龙门起重机设计计算

1、1龙门起重机设计计算一设计条件1. 计算风速最大工作风速： 6 级最大非工作风速：10 级(不加锚定)最大非工作风速：12 级(加锚定)2. 起升载荷Q=40 吨3. 起升速度满载：v=1 m/min空载：v=2 m/min4. 小车运行速度：满载：v=3 m/min空载：v=6 m/min5. 大车运行速度：满载：v=5 m/min空载：v=10 m/min6. 采用双轨双轮支承型式，每侧轨距 2 米。7. 跨度 44 米，净空跨度 40 米。8. 起升高度:H 上 =50 米，H 下 =5 米二 轮压及稳定性计算(一) 载荷计算1起升载荷：Q=40t2自重载荷 小车自重 G 1=6.7t龙门架自重 G 2=260t大车运行机构自重 G 3=10t司机室 G 4=0.5t电气 G 5=1.5t3载荷计算正面 侧面名称 风力系数C高度系数Kh挡风面积A计算结果CKhA高度h风力系数C高度系数Kh挡风面积A计算结果CKhA高度h货物 1.2 1.62 22 42.8 50 1.2 1.62 22 42.8 50小车 1.1 1.71 6 11.3 68 1.1 1.71 6 11.3 6

2、8司机室 1.1 1.51 4.5 7.5 40 1.1 1.51 3 5.0 40门架 1.6 1.51 188 454.2 44 1.6 1.51 142 343 44大车 1.1 1.0 2 2.2 0.5 1.1 1.0 2 2.2 0.5合计 518 44.8 4042工作风压：q =114 N/m2q =190 N/mq =800 N/m (10 级)2q =1000 N/m (12 级)正面： Fw =518x114N=5.91 N410Fw =518x190N=9.86 NFw =518x800N=41.44 N (10 级)4Fw =518x1000N=51.8 N (12 级)10侧面：Fw =4.61 N410Fw =7.68 NFw =32.34 N (10 级)4Fw =40.43 N (12 级)10（二）轮压计算1 小车位于最外端，类风垂直于龙门吊正面吹大车, 运行机构起制动，并考虑惯性力的方向与风载方向相同。龙门吊自重：G=G 1+ G2+G3+G4+G5=6.7+260+10+2=278.7t起升载荷： Q=40t水平风载荷：Fw =9.86t水平风载

3、荷对轨道面的力矩：Mw =9.86 X 44.8=441.7 tm水平惯性力:F a=(G+Q) X a=(278.7+40) X 0.2 X 1000= 6.37 X 10000 N=6.37 t水平惯性力对轨道面的力矩：M a = 6.37 X 44=280.3tm总的水平力力矩： M 1 = Ma+ Mw=722 tm小车对中心线的力矩：M 2=（6.7+40）X 16=747.2tm最大腿压： P max=0.25 (G+Q) + M1/2L + Mq/2K=0.25 318.7 + 722.0/48 + 747.2/84=79.675+15.04+8.9=103.6t3最大工作轮压：R max= Pmax/4 =25.9t =26t(三) 稳定性计算工况 1：无风、静载，由于起升载荷在倾覆边内侧, 故满足M0 工况 2：有风、动载，M=0.95 (278.7+40) 12-628.3=3004.9 0工况 3：突然卸载或吊具脱落，按规范不需验算工况 4：10 级风袭击下的非工作状态: M=0.95 278.7 12 1.15 41.44 44=3177.2-2668.7=10

4、80.30飓风袭击下：M=0.95 278.8 12 1.15 51.8 44.8=508.50为防止龙门吊倾覆或移动，龙门吊设置风缆。三 起升机构设计计算（一） 设计参数1起重量： Q=40t 2起升速度： V 吊 =1m/sV 空 =2m/s3钢丝绳倍率: q=4（二） 钢丝绳计算Smax=Q/(qa)Q=40t=4000Kgq倍率， q=4a卷入卷筒根数 a=2=0.97Smax=Q/(qa)=40000/(2 4 0.97)=5.15 10 Kg3选择 6w(19)-20-185-光Sp=S=0.85 30.25=25.70t n Smax=5 5.15=25.75t(三) 电动机的选择及校核KW8.75.01640QVNj选择变速调速电机 YTSZ180L-8额定功率： 11Kw额定转矩： 140.1Nm额定转速： 735r/min转动惯量： 0.285Kgm 2重量： 250Kg4过载系数 ：2.8过载校核: KwQVmHPn 9.587.210Pn=11KW5.9KW 满足要求。四 小车机构设计计算（一） 确定车轮直径小车采用四轮布置，轨距 2m,轮距 2.5m。小车自重

5、引起的轮压 RtNt 4102.4107.63起升载荷引起的轮压l 5.最大轮压： 4max102.3R最小轮压： in车轮的等效疲劳计算载荷 4minax 1053.9)2.13(32c采用圆柱车轮和铁路轨道，初选车轮直径 400，铁路轨道 P43，车轮材料为 45 号刚，踏面硬度 HB=300380,硬度层为 15mm,P43 轨道是凸形，曲率半径 R=300mm.车轮的许用轮压为：)(321NmRKCcC1-车轮转速系数，车轮的转数 min/39.240rDvnC2-运行机构工作级别系数，1K2-与车轮材料有关的电接触应力系数，0.1R-曲率半径，为 300mmm-曲率半径的比值所确定的系数，为 0.45N4432321 1053.9106.45.017. mRc(二) 运行阻力计算1 运行摩擦阻力 Ff=wG,w=0.008 NG4107.6)4.(f 30852 坡度阻力NFG341067.017.6sin3 风阻力 N3.)3.82(WF=Ff+Fr+Fw=(3.74+4.61+6.1) 103=14.58 103N(三) 电动机的计算KW9.085.1063.4FVP四

6、减速器以及链传动计算总传动比 i=940/2.39=393.3i=i1i2初估链传动比 i2=2输出转速 n=2.39 2=4.78 r/min选择 SEW 生产的斜齿轮减速电机型号：R103DV112M6输出转速：n out=5.5 r/min则链传动比 i 2=5.5/2.39=2.3Z1=17, Z2=39, i1=39/17=2.3五、大车运行计算（一）确定车轮直径大车采用 4 4 轮布置，轨距 2m, 轮距 1.8m由总体计算，可知大车轮的最大轮压 R max=26t.最小轮压: R min=13.9t 14t等效计算轮压：R C= =16.5t)1426(3初选大车车轮直径 600，轨道 P43车轮的许用轮压:R C=C1C2K2 (N)3mRC1为转速系数，车轮的转速:n= in/652.0rDV满6=空nmin/305.61rC1=1.17C2=1K2=0.1R=300m=0.3388RC=1.17 16.5 104NK432108.01满足要求。（二）运行阻力计算1运行摩擦阻力Ff = wGw = 0.007G 280 tNt 441096.07.1282坡道阻力sinF01.iN44108.2.283. 风阻力:F W = 475 111N =5.42总阻力:F= (1.96+2.8+5.42) = 10.18 104N410满载阻力:F =11.35 104N, F/F=1.12（三）电动机选择总功率 N= KW2085.106.34FV由于速度低，选二套驱动Pj= KW102N选两台 11KW 电机（四）减速器及链传动计算选择减速电机R163DV160M4,输出转速 11 r/min，并通过变频调速，使空载时输出速度增加 1.2 倍，7即输出转速11 1.2=13.2 r/min则链传动比为i 2= 482.305.1取小链轮齿数为 Z1=17则 Z2 = i2 Z1 = 42i2 = 47.

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