毕业设计（论文）-QD16t-13.5m箱型双梁桥式起重机主梁及端梁设计

1、设计项目计算与说明结果概述第1章前言1.1概述随着世界经济及工业技术的不断发展，特别是电 动葫芦及其驱动装置“三合一”（电动机，减速器，制 动器三合为一）部件的技术发展，以电动葫芦为起升 机构的葫芦试起重机，以其高度的标准化、系列化和 通用化程度为前期在世界主要工业发达国家不断更 新发展，并逐步替代在主要性能参数相近的通用桥式 起重机产品。近年来，我们对本国的桥式和梁式起重机的生产 及其使用情况进行了调查和分析，对国外的起重机产 品进行研究，从起重机的使用性能、安全可靠性及主 要配套适合我国国情入手，克服旧型葫芦起重机专业 化标准化，协作化程度不高的缺点。为此，新型葫芦 双梁桥式起重机（lhg

2、型），在主要性能参数、工作 级别、外形尺寸及厂房的轮压值等方面，符合国内最 新的起重机设计规范，并与国外起重机标准接轨。随着现代工业的迅速发展，电子计算机的广泛应 用，系统工程、优化工程、创造性工程、人机工程等 现代化理论的发展，大大加快了现代工业的发展进 程，使社会生产力又跃上了一个新水平。当今世界工 业生产，由于市场竞争的需要，生产方式由单一品种 的大批量向着多品种的变批量方向发展。30年代以 来，物料搬运技术仅指的是各类起重运输设备，而 90年代的物料搬运系统逐渐增加了许多自动化内 容，包括自动识别、自动导向、自动计数、自动称重 等。为了使生产和流动能够紧密配合，构成更大、更 高效的物流

3、系统，计算机技术得到了广泛的应用，起 重机的很多工作将被机器人和其它机器所取代。目前世界销售市场对起重机械的需量正在不断 增加，从而使国外各种制造起重机企业在生产屮更多 地采用优化设计、机械自动化和自动化设备去提高劳设计项目计算与说明结果课题背景动生产率，这对世界销售市场、制造商和用户都产生 了巨大的影响。有关调杳资料表明，65%的起重机械 用户主要是为了提高牛产率、减少劳动工资，因而要 求采用先进的起重机设备的用户便越来越多。近年 来，美国因制造技术、质量问题和价格昂贵等原因， 降低了其在世界上的竞争能力;联邦德国德马克公司 (demag),由于实行了生产技术振兴，解决了提 高生产的工艺手段

4、，以占优势的新产品来保持其发展 的优势，该公司1985年研制成dh系列电葫芦,1990 年又研制了 dk新系列电葫芦，其制造的电动葫芦双 梁起重机有一半以上供出口，产品在国际市场上声誉 很好，销路甚广。当今起重机械的发展方向如下：向大型、高 效和节能方向发展；向自动化、智能化、集成化 和信息化发展。将机械技术与电子技术相结合， 将先进的微电子技术、电力电子技术、光缆技术、 液压技术、模糊控制技术应用到机械的驱动和控 制系统，实现自动化和智能化；向成套化、系统 化、综合化和规模化发展。将各种起重机械的单 机组合为成套系统，加强牛产设备与物料搬运机 械的有机结合，提高自动化程度，改善人机系统； 向

5、模块化、组合化、系列化和通用化发展。许多 通用起重机械是成系列成批量的产品，为了降低 制造成木，提高通用化程度，可采用模块组合的 方式，用较少规格的零部件和各种模块组成多品 种、多规格和多用途的系列产品，充分满足各类 用户的需要；向小型化、轻型化、简易化和多样 化发展。有相当批量的起重机是在一般的车间和 仓库等处使用，采用新理论、新方法、新技术和 新手段提高设计质量，进一步应用计算机技术， 不断提高产品的设计水平与精度，采用新结构、 新部件、新材料和新工艺提高产品性能。1.2课题背景设计项目计算与说明结果作为工科院校的合格毕业生，除了完成所学课程， 更重要的一项就是毕业设计。毕业设计是锻炼我们

6、将 理论知识与实践逐步结合起来。通过毕业设计培养我 们综合应用所学理论知识和技能，分析和解决机械工 程实际问题的能力，熟悉牛产技术工作的一般程序和 方法，培养我们懂得工程技术工作所必须的全局观 念、牛产观念和经济观念，树立正确的设计思想和严 肃认真的工作作风，培养我们调查研究，查阅技术言 文献、资料、手册，进行工程计算、图样绘制及编写 技术文件的能力。木毕业设计是对学习机械专业的我们在毕业前 的一次全面训练,目的在于巩固和扩大我们学牛在校 期间所学的基础知识和专业知识，训练我们综合运用 所学知识分析和解决问题的能力。是培养、锻炼我们 独立工作能力和创新精神之最佳手段。毕业设计要求 我们在工作过

7、程中，要独立思考，刻苦钻研有所创造 的分析、解决技术问题。对于我们设计的箱形双梁桥式起重机有一个由 两根箱形主梁和两根横向端梁构成的双梁桥架，在桥 架上运行起重小车，可起吊和水平搬运各类物件。箱 形双梁结构具有加工零件少、工艺性好、通用性好机 构安装检修方便等一系列优点，因而在牛产中得到广 泛应用。它适用于机械加工和装配车间、仓库和料场 等场合。箱形双梁桥式起重机主要组成部分有小车 （主、副起升机构、小车运行机构和小车架）、桥架 （主梁、端梁）、大车运行机构和电气设备等。木设 计要求对箱形双梁桥式起重机做总体设计，对主梁、 端梁、大车运行机构进行设计。第2章总体设计2.1原始数据及总体设计原则

8、1.起重量：0=16000檢2跨度:l= 13.5m设计项目计算与说明结果3工作级别：a54起重机利用等级：u55 起升高度：12m6工作速度：主起升速:v=8m/min小车运行速度：v=40m/mm 大车运行速度:v=90m/min7小车轨距：2m&大车走轮：4只，其中2只为驱动轮技术要求：1 主梁应有上拱，跨中上拱度应为 （0.9/1000-1.4/1000） -s （s为跨度）；且最大上拱度 应控制在跨中s/10的范围内。2主梁在水平方向产生的弯曲应不大于s/2000 （si位为两端始于第一块大筋板的实测长度）；3箱形梁上冀缘板的水平偏斜值应不大于b/200 （b为上冀缘板的宽度

9、）；4箱形梁腹板的垂直偏斜值应不大于h/200 （h 为腹板高度）。总体设计是机械设计中极为关键的环节,它是对 机器木身总的设想。总体设计的成败关系到整部机器 的经济技术指标，直接决定了机械设计的成败。总体设计指导机构设计和零件设计的进行，至关 重要。在接受设计任务后进行细致的调查研究，收集 国内外同类机械的有关资料了解国内外的使用、生 产、设计和科研情况，并进行分析比较，制定总体设 计原则。设计原则应当保证所设计的机型符合有关的 方针、政策。在满足使用要求的前提下，力求结构合 理，经济性好，寿命长，同时还应考虑到绿色环保和 操作的舒适安全。总体设计应遵循以下原则：1 遵循“三化"原

10、则：零件标准化，产品系列化， 部件通用化。2采用“四新,原则：新技术，新工艺，新结构，设计项目计算与说明结果2.2.1外载 荷2.2.2载荷 的组合新材料。3满足“三好"原则:好造,好用，好修。好造, 即具有良好的工艺性，制造简单；好用，即具有良好 的使用性能，表现为牛产率高，操作轻便，机动灵活， 安全而且耐用可靠；好修，即一旦发牛故障，易于拆 卸，维修护理方便。4 对部件设计和零件设计负责的原则。把各部件 的设计制造特点作为部件和零件指导性文件,必须为 零部件的设计人员创造方便条件，而零部件设计必须 满足总体设计提出的工作条、尺寸、性能参数等方面 的要求。2.2起重机的载荷为保证起

11、重机安全正常工作，起重机木身应具备 三个基木条件：（1）金属结构和机械零部件应具有足 够的强度、刚度和抗扭曲能力；（2）整机具有必要的 抗倾覆稳定性；（3）原动机具有满足作业性能要求的 功率，制动装置提供必需的制动转距。起重机设计计 算时，首先要确定载荷，载荷计算是起重机机械设计 计算的基础。起重机的自重及其工作可靠性在很大程度上与 载荷和材料许用应力的计算正确性有关。所以在起重 机的机构零件和结构构件的设计计算时，必须考虑载 荷的实际数值和作用情况，以便确定出与各种强度计 算方法相适应的计算载荷；同时，还应根据具体工作 条件来确定材料的许用应力或安全系数。作用在桥式起重机上的外载荷有：起重量

12、载荷、 自重载荷、风载荷、机构在不稳定运动状态时（起动 或制动）引起的惯性动力载荷、起重机运行通过不平 的轨道接头时引起的冲击载荷、起重机运行歪斜啃轨 时产牛的车轮的侧向载荷、缓冲器的碰撞载荷等。在起重机设计计算方法中,对于起重机机构零件 和结构构件需要进行以下三种计算：（1）疲劳、磨损 和发热等耐久性计算；（2）静强度计算；（3）强度验设计项目计算与说明结果2.2.3疲劳 计算算。与这三种计算形式相适应,起重机的计算载荷也 有下面三类载荷组合情况：即第i类载荷组合、第ii 类载荷组合和第iii类载荷组合。1 第1类载荷组合（或称寿命计算载荷）属于这类载荷组合情况的是一些工作状态下的 正常载荷

13、，这是指起重机在额定的起重量，平稳的起 动或制动过程，承受着工作状态下的平均风压以及行 驶在正常的道路等条件下工作吋所有外载荷的组合。2第ii类载荷组合（或称强度计算载荷）属于这类载荷组合情况的是工作状态下的最大 载荷。这类载荷组合可以包括最大的静阻力；急剧起 动或制动吋的惯性动载荷;工作状态下的最大风压以 及通过不平轨道吋引起的冲击载荷等。3 第iii类载荷组合属于这类载荷组合情况的是非工作状态下的最 大载荷。这类载荷组合-般仅包括起重机的自重和非 工作状态下的风载荷。起重机机构的传动零件和金属结构构件,大部分 在变载荷下工作，而计算其寿命则采用有限寿命，因 此在进行零件疲劳计算时应釆用等效

14、载荷，并用有限 寿命的材料疲劳许用应力来计算。起重机金属结构的构件，当载荷（应力）变化的 循环次数较少时，如轻级和中级工作级别的起重机， 可以不作疲劳计算，而对于重级或特种级工作级别的 金属结构一般均需要进行疲劳计算。2.3桥架的总体构造箱形梁式桥架结构主要由两根主梁和两根端梁 所组成。主梁是由上、下盖板和两块垂直腹板组成封 闭的箱形截面的实体板梁结构。小车运行的轨道可以 铺设在主梁上盖板的正中间（正轨型），也可以设在 靠里侧的垂直腹板的上方（偏轨型）或介于上述两者 之间的位置（半偏轨型）。因此桥架中两根主梁的间设计项目计算与说明结果距主要取决于起重小车的轨距,而小车的轨距主要与 起升机构的布

15、置有关，往往取决于卷筒的设计长度。 桥架的两端梁间的距离决定于桥架的跨度大小。桥架端梁的长度主要取决于大车的轮距大小。大 车轮距k和桥架跨度厶的比值通常取为：k _ 厶 75比值过小容易引起桥架运行歪斜和车轮啃轨;过大则 桥架外廓不紧凑,增大了厂房两端起重机不能有效服 务的面积。2.4主梁的构造和主要尺寸的确定箱形主梁的主要构件是上盖板、下盖板和两块垂 直腹板。如果为了减轻自重做成等强度梁，则腹板的 下边和下盖板应做成抛物线形，但通常为制造方便， 腹板屮部为矩形而两端做成梯形，同时使下盖板两端 向上倾斜。这时梯形高度取为：( 1、c=l(5 10 丿一般c等于23m。主梁在跨度中部的高度h,根

16、据起重机桥架刚度 的要求和制造的经验，一般按照跨度厶的大小取如 下值：(1 1 h=l(1418丿当小跨度时取较大值，大跨度时取较小值(有时甚至 取l/20),在相同跨度时，大起重量又比小起重量的 高度取得大一些。主梁在端梁连接处的高度可取：h() = (0.4 0.6)h当跨度较大而起重量较小时，弘宜取较小值，否则 取较大值。两腹板的厚度5 般在正轨型箱形主梁中取相设计项目计算与说明结果等，而在偏轨型箱形主梁中可以不相同。上、下盖板 的厚度g也常取同值，但有时上盖板可取得比下盖 板稍厚些。这些板厚的取值与起重量有关。为了保证桥架具有足够的水平刚度，主梁两腹板 内壁的间距加不能太小，一般规定为

17、：&0>y且 b（）> ,查起重机设计手册p618两腹板间距得=z?-（4060）mm230加刃，手工焊取小值，自动 焊取大值，选择自动焊。2.5端梁的构造和主要尺寸确定箱形梁式桥架的端梁一般也采用箱形的实体板 梁式结构。端梁的中部截面也是由上、下盖板和两块 垂直腹板所组成。在使用地点安装时一般均采用螺栓 连接方式，采用普通半光制螺栓连接。端梁的上盖板一般均做成平直的，也可做成中部 凹下的。端梁腹板的间距，一般可按车轮两侧轴承箱 的位置来决定，亦即使两腹板的中心正好通过车轮轴 承箱的中心面。为增加支承车轮处的端梁强度，在整 块腹板之外，再用电钉（接触点焊）焊上一小块的腹 板

18、。端梁中部截面的高度，主要取决于主梁和端梁的 连接情况。端梁头部上盖板的下面要高于车轮的轮 缘;端梁中部的下盖板也要离开大车轨道面一定的距 离 a > 50mm o2.6大车运行机构的传动方案大车运行机构传动方案，基本分为两类，即分别 传动和集中传动。在桥式起重机常用的跨度10.5 32加范围内，均可用分别传动的方案。大车运行机构具体布置中联轴器的选择,轴承位 置的安排，轴长度的确定这三者是相互联系的。现在 最常用的联轴器是齿轮联轴器，包括全齿联轴器、半 齿联轴器和带制动轮的联轴器。现在常用的轴承是标设计项目计算与说明结果准的自位轴承，并带有标准的轴承座。具体布置大车运行机构的零部件时应

19、注意以下 几点:（1 ）因为大车运行机构要安装在起重机桥架上， 桥架的运行速度很高，而且受载之后向下挠曲，机构 零件在桥架上的安装不可能十分准确,所以若单从保 持机构的运动性能和补偿安装的不准确性着眼，凡是 靠近电动机、减速器和车轮的轴，最好都用浮动轴。（2）为了减少主梁的扭转载荷，应使机构零部件尽 量靠近主梁而远离走台栏杆；（3）对于分别传动的大 车运行机构应参考现有资料，在浮动轴有足够长度的 条件下，使安装运行机构的平台减小，占用桥架的一 个节间至两个节间的长度，总之要考虑到桥架的设计 和制造方便。（4）制动器要靠近电机，使浮动轴可以 在运行机构制动时能发挥吸收冲击动能的作用。第3章主梁计

20、算箱形双梁桥架具有加工零件少、工艺性好、通用性好 等优点，在钢板供应充足情况下，广泛采用这种结构 形式。3说明1. 起重量：q= 16000kg2. 跨度：l=13.5m3工作级别：a54. 起重机利用等级：u55. 起升高度：12m6. 工作速度：主起升速度:v=8m/min小车运行速度：v=40m/min 大车运行速度:v=90m/min7. 小车轨距：2m8. 大车走轮：4只，其中2只为驱动轮技术要求：1. 主梁应有上拱，跨中上拱度应为（0.9/1000-1.4/ 1000） -s （s为跨度）；且最大上拱度应控制在跨中 s/10的范围内。2. 主梁在水平方向产生的弯曲应不大于si/20

21、00 （si位为两端始于第一块大筋板的实测长度）；3箱形梁上冀缘板的水平偏斜值应不大于b/200 （b为上冀缘板的宽度）；4箱形梁腹板的垂直偏斜值应不大于h/200 （h 为腹板高度）。3.2主梁断面几何特性根据参考资料选出主梁断面见图32。321断面 面积f = 158.4cm2_ 450x6x6/z0870x6f = 45x（0.6+0.6）+2x0.6x870506400j;xx ocd1cu 寸 寸ii图3-2主梁断面图0 寸寸 hcuz3.2.2惯性z = 44.2cmzi =45 x 0.6 x 87.9 + 2x 0.6 x87x44.1 + 45x1 x 0.3158.4z2

22、= 44cm设计项目计算与说明结果3.2.3断面 模数z. =88-44.2tx (aa丫 2x06x(44 0.6)'j =45x0.6 x 44+12 )4(2x06x(44-0.6)'( 2x0.6x(44.2-0.6)3+ +j =169448cm4a人= 30624cm4wxl=3834cm3% =3851cmwy=1361cm31242x0.6x(44.2-0.6)3 必 0.6?+ +45x0.6x 44.212 1 2 )(0.6 + 0.6)><452><87皿+%乎>12 12 ' 丿w9448x1 z, 44.2w _

23、 a _169448x2 z244wy 亠 32624%22.5h 88.2 (、(、“1二=0.065 > l 135020h-882-2.205 <3.5b0 40b0401=0.03 > l 135060h°- 87 -145 <270© 0.63.3主梁载荷的计算箱形双梁桥架的载荷有固定载荷、活动载荷和水 平惯性载荷及大车歪斜侧向力等。查qd型20/5吨通用电动吊钩桥式起重机主要技术参数得g总=20.7/ga=1500c3500 ” g电=160跆3 q萨4. 02g运 =500111 1 11 1 1 1 1 1 ii 1 1 1 1 1

24、ii 1jjz zip-1290十41(l=1350(图3-3主梁(传动侧)固定载荷作用及弯矩简图3.3.1固定 载荷及其 最大弯矩 的计算由起重机设计手册公式(1-3-2)得g小车=0.4xq 式中q额定起重量(t)；起重小车质量g小车=0.4x0 = 0.4x16查起重机设计手册图1-3-1 (双梁箱形通用 起重机单根主梁的自重)得单根主梁自重30.57。固定载荷有均布和集中两种。作用在主梁上的均 布载荷有主梁、走台、轨道、栏杆等重量，作用在主 梁上的集屮载荷有操纵室、大车运行机构以及布置在 走台上的电气设备等重量。1.传动侧主梁均布载荷为：g传总lg传总r主+g传走+g轨+g栏+g电管+

25、g其他式中 g主一 一根主梁的重量，g主=3050kgg传走一传动侧走台的重量，g传走=1352kgg轨一 主梁轨道的重量，g轨=709公斤g栏一 一侧栏杆的重量，g栏=98公斤g电管一主梁上附有电缆钢管的重量,g电管=118公斤设计项目计算与说明结果g其他主梁上一些其他小物件如接线盒等，g其他=100公斤g传总一传动侧总的均布载荷l跨度，l二13.5米g 传总=305（） + 1352 + 709+98 + 118 + 100n _g传总 _54279 传l1350均布载荷产生的最大弯矩（在跨中）：“ q仟 xl? 0.402 x13.5221均=均881古1定集中载荷在跨中的弯矩：m固二g

26、运u+g操t + g电x（分别驱动）查起重机设计手册表438得：式屮g运一大车运行机构的重量，g运=500斤g操一操纵室的重量，g操=1500斤g电一布置在走台上的电气设备的重量g电=160公斤1 一大车运行机构的重心至最近一端轨道屮心线的距离厶=160cm心一操纵室的重心至最近一端中心线距离，l = 290cm4一电气设备的重心至最近一端轨道中心线的g传总=5427焰口传=0.402加m均=9lt m设计项目计算与说明结果距离 a =410cm290410m 門一 1500x+500xl60 + 160x1占1定载荷在主梁上产生的最大弯矩：m； = m 均 + m固=9.1 + 3.3031

27、 导电侧呻q445m固二3.303/ m二 12.403/ mg导电总=6002kg如=0.451 m11 11 1 1 iiiiiiiiiiiiai/ z ? / / / / / /l-1350图3-4主梁(导电侧)固定载荷作用及弯矩简图主梁均布荷载为门_g导电侧 q电l式中g导电侧一导电侧总的均布荷载；g导电血=g主+g导电走+g轨+g栏+g电柱+g滑线+g其他其中g导电走一导电侧走台的重量，g导电总=1352公斤g电柱一导电立柱的重量，g讪=160公斤g滑线一导电滑线的重量，g滑线=535公斤其他符号意义同前。g 导电总=305()+1352 + 709 + 98 + 160+535 +

28、 100_6002 4电 1350固定载荷在主梁上产生最大扭矩设计项目计算与说明结果mci=m0.45x13.528mg =10.14r m3.3.2活动 载荷及弯矩的计算由以计算可知，固定载荷在主梁上产生的最大力 矩，传动侧较大于导电侧，故选用传动侧主梁计算数 据，作为设计依据。当起重机运行时，由于产生震动引起固定载荷对 桥架结构的动力作用，所以计算时考虑冲击系数”。当大于运行速度1.5m/s> v运>lm/s吋，取“二11。mg 计x mg =1.1x1 2.403小车在桥架主梁的轨道上运行时，作用于钢轨上 的小车轮压以p表示。由于起升机构启动或制动时 产生垂直惯性力，所以计算

29、时应考虑动力系数（p。so1&0omg 广 13.645l*j350图3-5小车轮压计算简图小车静轮压：p =卩小牟+ pq小车计算轮压：p计二p小车+0xpq式中耳、车一小车自重引起轮压;, 6000p小车p小车=1500畑pq 负载（包括吊具质量）引起轮压;pg =4.373/.16.4x1280 ，q_ 2x2400设计项目计算与说明结果16.4x1120£q =3.827/p2q2x2400(p-动力系数，根据起垂机工作制度决定，当工作类型屮级，取(p为12二 p，m +1.2 x 片q=1.5+ 1.2x 4.373片讣=6.74&巳计二二 p小车 +1.2

30、xp2q=1.5 + 1.2x 3.827£ 计=6.092/小车静轮压:p严 p小车+rq=15+4.373i>=5.873r巳=耳、车+瑞=15+3.827e=5327r静载最大弯矩(2p+p.x-mp-<l >xlp4x(r+pj计算最大弯矩r_ l-k、2p|计+p2计xttme-4x(%+pjl/丿-xlepit2il)式中kr-一小车轮距，kt =2.4ml 一起重机跨度，l=13.5m13-5 2-4、25.873+5.327 xmp-7-xl3.5mp=31.66t mp4x(5.873 + 5.327)设计项目计算与说明结果3.3.3水平惯性载荷十

31、 c 13.5-2.4 丫6.748 + 6.092 xmpi,-4x(6.748 + 6.092)灯"mhi =36.33t m341跨中 主梁法向 应力水平惯性载荷是在小车及桥架的运行机构启动或制 动时产生的这种惯性了，通过制动车轮的粘着力，传 递到主梁上。(1) 当小车制动时，水平惯性力4=*你动。由 于是纵向作用，所以在箱形结构主梁计算中i般不考 虑，只在端梁计算中考虑。(2) 当桥架制动时，横向作用于主梁轴线的水平 惯性载荷根据车轮数决定。如主动轮为桥架全部车轮一半时，几夷=需匕：动 式中心一惯性力(r)；冬动小车主动轮压力(/)；在计算中，一般不单独计算切，而对主梁水平惯

32、性 力引起弯矩等于垂直载荷引起弯矩的0倍，端梁计 算中取0.15倍(见大连起重机厂“吊钩桥式起重机计 算书5由水平惯性力所产生的主梁最大弯曲力矩为：m 水=0.1 x 叫 p+g)=0.1x(31.66 + 12.403)"水=44.lt m3.4载荷组合及主梁应力计算 第一类载荷组合：m =m(p® =mpil + mg-| =36.33 + 13.64 a_m(-)hxl()5=4997wx3834第二类载荷组合m严49.97t mer】二1303kg/cm，设计项目计算与说明结果3.4.2跨端 主梁腹板 的剪应力m讦m（p+g）+0.1x m（p+g）=31.66 +

33、12.403 +0.1x（31.66 + 12.403）叫p+g） 1 ns °lx 叫 p+g）56 = - xlo + xlo-wxwy44 亦 0.1x445=xlo +xlo38341361cr2 <crb =1700kg/cm2第三类载荷组合mj =（p4o）if + 0.1 x计叫 p+gblojlxmwmxlo，wxwy50 1as 0.1x505=xlo +xlo，383413616 < 0l = 1700 kg/cm2aa第一类许用应力，对a：取cr4 =1400kg/cm2 ；0b第二三类许用应力，对a5取crb =1700kg/cm2 ；力q）式中：

34、enrix在固定载荷及活动载荷作用下，主梁跨端的最大列力；e.nax =zmin勺）lkrp.+p, =5.873+5.327i rxb 5.327x2.4b.=1 p,+p211.2mn = 48.47t m近二1476kg/cm26 二1674kg/cm2r=ll2tb=1.14m设计项目计算与说明结果3.5.1主梁 的静刚度3.5.2主梁 的动刚度z斷一p小车位于极限跨端位置，取zmin-o；1 亠 oq/10.25tt-196 kg/cm2i = 555cm/ = 1.541 cm&/ / / z /lj计 图36主梁活动载荷作用图11 2qnax =(13.5-0-1.14)

35、h0 =870mm, &)=6mm补;=196kg/cm2 < r = 1000kg/cm23.5刚度计算对两个轮压力：(p1+p2)z(0.75l2-z2)"12ejx式中：p.小车的实际静轮压，不计动力系数，p, =5.873t, p2=5.327t；l起重机跨度，l= 1350cme弹性模数,e = 2.1xl06kg/cm2jx主梁跨中毛截面对中心轴的惯性矩，jx =169448 cm4；】l_kt 1350 - 2401 2 2(5.873 + 5.327)xl03x555x(0.75 xl3502 一5552)一12x2.1x106x169448厶化0001

36、<卩=1厶 1350l厶800设计项目计算与说明结果按空载吋的自振周期t - 2卫 < t = 0.3$式中：t自振局期；m大车及小车的换算质量，按下式进行计算；m - 1（0.5q厶 + g,卜）；k-繼争其中：q桥架结构单位长度的重量；g小小车（带吊具）的重量；jx桥架结构的惯性矩；m = 1 （0.5x4.45x1350 + 6000）980v748ejx 48 x 2. lx 106 x 169448k=1350v69423.6主梁稳定性验算主梁筋板的布置原则：70<<160腹板只加垂直横5筋板；160v弘5240腹板应布置垂直横筋板还要加 一道水平纵向筋。人=

37、 166.67鴛，此时采用纵向加劲板离腹板 8 0.65受压边缘高度 =（0.20.5）人=（0.20.5）x 100cm 取h =25cm；此时，横向加劲板的间距a,按下式计 算。2300/?（）a <ylr/xr -2560m =9 2 kg/cm is2k=6942t =0.23$ < 0.3s设计项目计算与说明结果式中：r所计算区段内腹板最大的平均剪应力；qnax其中厂cil ,l_c n l-c_b 0.38x19.5% 現 l +£ l = 219.5-0.5 0.38x19.5 一 19.5-2.419.5219.519.5-0.5-2.4+x 6.7831

38、9.5_ q喰-016.75h()xj 100x2x0.6式中：7考虑b影响的增大系数，取 =142300x(100-25)宀 r100-25 人力 “lx 71.4x140-25600.6因为a是负值，所以取a=2h2=2x(h0-h, )=2x(100-25)=150短的横向加劲板间距a 2(x)a=-=1 44横向加劲板的设计：弯身宽度 b.-h(, +40-10° + 40« 73.3mm劲 3030厚度 15 一 15 一6纵向加劲板的设计 对纵向加劲要求的惯性矩：当九=25 =0.25时，/% 100qnax =16.75(t-140kg/cm2取 a=200c

39、ma=50cm取b 劲=90mm取b劲=6mm设计项目计算与说明结果( 2j 2.5 - 0.5 x 83uho 丿 h0式中：a横向大加劲板的间距，a=200cm ；h()腹板的高度，ho=ioocm ；*腹板的厚度，4=06期；7 仁心 200) 2002 2丿字=2.5-0.5x xx0.6,6i i100 丿 100先选用z60x60x6角钢，它对x-x轴的惯性 矩：jy, x)= jx +fl xe?式中jx角钢对x-x轴的惯性矩，j x =233c加 °fl角钢的截面积，-6.91cm2e自西州轴之间的距离e=6l .7=4.3cmjy x =23.3 + 6.91x4.

40、32= 151c肿因为jx_x >丿需，所以安全。3.7小车钢轨应力计算小车钢轨受活动载荷后引起弯曲应力b轨舄/ <1700kg/cm2。弘轨式中p计小车最大计算最大轮压；p1l+>p2计，所以,%=&56x10叹ga主梁垂直加劲板z间最大距离，4= 129.6cm4jx-x =151cm4设计项目计算与说明结果391加劲q = 50cm叫轨钢轨对自身水平轴线x-x断面模数，对采用24kg/m的轨道，轨=902。11?b轨一 6x90 12-791.5kg/cnr vl700kg/cm符合要求。3.8主梁盖板与腹板联接焊缝计算焊缝剪应力q切 xs上<900kg/

41、cm2片 2xo.7hxjx7式屮：q切计算的剪应力；按下式确定q切 qp +mg phi +p2ii- x l +1-ix219.5-2.4 0.38x19.5=8.56 + 7.74x+ l.lx19.52s（.上盖板断面对梁整个断面水平轴线的静力矩；5±=fi.xz2（3）其中朴上盖板断面积；即 f卜二=50x1.2z7上盖板中心到水平轴线x-x距离，zz = 50.6cms 卜=60x55.6如焊缝高度取力焊=0.6cm%二791.5kg/cm2q 切=19.43(fv=60cm2s| =3036cm3板端部表 面挤压应 力计算主梁断面对水平轴线x-x的惯性矩,jx = 40

42、7244c/?4=172.4kg/cm2 < 900cm219.43 xl03 x 3036172.4kg/cnr2x0.7x0.6x4072443.9垂直加劲板验算式中：p计小车计算轮压，p计=8560fm加劲板断面的计算面积fm= 8m x lm 其屮心加劲板厚度，» = 0.6cmlm加劲板断面计算长度，lm =仇 + 2爲=9.2 + 2x1.23.9.2小加 劲板的弯 曲计算其中bb轨道底面宽度对24 kg/m轨道,bb = 9.2cmq上盖板丿孚度，5 = 0.6cm ； 化=0.6x11.6fm = 6.96cm b挤二1230kg/cnr际體勻230kg/cn?

43、< 2100 kg/cn?弯曲应力中间小加劲板计算弯曲力矩式中 b小加劲板长度，b=49cm ；mn =69906kg cm8560x103x49由于加劲板与上盖板紧紧连接并焊牢,所以加劲板断 面系数计算时，取字形断面，在这一断面屮上盖 板宽度取为16厲。16x1.2x1.2x0.6 + 0.6x25x(12.5 + 1.2)16x1.2x1.2 + 0.6x25c、=5t! cm厶=16x 1.2x 1.2x(5.77 0.6)2 十 0.6,+0.6x25x(12.5 + 1.2-5.77)c,_2340-5.772340cm2jx% 卜-26.5c234026.5-5.77込=:善

44、j = 172.2kg/cm2 < 1400 kg/cm1 6下二 °¥严=607.9 kg/cm2 < 1400 kg/cm1115406cm3115cm3s上二172.2焙伽$s下二607.9 rg/c"第4章端梁计算箱形结构断面一般采用箱形断面。4.1.1活动 载荷作用 下主梁支 反力ii ii图4-1端梁构造图设计项目计算与说明结果4.1.2活动 载荷作用 下主梁计 算支反力4.1.3固定 载荷作用4.1端梁支撑反力和弯矩的计算小车在桥架主梁的轨道上运行时，作用于钢轨上的小 车轮压以p表示。ap話曾马）t - k垃（£> 马）式

45、屮：片,和马小车的静轮压；斥=再=5873畑p2 = p,= 5327焙l跨度，l-13.5kgkt小车轮距，陷=2.4m135-2 4a -£ -5873+ x5327p p13.524b - d =5327x p卩13.5an十-片计+ l毘计（片计 > 马计）ep计一 a计+ l人计（人计 > 乌计）式中片计、£计、呂计及马计小车的计算轮压弘 p计=6748kg竝计=%=6092kg13 5-24芻计=爲计=6748+十石一x 60922 4阳“廿6092 x市ap 二 ep = 10253畑bp二dp =947焰apit 二 ep 计二11757kgbp

46、沪dp计二1083kg下主梁支 反力ppapkt.:f导电侧图4-2端梁活动载荷作用受力简图固定载荷有均布和集中两种。作用在主梁的均布载荷 有主梁、走台、轨道、栏杆等重量，作用在主梁上的 集中载荷有大车运行机构、操纵室以及布置在走台上 的电气设备等重量。g运g* g电affg爲图43端梁固定载荷受力简图观传 xz | g操 x（l_4）| © 十 g电 x（l_x）_q电 xl er式中9传主梁传动侧均布载荷,的=0.402 t/m主梁导屯侧均布载荷,q电=0.445 t/m4.1.4固定 载荷作用 下主梁计 算支反力大车运行机构的重量，g运=500弦g操操纵室的重量，g操=1500

47、仪布置在走台上的电气设备的重量,观二 5103kg=160檢i、= 160cm l2 = 290cm/3 =410cm0.402x13.5x103 * 50() * 1500x(1350 290)筏2160x(1350-410)1350eg =3004焰4.1.5活动 载荷作用 下端梁支 反力1350厂 0.445x13.5xlo3eg=；ap匚p免计二 5613.3kgeg计二3304.4kg图44 i占i定载荷作用下端梁受力简图4计=zx4g = 1x5103£*& 计二牛傀=1.1x3004an x ( l, +l) + enxln =卩 ' il匕p =（舛+

48、 e,-np； c”计=（舛计+场计）竹计4.1.6固定 载荷作用 下端梁支 反力和计 算支反力& in 图4-5活动载荷作用下端梁受力简图式中:c”、nf)活动载荷作用下端梁支反力;n厂10253弦力;n计、c“计活动载荷作用下端梁计算支反cp =10253畑-小车轨距;n卩计二 11757kg小车轨道中心到大车车轮的距离，加所以的10253x（2 + 1） + 10253x1q计=11757kg10253畑的计二c网-11757kgn _ 筏 x（乙 + +，c） + eg x 筏计 （厶+ lt +存+ ： ） + eg计x cg计=(免计+氐计)-皿计式中：ng、cg固定载荷作

49、用下端梁支反力n(?计、cg计固定载荷作用下端梁计算支反力;4.1.7活动 载荷作用设计项目计算与说明结果下端梁的人传动侧主梁固定载荷在端梁上作用点弯矩和计ng =算弯矩至最近一端端梁支撑处之间的距离，in =0.665/714876畑lc导电侧主梁固定载荷在端梁上作用点cg = 3231畑至最近一端端梁支撑处之间的距离，c -= 0.827/71g计=4丄8固定 载荷作用5103x(4-0.665) + 3004 ><：0.8275363.3kg4q计=3554.4kg下端梁的弯矩和计cg =5613.3 + 3304.4 5363.3算弯矩&5613.3x(4-0.66

50、5)+ 3304.4 x 0.827%计4map = 10253kg mmep =£计=5613.3 + 3304.45363.310253rg m活动载荷作用下端梁的弯矩："耐=旳初= 10253x111757他 m= 10253x1mepi =11757kg m活动载荷作用下端梁的计算弯矩：刈如十=饰计= 11757x1mag =3242.54rg m4.1.9固定 载荷作用 下端梁的m加 | =cp计 x/ = 11757xl 固定载荷作用下端梁的弯矩： mp = ng x ln = 4876 x 0.665meg = 2672畑 mm -支反力、计叫g计-算支反力旳阳=3231x0.8273566.6kg m弯矩、计算固定载荷作用下端梁的计算弯矩：m%计=弯矩和水 平方向弯mg计=饨计 x 人=5363.3x0.6652939.5kg in矩m/tg 计=g 计 x： =