（完整版）橋式起重機提升系統(tǒng)設(shè)計

1、本word文檔可編輯可修改 分類號密級U D C畢業(yè)論文（設(shè)計）橋式起重機提升系統(tǒng)設(shè)計姓 名：專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化班 級：學(xué) 號：指導(dǎo)教師：導(dǎo)師論文外文題目：System design of the bridge crane關(guān)注我 實時更新 最新資料 論文主題詞：外文主題詞：橋式起重機提升系統(tǒng)bridge cranehoisting system論文答辯日期：答辯委員會主席：評閱教師： 摘要橋式起重機在國內(nèi)外 工程施 工中得到廣泛應(yīng)用，而橋式起重機大型化代表著一個國家 的 工業(yè)水平和科技水平，因此大型橋式起重機 的研發(fā)越來越得到重視。橋式起重機總體參數(shù)確定和臂架設(shè)計 的好與壞直接影

2、響整機布局和性能。本文旨對橋式起重機提升系統(tǒng) 的設(shè)計。起升機構(gòu)，是任何起重機任何起重機必須具備 的，使物品獲得升降運動 的基本組成。起升機構(gòu) 工作 的好壞將直接影響整臺起重機 的 工作性能，是起重機最主要 的機構(gòu)之一，它是由原動機、卷筒、鋼絲繩、滑輪組和吊鉤組成。原動機 的旋轉(zhuǎn)運動通過卷筒、鋼絲繩、滑輪組進(jìn)行運動和力 的傳遞，最終變成吊鉤 的垂直運動。起升系統(tǒng) 的原動機采用液壓馬達(dá)，能滿足起重機 的起升噸位要求。對于大型 的起重機一般具有主、副兩套起升系統(tǒng)，以便更好 的實現(xiàn)重物 的提升。對橋式起重機來說，起升動作是最頻繁 的動作。主起升系統(tǒng)由恒功率變量泵、內(nèi)藏式定量馬達(dá)組成常閉式液壓系統(tǒng)。液壓

3、系統(tǒng) 的液壓馬達(dá)把高壓油液 的壓力能轉(zhuǎn)換成機械能，使主機 的 工作部件克服負(fù)載及阻力克服負(fù)載及阻力而產(chǎn)生運動。變量馬達(dá)能有效地達(dá)到輕載高速、重載低速和節(jié)能 的效果。通過馬達(dá)內(nèi)部 的斜盤調(diào)節(jié)馬達(dá) 的流量，使其在低速狀態(tài)下，馬達(dá)輸出高轉(zhuǎn)矩；在高速狀態(tài)下，馬達(dá)輸出低轉(zhuǎn)矩。本設(shè)計采用許用應(yīng)力法以及計算機輔助設(shè)計方法對橋式起重機 的提升系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。關(guān)鍵詞 : 橋式起重機，起升機構(gòu)，許用應(yīng)力，液壓系統(tǒng)。 ABSTRACTBridge crane is widely used at home and abroad in engineering construction,Bridge craneis wid

4、ely used at home and abroad in engineering construction,Therefore large bridge craneresearch and development have been paid more and more attention,Determine the overallparameters and bridge crane arm frame design is good or bad directly affect the overall layoutand performance.The purpose of this p

5、aper is to improve the design of the bridge crane system.Lifting mechanism,Is any crane crane must have,Make items to obtain the basic componentof lifting movement.Lifting mechanism work is good or bad will directly affect the performanceof the whole crane,Is the most important one of crane,It is by

6、 the prime mover, drum, wire rope,pulley block and hook.Prime mover of the rotary motion through the reel, wire rope and pulleyblock movement and force transfer, eventually become a hook vertical movement.Prime moverUSES hydraulic motor, the lifting system can satisfy the requirement of the crane li

7、ftingtonnage.For large cranes in general has a main, two sets of hoisting system, in order to betterrealize the weight of promotion.For bridge crane, lifting action is the most frequent action. The main hoisting systemconsists of constant power variable pump and quantitative motor capacitor often cl

8、osed hydraulicsystem. The hydraulic system of hydraulic motor of high pressure oil pressure can be convertedinto mechanical energy, make the working parts of the host to overcome the load and resistanceto overcome the load and resistance and motion generation. Variables can effectively reach theligh

9、t load motor overloaded at low speed and high speed, energy saving effect. Through themotor internal oblique plate can regulate the flow of motor in the low speed condition, the motoroutput high torque; Low at high speeds, the motor output torque.This design adopts the allowable stress method and co

10、mputer aided design method ofbridge crane hoisting system design.Key Words:Bridge crane ,Lifting mechanism,Allowable stress,The hydraulic system 目錄1.緒論 .11.1起重機 的發(fā)展史 .11.2目前橋式起重機在國內(nèi)外 的研究情況.2.2.23、131.2.1起重機在國內(nèi) 的研究現(xiàn)狀1.2.2起重機在國外 的研究現(xiàn)狀1.2.3橋式起重機 的發(fā)展趨勢38.31.3設(shè)計研究 的主要 的內(nèi)容 .42.起重機金屬結(jié)構(gòu) .52.1參數(shù) 的確定 .52.2載荷計

11、算 .52.3主梁和端梁截面幾何參數(shù)優(yōu)化.62.4主梁 的計算 .72.5端梁計算 .103.起升結(jié)構(gòu) .123.1主起升機構(gòu) 的設(shè)計計算.133.1.1鋼絲繩 的選擇 .133.1.2滑輪組 的選擇 .133.1.3吊鉤 的選擇 .143.1.4卷筒 的選擇 .153.1.5選擇電動機 .163.1.6選擇標(biāo)準(zhǔn)減速器 .163.1.7驗算起升速度和實際需要功率.163.1.8選擇制動器 .173.2副起升機構(gòu)設(shè)計計算 .173.2.1鋼絲繩 的選擇 .173.2.2滑輪組 的選擇 .173.2.4卷筒 的選擇 .203.2.5選擇電動機 .214結(jié)論 .22致謝.23參考文獻(xiàn) .24 1.

12、緒論1.1起重機 的發(fā)展史中國古代灌溉農(nóng)田用 的桔槔是臂架型起重機 的雛形。在古代已經(jīng)有起升和移動重量較大 的物品 的需要，因此就采用起重裝置來進(jìn)行這個 工作。在公元前五千年到四千年 的新石器時代 的末期，我國古代勞動人民己能開鑿和搬運巨石到遠(yuǎn)處，砌成石棺石臺等來埋葬和紀(jì)念死者。在商朝（公元前 1765到 1760年之間），我國勞動人民就用了汲水 的桔槔（一種用杠桿、對重和取物裝置組成 的起重裝置）。以后到公元前 1115年至 1079年之間，又有轆櫨 的發(fā)明。在古埃及建造金宇塔時，廣泛采用滾子、斜面和杠桿來起升大石塊、石碑和雕像，這些物品 的重量有 的甚至達(dá)到 1000噸。那時候起重機械都是

13、人力驅(qū)動。公元前 120年，在蓋隆 的著作中描述了幅度不變 的起重機和幅度可變 的起重機。在這些書籍中記載了下列零部件 的采用：自鎖式渦輪傳動裝置、齒輪、起重卷筒等。 工業(yè)中蒸氣機 的出現(xiàn)大大地推動了起重機械 的發(fā)展和改善。 1827年，出現(xiàn)了第一臺用蒸氣驅(qū)動 的固定式旋轉(zhuǎn)起重機。 1846年，第一次制成了用液力驅(qū)動 的起重機。 工業(yè)中電力驅(qū)動 的出現(xiàn)，是起重機械進(jìn)一步蓬勃發(fā)展 的轉(zhuǎn)折點。 1880年，出現(xiàn)了第一臺用電力驅(qū)動 的載客升降機。 1885年制成了電力驅(qū)動 的旋轉(zhuǎn)起重機。接著制成電力驅(qū)動 的橋式起重機和門3座起重機。隨著冶金 工業(yè)、煤炭和采礦 工業(yè)、機器制造業(yè)、海港和內(nèi)河碼頭 的裝備

14、和建筑 工程等發(fā)展，起重機械 的品種和參數(shù)都大大擴大。機械制造已經(jīng)成長成一門獨立 的機械制造部門。第二次世界大戰(zhàn)以后 的幾十年，起重機械獲得極其迅速 的發(fā)展高，起重機 的質(zhì)量、產(chǎn)量和品種得到大大 的發(fā)展。例如，由于焊接技術(shù) 的發(fā)展，箱形結(jié)構(gòu) 的橋式起重機得到廣泛 的應(yīng)用，由于金屬材料 的改善和加 工技術(shù) 的改進(jìn)，起重機零部件 的壽命也提髙，由于電機和控制技術(shù) 的發(fā)展，大大提高了起重機電力驅(qū)動 的品質(zhì)和自動化水平。我國 的起重機械制造業(yè)由于長期受封建主義、帝國主義和官僚資本主義 的深重壓迫，沒有自己 的機器制造業(yè)，沒有起重機械制造業(yè)。中華人民共和國成立以來，在中國共產(chǎn)黨 的領(lǐng)導(dǎo)下，我國已經(jīng)建立能

15、獨立制造各種起重機 的 工業(yè)體系。對橋式起重機、汽車起重機、門座起重機和塔式起重機等已具有批量 的生產(chǎn)能力。但是，即使已經(jīng)取得了很大 的成績，但在今后相當(dāng)長時期里，1 要抓好起重機 的質(zhì)量和產(chǎn)量，抓好各個環(huán)節(jié)，如原材料、基本零部件以及生產(chǎn)管理等環(huán)節(jié)，使我國起重機質(zhì)量和產(chǎn)量達(dá)到國際先進(jìn)水平。1.2目前橋式起重機在國內(nèi)外 的研究情況3 13、1.2.1起重機在國內(nèi) 的研究現(xiàn)狀國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)大型起重機 的廠家很多。其中以中聯(lián)重科、三一重 工、撫挖等公司產(chǎn)品系列較全市場占有率較高。 中聯(lián)重科在 2007年 12月宣布實行品牌統(tǒng)一戰(zhàn)略后現(xiàn)已成功開發(fā)了 50t600t履帶式起重機產(chǎn)品系列。作為中國起重機行業(yè)

16、 的領(lǐng)跑者，徐州重型機械有限公司現(xiàn)在已經(jīng)形成了以汽車起重機為主導(dǎo)，履帶式重機和全路面起重機為式起重機生產(chǎn)企業(yè)撫挖現(xiàn)已擁有側(cè)翼強勢推進(jìn) 的龐大型譜群。國內(nèi)最具歷史 的履帶35t350t 的履帶式起重機產(chǎn)品系列。 QUY350是撫挖 2007年推出 的國產(chǎn)首臺 350t履帶式起重機，填補了國內(nèi) 350t履帶式起重機 的產(chǎn)品型譜空白。三一科技自 2004年初進(jìn)入履帶式起重機 的研發(fā)和生產(chǎn)領(lǐng)域至今，已成功開發(fā)出 50t900t共 10個型號 的全系列產(chǎn)品并全部實現(xiàn)銷售。其 900t履帶起重機 的順利下線，標(biāo)志著我國大型、超大型履帶起重機自主研發(fā)領(lǐng)域已走在亞洲前列，成為目前亞洲最大噸位 的履帶式起重機。

17、據(jù)悉，日前三一科技已具備 3200t以下履帶式起重機 的開發(fā)能力。31.2.2起重機在國外 的研究現(xiàn)狀目前，國外專業(yè)生產(chǎn)大型起重機廠家很多。其中利勃海爾、特雷克斯 -德馬格、馬尼托瓦克與神鋼等公司家產(chǎn)品系列較全， 市場占有率較高。利勃海爾公司 的產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)、 工作可靠，其生產(chǎn) 的 LR系列履帶起重機最大起重量已達(dá) 1200t 。其桁架臂履帶式起重機系列在 007年又喜添新品 LR1600/2，使其產(chǎn)品型譜更加完善。德馬格公司主要生產(chǎn)起重量從 50t1600t 的 CC系列履帶起重機。最近推出了世界最大 的履帶式起重機CC8800-1雙臂新增功能套件使其起重能力達(dá)到 3200t馬尼托瓦克公司團(tuán)

18、推出了新研發(fā) 的 31000型履帶式起重機。其獨特 的創(chuàng)新是可變位配重 (VPC)。與使用普通 的吊運能力增強附件相比，可大量減少所需 的地面準(zhǔn)備 工作。此外，配備可變位配重 的起重機能夠起吊和運送所有等級 的額定負(fù)荷，可以很方便地在 工地上移動。神鋼公司開發(fā) 的履帶起重機產(chǎn)品系列化程度高、 性價比高，深受發(fā)展中國家 的歡迎，在全球范圍內(nèi)占有一定2 比例。近兩年神鋼在中國市場中噸位履帶起重機 的銷售業(yè)績較好日本產(chǎn)品 的技術(shù)性能與德國產(chǎn)品還是有相當(dāng)差距，但其進(jìn)步較快，合我國一般履帶起重機用戶。價格比德國產(chǎn)品更有競爭力，所以它們較適81.2.3橋式起重機 的發(fā)展趨勢（1）起重機 的大型化。近年來，

19、火電發(fā)電機組 的功率不斷增大，由以前 的 30萬 KW為主轉(zhuǎn)為 60萬 KW乃至 100萬 KW為主，對起重機 的噸位需求增大。 由于美國核電技術(shù) 的推廣應(yīng)用，使大件吊裝量大幅增加催生了大型起重機市場 的需求。 大型石化項目，同樣需求大噸位 的大型起重機特別是履帶式起重機。（2）創(chuàng)新設(shè)計。開展對起重機傳動型式創(chuàng)新、 結(jié)構(gòu)構(gòu)造創(chuàng)新和功能原理創(chuàng)新等方面理論及技術(shù)基礎(chǔ)研究，為此著重研究新材料、新 工藝、新 的傳動裝置，從而通過對不同設(shè)計方案 的優(yōu)選、分解和組合來產(chǎn)生新 的設(shè)計方案， 不斷推出創(chuàng)新設(shè)計成果。（3）核心技術(shù)化。各大知名企業(yè)均具有其獨特 的核心技術(shù)，并不斷創(chuàng)新，持在同行業(yè)內(nèi) 的領(lǐng)先地位?，F(xiàn)

20、在各大公司均大力研究開發(fā)自己 的核心技術(shù)，以不斷提升自己 的產(chǎn)品檔次和競爭能力。努力保（4）模塊化和組合化。極短交貨期 的市場需求要求開展基于網(wǎng)絡(luò) 的協(xié)同異地設(shè)計技術(shù)、并行 工程技術(shù)研究，這樣可以縮短產(chǎn)品 的開發(fā)周期。用模塊化設(shè)計代替?zhèn)鹘y(tǒng) 的整機設(shè)計方法，將起重機上功能基本相同 的構(gòu)件、部件和零件制成有多種用途，有相同聯(lián)接要素和可互換 的標(biāo)準(zhǔn)模塊， 通過不同模塊 的相互組合， 形成不同類型和規(guī)格 的起重機。達(dá)到改善整機性能，降低制造成本，提高通用化程度，用較少規(guī)格數(shù) 的零部件組成多品種、多規(guī)格 的系列產(chǎn)品，充分滿足用戶需求。（5）大噸位 的自拆裝系統(tǒng)。履帶起重機體太笨重在公路上無法自由行走，必

21、須拆卸才可運輸，到達(dá) 工作點后再進(jìn)行組裝，需要輔助吊車。為減少或不用輔助吊車，節(jié)省施 工費用，因此研制自拆裝系統(tǒng)勢在必行。目前中噸位履帶起重完善，大噸位 的自拆裝系統(tǒng)仍是亟待解決 的難題。機 的自拆裝系統(tǒng)已比較3 1.3設(shè)計研究 的主要 的內(nèi)容本次畢業(yè)設(shè)計通過查閱相關(guān)圖書、期刊、網(wǎng)上查詢等多種途徑，經(jīng)過課題 的專業(yè) 的調(diào)研,收集相關(guān)資料 ,針對起重機中 的橋式起重機 的提升系統(tǒng)作一個比較全面 的研究。橋式起重機是橫架于車間、倉庫和料場上空進(jìn)行物料吊運 的起重設(shè)備。由于它 的兩端坐落在高大 的水泥柱或者金屬支架上，形狀似橋。橋式起重機 的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上 的軌道縱向運行，可以充分利用橋架下

22、面 的空間吊運物料，不受地面設(shè)備 的阻礙。它是使用范圍最廣、數(shù)量最多 的一種起重機械。普通橋式起重機一般由起重小車、橋架運行機構(gòu)、橋架金屬結(jié)構(gòu)組成。起重小車又由起升機構(gòu)、小車運行機構(gòu)和小車架三部分組成。起升機構(gòu)包括電動機、制動器、減速器、卷筒和滑輪組。電動機通過減速器，帶動卷筒轉(zhuǎn)動，使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下，以升降重物。小車架是支托和安裝起升機構(gòu)和小車運行機構(gòu)等部件 的機架，通常為焊接結(jié)構(gòu)。本次畢業(yè)設(shè)計主要針對 的是橋式起重機 的提升系統(tǒng)設(shè)計，所以先要對提升系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)作一下了解：橋式起重機提升系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)有原動機、卷筒、鋼絲繩、滑輪組和吊鉤。在對橋式起重機提升系統(tǒng) 的各種結(jié)構(gòu)設(shè)計中，我主

23、要要選擇起重機 的基本結(jié)構(gòu)和提升系統(tǒng) 的電動機、卷筒等進(jìn)行設(shè)計。重點概括如下：（1）對國內(nèi)外起重機 的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢和發(fā)展方向進(jìn)行綜述；（2）對橋式起重機 的基本金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析；（3）對提升機構(gòu)主起升機構(gòu) 的設(shè)計進(jìn)行計算；（4）對提升機構(gòu)副起升機構(gòu) 的設(shè)計進(jìn)行計算。4 2.起重機金屬結(jié)構(gòu)2.1參數(shù) 的確定表 2.1起重機相關(guān)參數(shù)表起重機類型 工作級別機加 工車間 10噸橋式起重機A4橋架形式雙梁 8/5t10m機構(gòu)主起升副起升大車小車額定起重量（噸）起升高度 (米)運行速度 (米/分) 工作級別8107.3M551210.3M545M52.510P3865M331.25P18輪距（米）軌距（

24、米）軌道型號起重機橋架結(jié)構(gòu)鋼材料選擇 Q235。起重機總質(zhì)量 G=0.45Q+0.82L=0.458+0.8210=11.8t。起重小車質(zhì)量 Gt=0.4Q=3.2t根據(jù)起重機設(shè)計手冊圖 1-3-1取單根主梁自重 G1=2t穩(wěn)定起升速度Vh=7.3m/min=0.123m/s 0.2m/s,起升沖擊系數(shù)1=10.1。根據(jù)起重機設(shè)計手冊公式 1-3-10確定起升載荷動載荷系數(shù)2=2min，車間用起升機 的起升級別一般為 HC2和 HC3，結(jié)合起重機設(shè)計手冊表 1-3-5，取2min=1.1。起重機運行慣性力 PH=5ma=1.5118000.2=3540N。小車運行慣性力 PH=5ma=1.52

25、0000.2=600N。大車運行跑偏時，軌道側(cè)面與車輪輪緣或水平導(dǎo)向輪之間產(chǎn)生水平側(cè)向力Ps=1/2?R，其中 ? R是起重機產(chǎn)生側(cè)向力一側(cè)最大輪壓之和。2.2載荷計算5 （ 1）自重載荷：自重載荷包括均布載荷和集中載荷。根據(jù)圖 4-3-36可以得出作用在一根主梁上半個橋架 的重量G橋=1.5t。（ 2）集中載荷，查起重機設(shè)計手冊表 4-3-8得：操縱室重量Gc=13500N，運行機構(gòu)重量Gy=5500N，電氣設(shè)備重量 Gd=1500N。（3）水平慣性載荷，分為橋架質(zhì)量產(chǎn)生 的慣性載荷作為均布載荷q慣作用在橋架主梁上。大車啟動或制動時，載重小車引起 的慣性力以一集中載荷P大慣作用在主梁上。2.

26、3主梁和端梁截面幾何參數(shù)優(yōu)化1)梁高 hh0= 1/141/18 L=556mm715mm，取 H=600mm選取腹板高度 h=650mm端梁高度 H0= 0.40.6 h=240360mm，取 H0=350mm，選取腹板高度 h=400mm2）腹板和上下蓋板腹板厚度=6mm，腹板間距 b H/3.5=171mm,b L/50=200mm。取 b=250mm，上下蓋板厚度1 H/50=13mm，取1=24mm。蓋板寬度 B=b+2+40=306mm。同理，端梁腹板厚度 =6mm，上下蓋板厚度 0 H0/50=7mm，取0 =8mm。腹板間距b=0.5H0=175mm，蓋板寬度 B=b+2+40

27、=231mm,取端梁長 B0=3m。主梁截面和端梁截面 的尺寸簡圖分別示與圖中：6 圖 2.1主梁截面尺寸簡圖圖 2.2端梁截面尺寸簡圖2.4主梁 的計算已經(jīng)知道半個橋架 的自重 G橋=1.5t則主梁由于橋架自重引起 的均布載荷：ql=G橋/L=15000/1000=15N/cm查表得主梁由于分別驅(qū)動大車運行機構(gòu) 的長傳動軸系引起 的均布載qy=88.5Ncm，取 qy=8N/cm。荷：運行機構(gòu)中央驅(qū)動部件重量引起 的集中載荷為Gd=10KN 。主梁 的總均布載荷：q=ql+qy=23N/cm。主梁 的總計算均布載荷： q=4q=1.123=25.3N/cm。式中4是運行沖擊系數(shù)，根據(jù)公式 1

28、-3-13得4=1.03+av=1.03+0.00245=1.1。作用在一根主梁上 的小車兩個車輪 的輪壓值可根據(jù)表Q/G=8/11.8=0.68，初選軌道為 P18，兩車輪輪壓值P1=33600NP2=28800N3-8-12中所列數(shù)據(jù)選用：根據(jù)考慮動力系數(shù)2 的小車車輪 的計算輪壓值為：P1=P12=33600N1.1=36960N P2=P22=28800N1.1=31680計算主梁垂直最大彎矩：Mmax G+P（2.1）=( (P1+P2（L-BXC）/L +Ql/2 -4G0l0/L)/(4 (P1+P2)/L+q/2)+4G0l0+4G1l1G0為操縱室 的重量取 G0=13500

29、N，其重心距支點 的距離為 l0=280cm。將各數(shù)值代入公式 2.1計算可得： G1=5500N，l1=160cm，BXC=160cmMmax =36960+31680 (1000 - 160)/1000 +25.3 1000/2 - 1.12 135002801000/24 /36960+31680/1000+25.32+1.1213500280+1.125500160=21.2106N m7 主梁水平最大彎矩： Mgmax=0.8MmaxG+P a/g（2.2）式中 g重力加速度， g=9.81m/s2a為大車起動、制動加速度平均值，由表 1-3-7可計算得 a=0.19+ 0.25-0

30、.190.75-0.631- 0.63=0.19+0.02=0.21m/s2。為不計沖擊系數(shù)和動載系數(shù)時主梁垂直最大彎矩，由公式2.3算得：Mmax G+P = (P1+P2 (L- BXC)/L +ql/2 - G0l0L/2)/(4P1+P2/L+q/2)+G0l0+G1l1=20.8106N m（2.3）代入公式 2.2得主梁水平最大彎矩：Mgmax=0.8Mmax G+P ag=0.820.81060.219.81=35.6104N m主梁中間截面 的最大彎曲應(yīng)力根據(jù)公式 2.4計算：= G+P +g=Mmax G+P /Wx+Mgmax/Wy（2.4）式中主梁中間截面對水平重心軸線X

31、-X 的抗彎截面模數(shù)，其近似值：Wx= h3+B1 h（2.5）Wy 主梁中間截面對垂直重心軸線Wy=B1/3+h bY-Y 的抗彎截面模數(shù)，其近似值：（2.6）.代入公式 2.4因此可得：= G+P +g=Mmax G+P /Wx+Mgmax/Wy=21.21062038.4+35.6104902.4=1.08104N/cm2查表得 16Mn 的許用應(yīng)力 I=s/n=230/1.33=172.9MP主梁支承截面 的最大剪應(yīng)力根據(jù)公式計算：max=Qmax G+P S/Ix0 2（2.7）式中 Qmax G+P是主梁支撐截面所受 的最大剪力，由公式 2.8計算：QmaxG+P =P1+P2L-

32、BXC/L+qL2+4G0L- l0L+4G1 （2.8）Ix0 主梁支承截面對水平重心軸線X-X 的慣性矩，其近似值8 Ix0 Wx0H0/2（2.9）= h03+B1 h0H02= 650.63+30.60.66569.8/2=71140cm4S主梁支承截面半面積對水平重心軸線 xxS=2h0/2h0/4+B1 h0/2+12（2.10）=2650.62654+30.60.665/2+0.6/2=1236cm3代入公式 2.7可得：max=Qmax G+P SIx0 2=max=93267.712367114020.6=1350N/cm2=13.5MPamax=13.5MPa I= I 3

33、=95.6MPa由上面 的計算可知，強度足夠。主梁在滿載小車輪壓作用下，在跨中所產(chǎn)生 的最大垂直撓度可按照下列公式進(jìn)行計算：f=(P1L3 1+ 1-62+44) /48EIx（2.11）式中=P2/P1=31680/36960=0.857=BCX/L=160/1000=0.16Ix WxH/2=2038.469.8/2=71140cm3代入公式 2.11可得：f=P1L3 1+ 1- 62+44 48EIx=3696010003 1+0.857 1-60.162+40.164 /4831.71067.7114104=0.534cm允許 的撓度值由公式 f =L700=1000/700=1.4

34、29cm得到因此ff主梁在大車運行機構(gòu)起、制動慣性載荷作用下，產(chǎn)生 的水平最大撓度可按下列公式計算： fg=PgL3/48EIy+qgL4/384EIy（2.12）式中 Pg= 0.010.02 v P1+P2 = 0.010.02 45/60 33600+28800 =468936Nqg= 0.010.02 vq= 0.010.0245/6023=0.170.34N/cmIy=Wy B2=902.430.6/2=13806cm4代入公式 2.12可得：fg=PgL348EIy+qgL4384EIy=PgL348EIy+qgL4/384EIy=0.302cm水平撓度 的許用值： fg =L/2

35、000=0.5cmfgfg9 由上面計算可知，主梁 的垂直和水平剛度均滿足要求。2.5端梁計算端梁受有主梁 的最大支撐壓力和橋架偏斜側(cè)向載荷，其中，是起重機產(chǎn)生側(cè)向力一側(cè)最大輪壓之和，是水平側(cè)向力系數(shù)，根據(jù)跨度 L=10m和大車輪距 k=2.5m，由起重機設(shè)計手冊圖 1-3-6（b）中查得，則。由主梁自重和滿載小車在端梁極限位置求得，對端梁產(chǎn)生垂直彎矩和剪力，并認(rèn)為兩主梁 的壓力相同：主梁自重2t，小車自重 3.5t，小車滿載重量為 3.5t+8t=11.5t。根據(jù)理論力學(xué)計算出。由于小車制動慣性載荷和端梁自重影響很小，通常在計算強度 的時候忽略不計，端梁 的載荷作用圖如下：圖 2.3端梁在豎

36、直面內(nèi)載荷作用圖圖 2.4端梁在水平面內(nèi)載荷作用圖端梁部位為彎截面，如 的截面面 II-II和釘孔削弱III-III。 的計算 的矩最大 的圖中所示I-I、支撐截安裝接頭 的截面圖 2.5端梁計算部位示意圖10 I-I截面 的彎矩為 MV=Vmax C=1.03105N0.1m=10300N mMH=Ps C=6177.6N0.1m=617.8N m剪力 Qv=Vmax=1.03105N I-I截面 的應(yīng)力為=MV/WX+MH/WYWx= h3+B1 h（2.13）= 400.63+23.10.840=1059.2cm3Wy= B13+h b= 23.10.83+400.617.5=527.8

37、cm3代入公式 2.13得=MV/WX+MHWY=10300N m/1059cm3+617.8N m3/527.8cm3=9.7MPa+1.17MPa=11MPa I=sn=230/1.33=172.9MPa剪應(yīng)力一般不大，可不算。II-II截面 的彎矩為 MV=Vmax C=10300N m（水平彎矩很小，不考慮）剪力 Qv=Vmax=1.03105N應(yīng)力為=MV/WII - II =QvS0/2Iz （2.14）WII - II為截面 II-II 的截面抗彎模量， S0為截面 II-II 的最大靜矩。而抗彎模量WII - II= h/3+B1 h= 400.6/3+23.10.840=10

38、59.2cm3S0=169cm3Iz=WZ b/2= 400.63+3000.84041.6/2=206336cm4代入公式 2.14得=10300/1059.2=9.7MPa=1.03105N169cm3/(2206336cm40.8cm)=0.53MPa截面 III-III 的垂直彎矩很大，但剪力和水平彎矩不大，主要計算安裝接頭 的螺栓連接：螺栓選擇 M20，則螺栓截面積 A=d2/4=3.144/4=3.14cm2由分析可知：腹板下一排螺栓受 的拉力最大，每個螺栓受力為：Ni=(H - b)M/9n0H2d0/22.5d1/2+2n(H- b- a3)2+4 ai/2 )（2.15）H為

39、端梁高度， H=416mm , M為連接處 的垂直彎矩，如圖所示，M=Vmax（1.25-0.625）=1.03105N0.625m=0.64105N mn0是下蓋板一端總受剪面數(shù)， n0=36，腹板與下蓋板上 的連接螺栓都取 M20，則，為do/d1=1,一側(cè)腹板受拉螺栓總數(shù) n，n=36。b為螺栓距離蓋板距離取為 b=48mm a1=60mm，11 代入公式 2.15得N=(416mm- 48mm)0.64108N mm/(36416mm2/2.5+236(416mm-48mm- 60mm)2+4(160mm2+110mm2+60mm2)=3.37103N對應(yīng) 的每根螺栓上 的拉應(yīng)力為=N

40、i/A=3.37103N3.14cm2=10.7MPa =170MPa下蓋板每個螺栓所受 的剪力為Ns=H/2.5(H- b) d0/2d1/2 Ni=416mm/(2.5(416mm- 48mm)13.37103)=1.52103N,對應(yīng) 的剪應(yīng)力=Ns/A=1.52103N/d=1.52103N/(2cm0.6cm)=12.7MPa =100MPa3.起升結(jié)構(gòu)結(jié)合本次設(shè)計 的起重機有主副起升機構(gòu)，故起升機構(gòu) 的布置如下圖所示：12 圖 3.1起升機構(gòu) 的布置圖1-減去器 2-制動器 3-帶制動輪 的聯(lián)軸器 4-浮動軸 5-聯(lián)軸器 6-電動機 7-卷筒 8-卷筒支座3.1主起升機構(gòu) 的設(shè)計計算3.1.1鋼絲繩 的選擇鋼絲繩直徑由起重機設(shè)計手冊公式 3-1-1給出 d=CS其中 C為選擇系數(shù)，起升機 工作級別為 M5，由表 3-1-2查得 C=0.104，S為鋼絲繩最大 工作靜壓力，由起重機設(shè)計手冊公式 2-2-2得S=Q/(2mz) (1/123)（3.1）式中 m為倍率，初選 m=3,橋式起重機中多選用雙聯(lián)滑輪組 ,由起重機設(shè)計手冊表 3-2-11得，z=0.98，由表 2-2-3得1=2=3=4=5=6=0.98，代入公式 3.1得：S=19678N d=CS=14.6mm取 d=15mm吊鉤起重機 的鋼絲繩常用結(jié)構(gòu)為 6X（19），故選用 的鋼絲繩 的型號為（G