《四人吊厢索道重要零部件计算书(降低7米) 附提交客运索道设计文件清单.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《四人吊厢索道重要零部件计算书(降低7米) 附提交客运索道设计文件清单.docx（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、一、 前百客运架空索道是一种空中载人运输工具，设备的设计平安系数是索道的 根本所在，确保设计的索道设备的平安系数在国家有关规范规定的范围之内 是确保索道平安的最最基本的前提。以下部件受力计算假设如下：1 .驱动：受的水平拉力30吨.迂回：受的水平拉力45吨这个假设受力均大于本索道的实际受力：驱动水平拉力 24吨，迂回 受的水平拉力34吨，因此，假设受力的情况下的核算结果是合格的，那么， 本索道也是合格的。二、电机、减速机的选择根据索道总体线路配置计算得出实际功率及扭矩，选用的电机应比计算 得出实际功率大10%,选用的减速机输出的扭矩应比计算得出实际扭矩大 1.31.5倍，以免因减速机失效而引起
2、事故。四人吊厢索道计算最大功率：40KW,选用55KW的电机，满足需要；四人吊厢索道计算最大扭矩：76. 2kN - m选用STJ 800型减速机，输出扭矩128kN m,故满足需要。三、钳形制动器的制动力计算线路中配有俩个钳形制动器全线弦长L二1302m钢丝绳每米重量q。=6. 54 kg/m吊具间距A= 34. 29 m重车重量Qz= 551 kg空车重量Qk= 251 kg重车侧单位载荷 qz=Qz/A+q0= 551/34. 29 + 6. 54 = 21. 4kg/m空车侧单位载荷 qk=Qk/A+q0= 251/34. 29 + 6. 54=12. lkg/m规范中5. 1. 7.
3、 2规定最小加速度为amin= 0. 3 m/s2惯性力 J=(qz+qk)L，amin= (17. 2 + 8. 88) X 741/1000 X 0. 3=14. 2kN钳形制动器可产生的最大制动力为FZ=54 kN制动半径RZ=2. 275 m驱动和迂回轮半径Rd= 2. 25 m作用在索道上的最大制动力为FZ =FZ*RZ/Rd = 54. 6kN ,大于惯性力J所以，索道制动力满足规范要求。断裂：抗拉强度平安系数 S2= 8 J/ 8 =375/45.3=8.8平安系数大于3,满足规范要求。八、综述通过以上计算证明：我方已设计的设备的平安系数均在国家规范规定 的范围之内。在制造过程中
4、严把质量关，严格按照图纸规定的材料制订合理 的加工工艺，按照国家有关规范进行焊前焊后处理，对重要部件进行热处理， 增加强度，消除应力集中，对驱动轮及迂回轮轴进行探伤；不以次充好，不 以小代大；在使用过程中不超载运行，定期进行设备的保养和检查，发现问 题及时解决，不带病运行；完全可以保证索道的平安运行。提交客运索道设计文件清单序号文件名称图号或编号纸型页数备注1 设计说明书 12SD-FMD-01 A4 222设计计算结果12SD-FMD-02 A4 133重要零部件计算书 12SD-FMD-03 A4 104使用维护说明书12SD-FMD-04 A4 225四人吊厢索道张紧液压系统使用维护说明
5、书12SD-FMD-05 A4 56四人吊厢索道制动液压系统使用维护说明书12SD-FMD-06 A4 57四人吊厢索道电气控制系统设计说明书 12SD-FMD-07 A4 148四人吊厢索道电气控制系统原理图12SD-FMD-08 A4 539工程测量技术工作报告12SD-FMD-09 A4 1610 岩土工程勘察报告 12SD-FMD-10 A4 2311 驱动，迂回生产许可证TS2910002-2013 A4 112 抱索器生产许可证 TS2910006-2013 A4 113 托，压索轮生产许可证TS2910003-2013 A4 114 吊厢生产许可证TS2910007-2013 A
6、4 115 四人吊厢索道线路配置图 FMD1. 0 A3 116 驱动张紧站配置图 FMD. 1. 1 A3 117 迂回站配置图FMD1. 2A3 118 驱动装置总图QD45. 0A2 11919迂回总图YH4500. 0 A3支架总图ZJ. 0 A2 18#支架总图 FMDJZ. 2 A2加长 1四人吊箱SDX4A. 0 A2张紧装置ZJ180. 0 A2 14人座椅固定抱索器FLD-SDB4. 0 A2 1J-1 基础图 JC. 1 A3 1横担（6N 8N） S45HD. 2B A2 1横担（4T 6T 8T） S45HD. IB A2 1横担 （12T） S45HD. 5B A2
7、1吊具净空图 DJJK1. 0 A3 1横向摆动吊具纵向摆动净空图 DJJK3. 0 A3 1 纵向摆动500四轮托索轮 SL502. 0 A3 16 500吊式六轮托索轮 SL504. 0A3加长6 500立式六轮压索轮 SL505. 0Al 1中500悬吊八轮压索轮SL507. 0Al 1O 500吊式八轮托索轮 SL506. 0A3力口长500十二轮托索轮SL512. 0 A3加长 1驱动轮装置 QD45. 1 A2 1内花键端盖 QD45. 1-4 A2 1迂回轮装置 YH45. 0 A3 1空心轴 YH45-1 A3 1实心轴 YH45-2 A3 1 迂回轴 驱动轴 QD45. 1-
8、8 A2 1四人吊厢索道张紧液压系统原理图Z. ZJ. 0200A3 120212223242526272628293031323334353637383940414243四人吊厢索道制动液压系统原理图Z. ZD. 0200A3 1四、 高速轴万向联轴节、液压推杆制动器的选择1、功率P、转速n与扭矩T的关系：T=975P/n功率P单位KW,扭矩T单位公斤.米，转速n单位转/分可见最大扭矩数值发生在使用该件时功率P与转速n之比最大时。考虑电机冲击、过载等因素，万向联轴节选取时力求保证平安系数大于5o型号额定扭矩 TN. M最大功率 与转速之 比P/n最大扭矩T公斤.米最大扭矩N.M平安系数S万向
9、瞬节SWP180X6401000055/74072. 572513.8液压推杆制动器为靠弹簧力作用的制动器，一般在电机断电时作用。其 作用力是额定的，与外界冲击、电机过载等无关。制动器额定扭矩时其构件 的平安系数设计时已考虑，选用时只要最大实际扭矩小于额定扭矩就可以了。型号额定扭矩 TN. M最大功率与转速之比P/n最大扭矩T公斤.米最大扭矩N.M液压推杆制动器YWZ9-400/ E 5080055/74072.5725五、轴类计算下面假定：驱动受拉力30吨，迂回受拉力45吨，进行核算。(而实际：驱动受拉力24吨，迂回受拉力34吨)。1.轴的受力情况有关图纸中 轴的直径心轴直径 (mm)内径d
10、 (mm)外径D (mm)拉力和(N)钢丝绳 与 轴根部 距离L (mm)扭矩T (N. mm)QD45.1-10 驱动轮空心套轴X280380450000255XQD45. 1-8驱动轮花键轴260XXXX128000000YH45-1 迂回空心套轴X150220450000121XYH45-2 迂回轮轴150XXXXX2、基本公式(1)轴根部弯矩M=FXL(2)抗弯截面模量空心轴抗弯截面模量W=兀(Dl-d4) /32D实心轴抗弯截面模量W= Ji d(732(3)抗扭截面模量Wn=2W(4)由水平力F产生的剪应力t i=F/A(5)水平力产生的弯矩M产生的正应力5 ,=M/W(6)扭矩产
11、生的剪应力t 2=T/ Wn(7)由自重产生的正应力B 2=G/AA、空心套轴有关图纸中轴的直径弯矩M抗弯模量W抗扭模量Wn面积AQD45. 1-10驱动轮空心套轴1 1. 475 X 1073797127.651810QD45. 1-8驱动轮花键轴3449290YH45-1迂回空心套轴5. 45X 10781903620331.5YH45-2迂回轮轴662343.75驱动机的空心套轴可认为只承受水平拉力及由此引起的弯矩，不承受 扭矩，扭矩由内花键轴来承受。还有驱动轮自重引起的拉应力82=G/AO合成应力 3 = J3Tl2+3；+）2空心套轴的平安系数s=6 S/ 5B、花键轴只承受扭矩扭矩
12、产生的剪应力t 2=T/Wn花键轴的平安系数5 =可/工2 =醺/工2gC、迂回轮轴迂回轮轴承受水平拉力及由此引起的弯矩，还有迂回轮自重引起的拉 应力 2 = G/A。合成应力3二板谷正二7迂回轮轴的平安系数s=5 S/8有关图纸中轴的直径材料许用应力5 s许用剪应力 t = 8s/73T 15 1T 25 2合成5平安系数SQD45. 1-10驱动轮空心套轴453558. 6830. 21. 25733. 810. 5QD45. 1-8驱动轮花键轴40Cr49028337. 17. 6YH45-1迂回空心套轴40Cr49022. 166. 52. 876. 86. 4YH45-2迂回轮轴40
13、Cr4902836. 4按照客运架空索道平安规范，对重要受力构件平安系数要大于5,以上 这些轴的屈服强度平安系数均大于5,符合要求。由于实际上的受力小于上述拉力，故本设计是平安的。六、驱动机支撑架本四人吊厢索道用的驱动机支撑架为双腿式，圆形（MDZJ2.0）。驱动机支撑架承受其上运行的小车自重、向前的张紧力F及钢丝绳扭矩T。扭矩T靠水 平轮传递给左右横梁及立柱，相当于水平轮同时施加给左右横梁及立柱一个向外的力F/, 因左右横梁及立柱有前后拉杆相连，对整个框架来说可以认为F/是一个相互作用的内力。 计算分横梁和立柱两局部，经分析得知：横梁最危险截面为小车在最前边时横梁与立柱 连接法兰的前边，立柱
14、最危险截面为小车在最前边时立柱根部。220820图（-）小车在最前边每根横梁长度13200mm,直径800义12,横梁自重G4=4749Kg,由自重引起的均布载荷q=G4/13200=3.6N/mm；在G1位置还有两托索轮组自重及托力，T形梁自重等，Gi=15OO Kg行走小车重量通过行走轮分配G2= G3=5477 Kg ,力Fl为前拉杆重量及两托轮组和作用在其上的力Fl = 1400 Kg立柱自重G5=2450Kg横梁抗弯模量 Wl=兀(D4- d4)/32D=5.76X 106 mm3横梁抗扭模量 Wn=2 Wl = 1.15 X 107 mm3横梁截面面积A 1=29692 mm2张紧
15、力F=3.2X 105 n小车在最前边时横梁计算横梁自重引起的均布载荷q对A点的剪力Q1、弯矩Ml剪力 Ql=q X 7500=3.6 X 7500=27000 N弯矩 Ml=ql2/2=3.6 X 75002/2= 1.01 X IO8 N.mmGl、G2、G3、G4对A点的剪力Q2、弯矩M2剪力 Q2= G1+G2+G3+G4 = 1.72 X 105 N弯矩 M2=6156G1+3670G2+2330G3+ (-805) G4=6056X15000+ (3670+2330) X54770+ (-805) X47490=3.83 X 108 N.mm总剪力 Q= Q1+ Q2=27000+
16、172000= 199000 N总弯矩 M= M1+ M2=4.8 X 108 Mpa竖直方向剪应力 t i=Qi/Ai=27000/29692=0.91 Mpa竖直方向正应力 6 1=M1/W1=4.8 X 108/5.76 X 106=83.98 MpaGl、G2、G3偏心对横梁产生的偏心扭矩T=(G1+G2+G3) X 220=2.74 X 10 7N.mm偏心扭矩T产生的剪应力t 2=T/Wn=2.38 Mpa水平面内：张紧力F/2产生的压应力6 2=F/2A1 = 175000/24818=7.05 Mpa假设左右横梁无连接，贝I：张紧力F/2偏心对横梁产生的水平弯矩Mx=L6X 1
17、0 5 x 820=1.31 X IO8 N.mm张紧力F/2偏心弯矩对横梁产生的正应力8 3= Mx/W1=22.77 Mpa因张紧力F/2同时作用在左右横梁上，偏心使左右横梁同时向内弯曲，5 3 =22.77Mpa 可见横梁在水平面内的应力较小，而且水平面内受力简单，横梁在水平面内有足够刚度 通过拉杆将该应力抵消，所以5 3可不计。8 =不3弋：+3:+2)=合成正应力84.2 Mpa横梁材料为 16Mn,许用应力5 b=510 Mpa , 5 S=345 Mpa变形:屈服强度平安系数Sl= 8 S/ 8 =345/84.2=4.1断裂:抗拉强度平安系数S2= 6 b/ 8 =510/84
18、.2=6.1平安系数大于3,满足规范要求。(2)小车在最前边时立柱计算立柱抗弯模量(2)小车在最前边时立柱计算立柱抗弯模量WY=五(a3b- al3bl)/4a； WX= ji (b3a- bl3al)/4b 其中 a=707, b=505, a 1=693, bl =489 Wy=1.75X 107 mm3Wx= 1.56X1 ()7 mm3斜立柱截面面积A2=几(ab- albl) =57045mm2 竖直平面内前后方向：张紧力产生的立柱根部弯矩Mi=FL/2=1.6X 105X3350=5.04 X 108 N.mmGl、G2、G3、G4对立柱根部的弯矩M2=4326Gi+1840 G2
19、+500 G3-805 G4二4326 X 15000+1840 X 54770+500 X 54770-805 X 47490= 1.55 X 108 N.mm梁自重G4对立柱根部的弯矩M3= - G4X2129=-47490X2129= -1.01 X 108 N.mm立柱自重G5对立柱根部的弯矩M4= - G5X 1365=-24440X 1365= -3.34 X 107 N.mm总弯矩 My= Mi+ M2+ M3+ M4=5.25 X 108 N.mm总剪力 Q= F/2=L6 X105N剪应力 t 1=q/A2=1.6X 105/57045=2.8 Mpa正应力 5 y=My/
20、Wy=5.25X 108/1.746X 107=30Mpa力Gl、G2、G3、G4及立柱自重G5对根部产生的压应力5 1= (G1+G2+G3+G4 + G5) /A2=(15000+54770+54770+47490+24440) /57045=3.44 Mpa竖直平面内左右方向：Gl、G2、G3、G4及立柱自重G5由于立柱向内倾斜对立柱产生的左右方向弯矩M =409 X G4+( G1+G2+G3) X 628+ 201 XG5=409X47490+92490X628+24500X201=8.24 X 107 N.mm正应力 5 x=M/ Wx=8.24X 107/1.56X 107 =5
21、.29Mpa合成正应力3 =，3马2+(陵+4+3丫)2 = 39Mpa横梁材料为 16Mn,许用应力6 b=510 Mpa , 5 S=345 Mpa变形:屈服强度平安系数Sl= 6 S/ 6 =345/41=8.8断裂:抗拉强度平安系数S2= 8 b/ 8 =510/41=13.1平安系数大于3,满足规范要求。七、迂回支架本索道采用的是SHG45.0,按承受45吨的水平力设计(实际最大拉力 是34吨)。SHG45. 0四人吊厢用45吨迂回支架图式如下:支架最底部截面1813 X 700,左右钢板厚14,前后钢板厚16,但支架向后倾斜一角度，所以其相对于弯矩的水平截面如下列图：22H=181
22、3, B=700, h=1781, b=652；拉力和 F1=4, 5 X IOn截面有效面积 A=2 X 1354 X 10 + 2 X 14X 500 = 72268 mm2立柱的抗弯模量 W=(BH3-bh3)/6H=3. 45 X 107 mm3G2为前斜横担及左右两托轮组自重Gz=472 + 2 X 110=694kg=6940NF2为左右两托轮组上的力F2=2 X 2 X 400=1600kg=16000N水平向前的弯矩 Mk X3150+ (G2+F2)X 432 = l. 43 X 109 N. mm轮体和支架自重产生的弯矩相对于水平张力来说为反弯矩，所以这里不计算轮体和支架自重产生的弯矩是偏于平安的。弯矩产生的正应力为3=M/W=41 MPa拉力和 储产生的剪应力t =F1/A=6. 23 MPa合成正应力3 =+摩=42. 4 MPa迂回支架材料为Q235-B,许用应力3 二375MPa , 5 s=235 MPa变形：屈服强度平安系数 Sk5 s/ 6 =235/45. 3 = 5. 5