng)軸減速停止，吊鉤及重物

6、就可以停止在空中完成起升運(yùn)功。 起升機(jī)構(gòu)的常見驅(qū)動(dòng)及驅(qū)動(dòng)方案的選擇 起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)常見的驅(qū)動(dòng)型式按動(dòng)力裝置的不同可分為內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)、 電力驅(qū)動(dòng)、復(fù)合驅(qū)動(dòng)。 1.內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng) 內(nèi)燃機(jī)經(jīng)由機(jī)械傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)起升卷筒，屬于集中驅(qū)動(dòng)。這種驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是具有自身獨(dú)立的能源，機(jī)動(dòng)靈活，適用于流動(dòng)作業(yè)的流動(dòng)式起重機(jī)。為保證各機(jī) 構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)， 整機(jī)的傳遞系統(tǒng)復(fù)雜笨重。 由于內(nèi)燃機(jī)不能逆轉(zhuǎn)， 不能帶載啟動(dòng)，需依靠傳遞環(huán)節(jié)的離合器實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)和換向。這種驅(qū)動(dòng)方式調(diào)速困難，操作麻煩，屬于淘汰類型。目前只在現(xiàn)有少數(shù)履帶起重機(jī)的鐵路起重機(jī)上應(yīng)用。 2.電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 電動(dòng)機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)

7、裝置驅(qū)動(dòng)起升卷筒，屬于分別驅(qū)動(dòng)。直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性適 合起升機(jī)構(gòu)工作要求，調(diào)速性能好，但獲得直流電源較困難，機(jī)動(dòng)性較差。 在大型的工程起重機(jī)上，常用內(nèi)燃機(jī)和直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)直流傳動(dòng)。交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)能 直接從電網(wǎng)取得，操縱簡(jiǎn)單，維護(hù)容易，機(jī)組重量輕，工作可靠，在電動(dòng)機(jī)起升機(jī)構(gòu)中被廣泛采用。常用于塔式起重機(jī)、橋式起重機(jī)、龍門起重機(jī)等。 3.復(fù)合驅(qū)動(dòng) 常見有內(nèi)燃機(jī) -電力復(fù)合驅(qū)動(dòng)、內(nèi)燃機(jī) -液壓（液力）復(fù)合驅(qū)動(dòng)。這種驅(qū)動(dòng)型式兼有內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)和電力驅(qū)動(dòng)二者的優(yōu)點(diǎn)，常用于履帶式和輪胎式起重機(jī)。 由于本次課程設(shè)計(jì)為上回轉(zhuǎn)自升式塔式起重機(jī) QTZ200 需要獲得幾個(gè)

8、不同的起升速度，鑒于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的調(diào)速可調(diào)性且調(diào)速范圍大調(diào)速穩(wěn)定等特點(diǎn)，且相對(duì)與復(fù)合驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，價(jià)格更低廉，故選用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)即可滿足使用要求。 起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的布置方案 起重機(jī)常見的布置有展開式布置、同軸線布置、其它布置等。 展開式布置 電動(dòng)機(jī)與卷筒并列是大多數(shù)起重機(jī)的展開式布置型式。電動(dòng)機(jī)通過二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)齒輪減速 器帶動(dòng)卷筒。 同軸線布置 電機(jī)與卷筒成同軸線布置，行星減速器安裝于卷筒內(nèi)。這種布置十分緊湊，便于機(jī)構(gòu) 的布置，但是維修稍微不便。 其它布置型式 起重機(jī)還有雙卷筒式， 采用液壓油馬達(dá)直聯(lián)卷筒驅(qū)動(dòng)等型式。 但不多見于塔式起重

9、機(jī)。 綜合考慮本次課程設(shè)計(jì)的的各項(xiàng)參數(shù)需要獲得不同速度且調(diào)速范圍比較大且穩(wěn)定故可 選用展開式布置。為了獲得較寬的調(diào)速可選用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)與減速器之間采用 彈性柱銷聯(lián)軸器來補(bǔ)償安裝位置誤差， 且能彌補(bǔ)雙電機(jī)排列結(jié)構(gòu)位置過于緊湊的不足， 使機(jī)構(gòu)布置均勻美觀。為了使制動(dòng)器在制動(dòng)時(shí)受到的扭矩比較小，使制動(dòng)更加準(zhǔn)確快 速，故安裝在減速器的高速軸上。同時(shí)為了美觀可安裝于減速去高速軸另一端的輸出 軸上。同時(shí)起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器既是制動(dòng)裝置又是安全裝置，故應(yīng)選用常閉制動(dòng) 器。 鋼絲繩的穿繞 采用不同門數(shù)的滑輪組和不同的穿繞方式，可得到不同的起

10、重滑輪組倍率。由于本次 課題 QTZ200起重機(jī)最大載荷為 200kN（20t）故采用兩門滑輪組，倍率為 4 以獲得較合理的擴(kuò)力比。（鋼絲繩與滑輪組纏繞如下圖） 卷筒與減速器的聯(lián)接方式 起升卷筒與減速器的聯(lián)結(jié)方式：卷筒軸的右端支承在球面滾動(dòng)軸承上，其左端與末級(jí)開式齒輪傳動(dòng)的大齒輪通過螺栓和抗剪套筒聯(lián)結(jié)起來。 4.起

11、升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算，是在根據(jù)總體設(shè)計(jì)的要求選擇合理的結(jié)構(gòu)型式和確定機(jī)構(gòu)傳動(dòng)布置方案后，按給定的整機(jī)參數(shù)確定起升機(jī)構(gòu)的參數(shù)（最大額定起重量、起升高度、起升速度等），進(jìn)行動(dòng)力裝置的選擇計(jì)算，確定或設(shè)計(jì)確定各起重零部件的類型和尺寸。 設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù) 型號(hào)： QTZ200 起重力矩（ Kn·m）： 2000 最大幅度 / 起重載荷（ m/KN）： 40/35 最小幅度 / 起重載荷（ m/KN）： 10/200 起升高度（ m）： 162（附著式） 55（固定式） 工作速度（ m/min ）： 6~80（2 繩） 3

12、~40（4 繩） 起重臂長(zhǎng)（ m）： 40 平衡臂長(zhǎng)（ m）： 20 機(jī)構(gòu)工作級(jí)別 塔式起重機(jī)的工作級(jí)別是設(shè)計(jì)人員進(jìn)行結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的依據(jù)。一臺(tái)好的塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)充分 考慮機(jī)器的使用條件，這樣設(shè)計(jì)出來的機(jī)器在安全和壽命方面才有可能較為接近實(shí)際的要求。 列出了 我國(guó)《塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB/T13752 ―― 1992）規(guī)定的塔式起重機(jī)工作級(jí)別的劃分標(biāo)準(zhǔn)。從表中 可以看出根據(jù)其使用條件中的兩個(gè)最主要特征因素“載荷狀態(tài)” （以名義載荷譜系數(shù)表征）和“利用級(jí) 別”（以塔式起重機(jī)總的工作循環(huán)數(shù)表征）分為 A1~A6

13、 共六個(gè)工作等級(jí)，目的是為了合理設(shè)計(jì)、制造 和使用；塔式起重機(jī)，提高零部件的三化“水平”，以取得較好的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 利用等級(jí) 塔式起重機(jī)的“利用等級(jí) U”用來表明在其有效壽命期間使用的頻繁程度。 表 2－ 1 塔式起重機(jī)工作級(jí)別的分類 載荷情況 名義載荷譜 利用等級(jí) 系數(shù) Km U0U1 U2 U3 U4 U5 Q1――輕 A1 A2 A3 A4 Q2――中 A1 A2 A3 A4 A5 Q3――重 A3 A4 A5 A6 A2

14、 A1 表 2－ 2 塔式起重機(jī)的利用等級(jí) 利用等級(jí) 工作循環(huán)數(shù) Nt 說明 U1 X 10000 U2 X 10000 不經(jīng)意地使用 U3 U4 X 100000 經(jīng)常清閑地使用 U5 5 X 10000 經(jīng)常中等地使用 型號(hào) QTZ200 塔式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)一般可視為經(jīng)常中等地使用，利用等級(jí)按表 2-2 可取為 U5. 載荷狀態(tài) 塔式起重機(jī)的“載荷狀態(tài)”是表示塔式起重機(jī)受載的

15、輕重繁忙程可憑經(jīng)驗(yàn)按表 2－ 3 中的說明選擇一種合適的載荷狀態(tài)級(jí)別。 表 2－ 3 塔式起重機(jī)的載荷狀態(tài) 載荷狀態(tài) 名義載荷譜系數(shù) Km 說明 Q1――輕 很少承受額定載荷，一般承受輕微載荷 Q2――中 有時(shí)承受額定載荷，一般承受中等載荷 Q3――重 經(jīng)常承受額定載荷，一般承受較重載荷 型號(hào) QTZ200塔式起重機(jī)有時(shí)起升額定載荷， 一般起升中等載荷， 因此載荷狀態(tài)取為： Q2-中，名義載荷譜系數(shù)取為： Km=.機(jī)構(gòu)的工作級(jí)別取為 M5。 （1）吊具自重 表 3-1 吊具自重與起重量的關(guān)系 起重

16、量（ 104 N） 吊具重 q 3~8 ~20  2% % 22~50 3% 型號(hào) QTZ200塔式起重機(jī)起升載荷在 125~200Kn之間，故吊具重 （2）電機(jī)接電持續(xù)率 塔式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)電機(jī)接電持續(xù)率一般可取為 JC%=50，每小時(shí)起動(dòng)次數(shù)可取為Z=150次。 起升機(jī)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 吊鉤的選擇 起升吊鉤的生產(chǎn)已標(biāo)準(zhǔn)化，塔式起重機(jī)吊鉤規(guī)定采用 20 號(hào)鉤，根據(jù)本次設(shè)計(jì)的用途和最大額定起重 20000Kg ，選擇吊鉤的形式和規(guī)

17、格為鍛造長(zhǎng)柱單鉤。 起升機(jī)構(gòu)滑輪組倍率及效率的確定 塔式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)滑輪組倍率一般取為ａ =2 起升機(jī)構(gòu)的倍率與額定起重量有一定的關(guān)系，參考下表 起重量與滑輪組倍率關(guān)系表 額定起重量 Q/t 3 5 8 12 16 25 40 65 100 倍率ａ 2 3 4~6 6 6~8 8~10 10 12~16 17~20 QTZ200 型起重機(jī)最大額定起升重量為 20t ，根據(jù)實(shí)際情況?。? =4。 鋼絲繩的選擇 按正常工作狀態(tài)選鋼絲繩。

18、PQ +q 鋼絲繩的最大靜拉力 : Smax = a ×η PQ 為額定起重量： PQ =200Kn q 為吊具重，由于最大起升高度為 162m，故鋼絲繩的重量也應(yīng)該計(jì)入，為簡(jiǎn)便計(jì)算故 q=5Kn 滑輪組倍率ａ =4 滑輪組效率 η= PQ q 200 5 所以 Smax = η 56.1( Kn) a 4 0.97 根據(jù)最大靜拉力選擇鋼絲繩，則有： 計(jì)算鋼絲繩徑： d rmin = c × smax C 為鋼絲繩選擇系數(shù)，按 M5 的工作級(jí)別查《機(jī)械設(shè)計(jì)

19、手冊(cè)》有： 機(jī)構(gòu)工作級(jí)別 : M5 所以 drmin = c smax 0.1 56101 24(mm) 故選用鋼絲繩徑不得小于上述計(jì)算值 ,所以選擇鋼絲繩規(guī)格為： 鋼絲繩公稱直徑 |d/mm: 24 型號(hào)為： 6W19-24-175-I 滑輪組選擇 滑輪組的倍率ａ =4 選用的滑輪計(jì)算直徑為 D1min 2 =h d 繩輪比系數(shù) h2 查表 4-1 表 4-1 繩輪比系數(shù) 機(jī)構(gòu)工作級(jí)別 卷筒 滑輪 M1～M3 14 16 M4 16 18 M5 18 20 M6 2

20、0 M7 25 M8 25 28 由起升機(jī)構(gòu)工作級(jí)別為 M5，查表得 h2=18 鋼絲繩直徑 d=16mm D1min=h2d= 20 24 480(mm) 對(duì)滑輪組做適當(dāng)?shù)姆糯?，查表?D1=500mm 卷筒的主要尺寸選擇計(jì)算 （a）卷筒的最小直徑為： D1min=h1d 繩輪比系數(shù) h1 查表 4-1 得 h1 =18 鋼絲繩直徑 d=24mm 卷筒的最小直徑為： D1min=h1d= 20 24 480( mm) 由于塔式起重機(jī)起升高度大，于是將 D1min 放大到 D1min=500mm

21、，目的是為了減少卷筒長(zhǎng)度。 （b）卷筒長(zhǎng)度計(jì)算 卷筒長(zhǎng)度 L 按多層繞卷筒計(jì)算 L = 1.1( H α+ s+ z0πD1 )d πm(D +dm) 起重機(jī)起升高度 H=162m 滑輪組倍率ａ =4 附加安全圈數(shù) Z0= 卷筒的計(jì)算直徑 D1= 鋼絲繩在卷筒上的卷繞層數(shù) m=7 鋼絲繩直徑 d= 卷筒至吊臂端的距離 s=60m 則 1.1(H α s z0 πD1 )d 1.1 (162 4 60 1.5 3.14 0.5) 0.024 L dm) 3.14 7 (0.476

22、 1.325( m) πm( D 0.024 7) （c）卷筒的強(qiáng)度校核 卷筒的壁厚可取為： δ= d 由于卷筒的長(zhǎng)度和直徑比 L ≤3D ,故為短卷筒，按短卷筒只校核壓應(yīng)力： σ Smax = A A ≤ σ c 1 2 δt [ c ] 層或 層以上時(shí) 1 多層卷繞系數(shù) A1 當(dāng)卷繞層數(shù)為是 4 4 A = 應(yīng)力減少系數(shù) A2 一般取為，即 A2 =

23、 δ=d =24mm Smax= 故 σ Smax 56100 129.86( ) A1A2 δ 2.0 0.75 24 Mp c 24 t 卷筒的材料為 ZGD270-500， S 270Mp 所以 [σc ]= s 2 270/ 2 135(Mp ) 滿足 σ ≤[σ ]，故校

24、核合格。 c c 起升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)計(jì) 起升機(jī)構(gòu)功率計(jì)算 塔式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)滿載穩(wěn)定工作的靜功率： v = k ' v0 k ' λ =1 + (m 1) e1 鋼絲繩的卷繞層數(shù) m=7 λ取 卷筒槽底直徑 D= 鋼絲繩直徑 d= 機(jī)構(gòu)總效率 η 0.89  Ne = PQ v (KW) 60000η PQv 計(jì)算得到 Ne = =59（ KW） 60000η 根據(jù)相對(duì)結(jié)合律 JC%=

25、40選擇電機(jī)： N JC = K電 N e K 電是考慮起重機(jī)并不總是按最低載荷情況工作的折減系數(shù)， 對(duì)于中級(jí)工作的塔式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)， K 電=~，這里我們?nèi)? 故 NJC （ ） K電 N e 0.9 59 53.1 KW 初選電機(jī)型號(hào)為： YZRDW280M 其參數(shù)如下： 極數(shù)： 4/8 額定功率（ Kw） 55/55 額定電流（ A） 108/725 轉(zhuǎn)速（ r/min ） 1415/725 最大轉(zhuǎn)矩位數(shù) 起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的過載校核 對(duì)于起升機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)， 要求能在有電壓損失， 最大轉(zhuǎn)

26、差率時(shí)能起吊 125%的額定起重 HPQ v 量，因此應(yīng)按下式進(jìn)行過載校核： N ≥ (KW) λZ 60000η 最大起升載荷 PQ=205000N 物品的起升速度 v=24m/min 機(jī)構(gòu)的總效率 0.89 基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)，電機(jī)的允許過載倍數(shù)，按下表選擇 額定功率（ KW） 最大轉(zhuǎn)矩 / 額定轉(zhuǎn)矩（ λ） ≤5.5 ≥5.5 -11 ≥11 由于電機(jī)功率為 55KW，故選擇 λ = 考慮電壓損失，最大轉(zhuǎn)差率時(shí)的系數(shù) H=（異步電動(dòng)機(jī)） 機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)數(shù)目 Z=1 故： HPQ v

27、 55(KW ) 滿足。 44(KW ) N λ 60000η Z 起升機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱校核 電動(dòng)機(jī)的容量選擇要求在額定工況工作時(shí)， 電動(dòng)機(jī)不出現(xiàn)過熱， 按下式計(jì)算平均功率， 校核 NJC ≥NS: NS =G  PQ v 60000ηZ 靜態(tài)負(fù)載平均系數(shù) G 對(duì)于工程起重機(jī)常取 G= 其余系數(shù)同（ 2）中數(shù)值 PQ v N S = G =（KW）滿足 N JC ≥N S ，故校核合格。 60000ηZ 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比計(jì)算 起升機(jī)構(gòu)的傳

28、動(dòng)比按電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 n1 和卷筒的轉(zhuǎn)速 n2 確定。卷筒轉(zhuǎn)速為： n2 =  v0 α πD1 額定起升速度 v0=24m/min 卷筒的計(jì)算直徑 D1= 滑輪組倍率 α= 4 起升機(jī)構(gòu)總傳動(dòng)比為： i = n1 = πD1n1 n2 v0α 取四個(gè)起升速度分別為： v0=24m/min v1=16 m/min v2=12 m/min v3=32 m/min 分別計(jì)算： i0=12 i1=24 i2=16 i3=48 為了獲得以上傳動(dòng)比，故可采用滑移齒輪來進(jìn)行變速。

29、滑移齒輪是在軸上可以移動(dòng)的，它所傳遞的扭距是傳到軸上的，用滑鍵或花鍵連接，齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)變速。由 于卷筒通過開式齒輪與減速箱相連，開式齒輪的傳動(dòng)比 i=3.故減速箱里齒輪傳動(dòng)比應(yīng)滿足： i0=6 i1=12 i2=8 i3=48 起動(dòng)時(shí)間校核 起升機(jī)構(gòu)起動(dòng)時(shí)間校核按下式進(jìn)行： nm PQ D 2 ts = 1.15G D 2 1 m + 2 2 ) 375(M m M s ) ( m η αi

30、電機(jī)轉(zhuǎn)速 nm=725r/min 電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩 M m 1.5 9550 N 1181( ) nm N ? m 起升機(jī)構(gòu)的靜阻力矩 M s PQ D1 864.7 (N ?m) 2αηi 電動(dòng)機(jī)的飛輪矩 Gm D 2 m 4gJm 880( N ? m2 ) 代入解得 t s=在 2-5s 之間滿足。 制動(dòng)時(shí)間校核 （a）制動(dòng)器

31、的選擇 選擇時(shí)應(yīng)先計(jì)算機(jī)構(gòu)所需的制動(dòng)力矩 M。制動(dòng)力矩按下式估算： M 1.23 9550 N 875.3N ? m nm 制動(dòng)力矩 M B = M β β是制動(dòng)安全系數(shù)，塔式起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)可取為 . 故 M B β 1.5 857.3 1313 N ? m M 查表選擇電磁塊式制動(dòng)器，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 （b）制動(dòng)時(shí)間校核 制動(dòng)時(shí)間校核按下式進(jìn)行： nB 2 1.15G D 2 2 PQ D 1 t

32、 B = m mi B η 2 2 η ) ( B + i 375(M B M BS) α 制動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 nB=725r/min 制動(dòng)力矩 MB=1400N·m 靜載荷在制動(dòng)時(shí)所需的制動(dòng)力矩 M BS PQD1 = 724N ? m 代入式子解得 tB 在 2-5s 之間滿足。 2αi = 參考文獻(xiàn) 劉佩衡，塔式起重機(jī)使用手冊(cè)，北京：中國(guó)機(jī)械工業(yè)出版社， 2002 顧迪民，工程起重機(jī)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 1988 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組，起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社， 1980