计算书-10t-30m浮式起重机

111整机性能参数利用等级U6载荷级别Q3工作级别A7船型长宽型深吃水65162812电制380V50HZ尾部半径（回转半径）7M整机自重1291T总装机重量209KW12机构性能参数起重量10T（带抓斗）起升高度水面上17M（吊钩）12M（抓斗）水面下6M工作幅度最小幅度9M最大幅度30M工作速度起升48M/MIN变幅426M/MIN旋转15R/MIN工作级别起升M7变幅M6旋转M6回转大轴水平位移及不平衡力矩通过上机选点计算，不水平位移及平平衡力矩如下NRMYMMTM1300000000159672287850083106563274470134580942599601571548524438015520176227780133478772102500976684819187005276539172700003766610152840042673211132380079487912111390102224513900001051099不水平位移及不平衡力矩满足要求，同时其走势较好。14整机重量重心分别，附表1整机风载荷，QI100KN/M2Q150KN/M2Q600N/M2风垂直臂架吹（高度方向），附表二风顺臂架吹（旋转方向），附表三空载时最大幅度整机倾覆力矩M16366TM2空载时最小幅度整机倾覆力矩M221642TM空载时，最大幅度旋转力矩阻力T59TM15动载系数及偏摆角起升动载系数21053V105314244860货物偏摆角ARTGARTG11592AG221531432/60598工作状态下对船体最大载荷M、N、T取12I0354236齿条传动计算根据起重机设计规范的规定，对本变幅机构中的齿轮齿条传动进行弯曲疲劳强度校核与弯曲静强度校核。开式齿条传动的有关设计参数初步确定为模数M16MM，齿轮的齿数Z116，传动精度为9级，小齿轮材料采用40CR调质，齿条材料采用45钢调质。361齿轮的弯曲疲劳确定计算齿轮的等效切向力FTEKNKMFTMAX式中KN为应力循环次数系数，按T6及NZ计算应力循环次数N756105，从而得KN080KM为载荷系数，查取KM085FTMAX为齿条上的基本切向力，考虑刚性动载系数的影响，按类载荷的15倍计算FTMAX1537104555104N则FTE08085555104377104N齿轮的计算切向力FTCKVKKFFTE式中KV为动载系数，查取KV102；K为齿向载荷分布系数，查取K115；KF为弯曲疲劳计算的齿间载荷分配系数，查取KF12则FTC10211512555104781104N齿根弯曲应力FYFYSAYYYLWFTC/BM式中YF为齿型系数，查取YF26；YSA为应力修正系数，查取YSA163；Y为重合度系数，查取Y07；Y为螺旋角系数，取Y1；YLW为磨损系数，查取YLW14B为齿宽值，B180MM则F261630714781104/1801611263N/MM2许用弯曲疲劳应力FPYSTYXFLIM式中YST为试验齿轮的应力修正系数，查取YST2；YX为尺寸系数，查取YX062；FLIM为试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限应力，FLIM240N/MM2则FP20622402976N/MM2弯曲疲劳强度安全系数对双向载荷考虑08的折减系数SF08FP/F082976/11263211SF103齿轮弯曲疲劳强度满足要求。362齿根弯曲静强度计算最大计算切向力FTCMAXKKFFZ115121331041835105N齿根弯曲最大计算应力FMAXYFYSAYYYLWFTCMAX/BM2616307141835105/180162646N/MM2齿根弯曲静强度安全系数SFSYYSTFLIM/FMAX式中Y为齿轮齿弯曲静强度极限应力计算系数，取Y25则SFS252240/2646454SFS10齿根弯曲静强度满足要求。4、10T30M回转计算参数工作级别M6回转速度N150R/MIN起重量Q10T最大幅度RMAX30M最小幅度RMIN9M旋转部分重量重心带载RMAXG112TX169MRMING112TX019M旋转部最大幅度时，迎风面积（含货物）顺臂架方向CA88形心高Z472M形心到回转中心X169M各类风压Q250N/Q385N/Q1850N/41回转支承装置计算考虑最大倾覆力矩工况幅度30M起重量10TA计类风的最大工作载荷回转部分总重满载FAGQ122104N倾覆力矩MQRMAXGLCQAH202104NMB不计风力考虑，125试验载荷时最大工作载荷回转部分总量FAG125Q125104N倾覆力矩M125QRMAXGL277104NM以工况一作为动态工况计算载荷，工况二作为静态工况计算载荷，回转支承结构型式采用三排滚柱式回转支承13系列。对抓斗起重机，FS145,FD17动态FA17FA207104NM17M343104NM静态FA145FA181104NM145M401104NM螺栓计算载荷FA125104NM277104NM根据上述结果，对照承载能力曲线，可确定选用132、45、2800型回转支承，螺栓采用88级强度螺栓。42驱动机构的计算4421电动机的选择根据机构稳定运行时的等效静阻力矩、回转速度和机构效率，计算机构的等效功率PETN9550A回转等效静阻力矩TTMTPTWTTMDN取0012，D2800MM,T202104NM12N1FASIN22KTSINDSIN4FRCOSARCCOSARCOS679DFAKT2812210445202104FRCQA14250116406104NN（1）12210412679180245202104SIN6792814406104129951041915104521042267104NTM1/2001228226710438104NMB坡道阻力矩TPG2B2/21/J1VH1/J2VH138104NMC风阻力矩TWTWMAXFWQRFWGL类风载荷TWMAXFWQRFWGLCQA货RQA迎L39104NM类风载荷TWMAXFWQRFWGLCQA货RQA迎L63104NMD偏摆阻力矩T有风起动时间10秒,得FV/T4712N,得269TPHQRPQRTG1010430TAN26914104NM422计算功率，选择电机PE38197709390876910415/9550TN9550/085/1437KW本机采用两套回转驱动，选用两台YTSZ立式电动机，每台容量PDPE/2,则PDPE/2185KW选用YZSZ225S8型立式电机两台，参数如下S340PD22KWNE735R/MINM28G360KG校核电动机过载能力PN412KWHNMMTMTPMAXTWMAXT9550I1673528381386314955008547623423减速器选型采用硬齿面立式行星齿轮减速器，开式齿轮传动IK153/198052传动的扭矩为T减T/2IK213104NM总体要求回转速度为N15R/MIN减速器传动比IJ6085NEIKN735805215选用减速型号M710202B5参数如下许用17300NMIJ5914实际回转速度N154R/MINNEIKIJ7358052591443制动力矩计算本机采用脚控式液压制动器，其最大制动力矩应能在顺风顺坡条件下，将机构在一定时间内58秒制动停止。NT/2I344000/476195/2361NM选用TYWZ400型脚踏式液压制动器，最大制动力矩为784NM8、转盘计算81概述本转盘结构根据规格书要求，全部都采用箱型结构，工艺简单，制作方便。本结构计算采用ANSYS计算分析软件计算，采用其SHELL63单元有限元分析其计算结果，满足本设计的强度、刚度、精度的分析要求。82建模采用ANSYS自带建模方式建立模型，为了更加直观地表现转盘的受力情况，特将人字架的铰座加入其中，见图一。1XYZ图一转盘模型83模型力加载A臂架下铰点臂架下铰点的受力大小由臂架系统计算得出；B人字架铰点力人字架铰点受力由人字架结构计算提供；C起升卷筒拉力6D起升机构重量载荷两套起升机构重量载荷分别在起升轴线上取点加载。E配重载荷配重采用平均加载，受力点为各角点。F自重采用惯性负荷方式，由程序自动加入。加速度G10M/S2。工况工况一臂架位于最大幅度30M、额定起重量105T、风沿X方向、外摆10与船外摆5结合的工况下，分析转盘得受力与变形。工况二臂架位于最大幅度30M、额定起重量105T、风沿Y方向、侧摆12与船外摆35结合的工况下，分析转盘得受力与变形。工况三臂架位于最大幅度30M、额定起重量105T、外摆106与侧摆11结合的工况下，分析转盘得受力与变形。工况四臂架位于最小幅度9M、额定起重量105T、风沿X方向、内摆6与船内摆3结合的工况下，分析转盘得受力与变形。工况五臂架位于最小幅度9M、额定起重量105T、风沿Y方向、侧摆72与船侧摆15结合的工况下，分析转盘得受力与变形。工况六臂架位于最小幅度9M、额定起重量105T、外摆78与侧摆615结合的工况下，分析转盘得受力与变形。各点的载荷如下单位N工况一序号名称节点号FXFYFZ备注（左）610111579831214415710（左）620136434219315117975（右）5791647604193277127971臂架下铰点（右）580113676031226383506（左）6072624831995047462E06（左）6153061540008046282E06（右）5823061040087046299E062人字架前铰点（右）5812625232279047431E06（左）5939425624115036041E06（左）5969338127741035469E06（右）5339305827628035487E063人字架后铰点（右）5319453124207036010E06工况二序号名称节点号FXFYFZ备注1臂架下（左）61024416701519613286887（左）6203007726431161619007（右）5791135588050113294铰点（右）58035826291732416051（左）6072268140413041466E06（左）6152525025801044739E06（右）5822539042936041449E062人字架前铰点（右）5812252424096045352E06（左）5938904816831034472E06（左）5968277531109031655E06（右）5338705820469033739E063人字架后铰点（右）5318397027212032055E06工况三序号名称节点号FXFYFZ备注（左）6102325563142461268612（左）6202886060383821556905（右）57922411976102327941臂架下铰点（右）58025080282508340363（左）6072252142298039909E06（左）6152501422139043975E06（右）5822516439268040685E062人字架前铰点（右）5812235425974043795E06（左）5938995515766034747E06（左）5968226432344031604E06（右）5338654721694033688E063人字架后铰点（右）5318487726135032331E06工况四序号名称节点号FXFYFZ备注（左）61012700830069928522（左）6202494639447139464（右）579221422953913990041臂架下铰点（右）58015599730161928116（左）6079322321937019806E06（左）6159347498618021525E06（右）5829374599053021531E062人字架前铰点（右）5819294322078019793E06（左）5933849771736014634E06（左）5963548413383013739E06（右）5333535913309013747E063人字架后铰点（右）5313860071975014620E06工况五序号名称节点号FXFYFZ备注1臂架下（左）6106923151553626620768（左）620871126483133246977（右）579790917553938135铰点（右）5803047688837564147（左）6071533628544026174E06（左）6151806514193029406E06（右）5821820231291026108E062人字架前铰点（右）5811518212130030069E06（左）5935381665984020406E06（左）5964774920984017573E06（右）5335215210380019651E063人字架后铰点（右）5314863316955018000E06工况六序号名称节点号FXFYFZ备注（左）610523858100111909678（左）620698820214132457384（右）57926696748327465251臂架下铰点（右）580156432333161190203（左）607449391130721853（左）615419532219420294（右）5824169922288202922人字架前铰点（右）581451881141021850（左）593154803235788877（左）596115239214480440（右）5331147891858804513人字架后铰点（右）531155243197688852约束转盘下法兰与大轴承连接，因此将圆筒下法兰面进行全约束方式计算，见如下模型图91XYZ计算结果分析工况一应力云图ANSYS562APR272007133201NODALSOLUTIONSTEP1SUB1TIME1SEQVAVGPOWERGRAPHICSEFACET1AVRESMATDMX553SMX1441361MNMXXYZ016015320348045640680075960911210512812144136工况一应变云图10ANSYS562APR272007133215NODALSOLUTIONSTEP1SUB1TIME1UZAVGRSYS0POWERGRAPHICSEFACET1AVRESMATDMX553SMN1024SMX55081MNMXXYZ1024298588427204115318792605333405647825508工况二应力云图ANSYS562APR272007133257NODALSOLUTIONSTEP1SUB1TIME1SEQVAVGPOWERGRAPHICSEFACET1AVRESMATDMX4959SMX1380151MNMXXYZ015335306746005613476675920110734512268138015工况二应变云图11ANSYS562APR272007133308NODALSOLUTIONSTEP1SUB1TIME1UZAVGRSYS0POWERGRAPHICSEFACET1AVRESMATDMX4959SMN963888SMX49321MNMXXYZ9638883087563463761002165723122967362242774932工况三应力云图ANSYS562APR272007133352NODALSOLUTIONSTEP1SUB1TIME1SEQVAVGPOWERGRAPHICSEFACET1AVRESMATDMX4967SMX1363911MNMXXYZ0151553030945464606187577390927106082121236136391工况三应变云图12ANSYS562APR272007133411NODALSOLUTIONSTEP1SUB1TIME1UZAVGRSYS0POWERGRAPHICSEFACET1AVRESMATDMX4967SMN940379SMX49411MNMXXYZ94037928693636650610216732327298363442874941工况四应力云图ANSYS562APR272007133529NODALSOLUTIONSTEP1SUB1TIME1SEQVAVGPOWERGRAPHICSEFACET1AVRESMATDMX1114SMX66951MNMXXYZ07439148782231729756371954463452073595126695工况四应变云图13ANSYS562APR272007133547NODALSOLUTIONSTEP1SUB1TIME1UZAVGRSYS0POWERGRAPHICSEFACET1AVRESMATDMX1114SMN65982SMX11031MNMXXYZ659824639172680130721112379331969751567115039074071103工况五应力云图ANSYS562APR272007133640NODALSOLUTIONSTEP1SUB1TIME1SEQVAVGPOWERGRAPHICSEFACET1AVRESMATDMX2121SMX1221241MNMXXYZ013569271394070854277678478141694985108554122124工况五应变云图14ANSYS562APR272007133655NODALSOLUTIONSTEP1SUB1TIME1UZAVGRSYS0POWERGRAPHICSEFACET1AVRESMATDMX2121SMN1281SMX21091MNMXXYZ1281904352527678151003225672602346979021135617322109工况六应力云图ANSYS562APR272007133743NODALSOLUTIONSTEP1SUB1TIME1SEQVAVGPOWERGRAPHICSEFACET1AVRESMATDMX2388SMX526251MNMXXYZ05847116941754223389292363508340934677852625工况六应变云图15ANSYS562APR272007133801NODALSOLUTIONSTEP1SUB1TIME1UZAVGRSYS0POWERGRAPHICSEFACET1AVRESMATDMX2388SMN2378SMX0198681MNMXXYZ237821121845157913121046779401512978246555019868总结转盘结构采用的是Q345B材料，Q345B材料的许用应力为259MPA，转盘的最大应力出现在工况一中，为144MPA，小于结构许用应力；转盘起升卷筒的许用变形量为4400起升卷筒离回转中心距离的1/500，即为8MM，而工况中实际变形最大变形量为407MM在许可范围内所以结构的强度和挠度能够满足设计要求。10T32M回转计算书参数1、工作级别M62、回转速度N150R/MIN3、起重量Q10T最大幅度RMAX30M最小幅度RMIN9M4、旋转部分重量重心带载RMAXG112TX169MRMING112TX019M5、旋转部最大幅度时，迎风面积（含货物）顺臂架方向CA88形心高Z472M形心到回转中心X169M6、各类风压Q250N/Q385N/Q1850N/一、回转支承装置计算考虑最大倾覆力矩工况幅度30M起重量10T1、计类风的最大工作载荷回转部分总重满载FAGQ122104N倾覆力矩MQRMAXGLCQAH202104NM2）、不计风力考虑，125试验载荷时最大工作载荷回转部分总量FAG125Q125104N倾覆力矩M125QRMAXGL277104NM16以工况一作为动态工况计算载荷，工况二作为静态工况计算载荷，回转支承结构型式采用三排滚柱式回转支承13系列。对抓斗起重机，FS145,FD17动态FA17FA207104NM17M343104NM静态FA145FA181104NM145M401104NM螺栓计算载荷FA125104NM277104NM根据上述结果，对照承载能力曲线，可确定选用132、45、2800型回转支承，螺栓采用109级强度螺栓。二、驱动机构的计算一电动机的选择根据机构稳定运行