跨度28m,双梁桥式起重机结构设计资料

1、本设计采用许用应力法以及计算机辅助设计方法对桥式起重机桥架金属结构进行设计。设计过程先用估计的桥式起重机各结构尺寸数据对起重机的强度、疲劳强度、稳定性、刚度进行粗略的校核计算，待以上因素都达到材料的许用要求后，画出桥架结构图。然后计算出主梁和端梁的自重载荷，再用此载荷进行桥架强度和刚度的精确校核计算。若未通过，再重复上述步骤，直到通过。由于桥架的初校是在草稿中列出，在设计说明书中不予记录，仅记载桥架的精校过程。设计中参考了各种资料，运用各种途径，努力利用各种条件来完成此次设计.本设计通过反复斟酌各种设计方案，认真讨论，不断反复校核，力求设计合理；通过采取计算机辅助设计方法以及参考前人的先进经验

2、，力求有所创新；通过计算机辅助设计方法，绘图和设计计算都充分发挥计算机的强大辅助功能，力求设计高效。AbstractTheprojectdesignsmetalframeworkofbridgecraneinuseofallowablestressmethodandCAD.Atfirst,Ichosesizeassumably.Then,proofreadedthesize.Iftheproofwasnotpassed,mustchoosethesizeagainuptopasstheproof.Iftheproofwaspassed,itcouldcarryonthespecificstru

3、cturaldesign.Atlast,it'splotandcleanupthecalculationprocessDesignedtomakereferencetothevariousofdataintheprocess,makeuseofvariouspaths,workhardtomakeuseofthevariousofconditiontocompletethisdesigninreason.Iconsideredvariousdesignprojects,discussedearnestly,calculatedtimeaftertime,tryhardforareaso

4、nabledesign;viaCADandmakereferenceadvancedexperiences,tryhardforainnovatorydesign;viaCAD,plotingandcalculationcanmakegooduseofpowerfullcomputer,tryhardforahighefficiencydesign.Iknewthevariousofdesignmethods,newestmachinedesignmethodsbothhereandabroadalsofoundvariousofgooddata.KeyWords:bridgecrane;pr

5、oofread;allowablestress尺Z弟一早桥式起重机金属结构设计参数.1第二章.总体设计22.1 大车轴距22.2 主梁尺寸2第三章主端梁截面积几何性质3第四章、载荷41 固定载荷41 小车轮压41 动力效应系数51 惯性载荷51 偏斜运行侧向力6第五章主梁计算81 内力81 强度131 主梁疲劳强度161 主梁稳定性19第六章、端梁计算24载荷与内力24水平载荷25疲劳强度30稳定性33端梁拼接33第七章、主梁和端梁的连接40第八章、刚度计算40桥架的垂直静刚度40桥架的水平惯性位移40垂直动刚度41水平动刚度42第九章、桥架拱度44总结45参考文献46致谢47英文资料48第一

6、章桥式起重机金属结构设计参数表1-1设计参数起重机类型通用工作级别A6轨道放置中轨桥架形式双梁50/10tx28m起升机构主起升副起升额定起重量（吨）5010起升高度（米）1218起升速度（米/分）12.1-1.2110.3工作级别M6M5运行结构大车小车轮距（米）3.75轨距（米）2.528速度（米/分）4.02-40.28.5385.3工作级别M6M5轮压（MPa）441179.7轨道型号QU80P431）大车轴距2）腹板尺寸3）翼缘板尺寸4）主梁尺寸B0=5mB=5.916m0=1600mmIa1=6mm0=24mmH1=1648mmB1=b=552mm24mm600mmd=2350mm

7、第二章总体设计.桥架尺寸的确定1、.，11、B0=（，1）L=（，）X22.5=6.375-4.25m4646根据小车轨距和中轨箱型梁宽度以及大车运行机构的设置,取b0=5m端梁全长B=5.916m.主梁尺寸11局度h=（）L=18211500mm1417取腹板高度h0=1600mm腹板厚度、=6mm翼缘板厚度二。=24mm主梁总高度H1=h0+2：0=1648mm主梁宽度b=(0.40.5)H1=648810mml一h.子腹板外侧间距b=760mm一=425mm且一=540mm603上下翼缘板相同为24mm600mm主梁端部变截面长取d=2350mm.卿。图2-1双梁桥架结构-jq1)截面尺

8、寸第三章主端梁截面积几何性质图3-1主梁与端梁截面a)主梁截面A=(60024+16006)2一一一，一2=0.04512m惯性矩1606164.8Ix=+54X2.4)X160X32=2.130531010mn4543450.2IyX16016)4932=1.71202109mn4b)端梁截面A=600207608)22=36160mm=0.03616m2760.880Ix=(602)7632=4.2641109mm60237.6Iy=(760.8)3632=6.8221108mm2A=0.04512mx=2.1301010mm94Iy=1.71210mm2A1=0.03616mIx1=4.

9、264109mm84Iy1=6.82210mm计算项目设计计算内容设计结果1）固定载荷2）小车轮压第四章载荷主梁自重载荷F=kpAgx9.81=1,2x7850X0.04512父1父9.81=4165.3N小车轨道重Fq=38.86x9.81g=381.22N/m栏杆等重量Fl=mlg=100乂9.81=981N/m主梁的均布载荷1Fq=F+Fg+Fl=5527.52N/m起升载荷为Pq=mQg=50X1000M9.8=49000N小车自重p=17390X9,8=170422NpGX小车自重载荷PQx=mg=12.12父9,81父1000=107910.2N小车重力Pqx产生的静轮压Px1和P

10、x2Px1=b(0.5+%)(b-g)170422,=3(0.5+0%5X3.71,9)3.7=50666NF=4165.3NFa=5527.52N/mq3）动力效应系数4）惯，性载荷PQXPx2=-_（0.5+%）L2b/k=53480.38N额定起升教何Pa广生的PO1和PO2P01=Pq（b-c1%=125810.8NP02=PQli屋b=119189.1NPj1=PO1+PX1=175476.8NPj2=P02+pX2=172669.8N小车轮压PP=Pj1+Pj2=349146.68N空载轮压P1=33.5kNp2=38.3kN中1=1.1中2=1+0.7Vq=1+0.7父12.1/

11、60=1.1411Q=1.+0.0586=1.1+0.058黑75.3/60=1.18h=1mm,接头局度差大小车都是4个车轮，其中主动轮各占一半，按车轮打滑条件确定大小车运行的惯性力一根主梁上的小车惯性力为工P=349146.68N5）偏斜运行侧向力6）左侧端梁总静轮压Pxa=24939.05Nxg27大车运行起制动惯性力（一根主梁上）为'、PPh=24939.05N27Fqfh=q=359.82N/mH27主梁跨端设备惯性力影响力小，忽略一根主梁的重量力Pq=5527.52(28-0.4)=152559.5N一根端梁单位长度的重量Fq1=k二Ag=1.1X7850M0.03616M

12、9.81=3059.97N一根端梁的重量为PQd=Fq1B=1794.56.463059.97=18714.76N一组大车运行机构的重量(两组对称配置)为PQj=mjg=5623/29.81=27552.7N4.5.1满载小车在主梁跨中央左侧端梁总静轮压按图4-1计算图4-1端梁总轮压计算Pxa=24939.05NxgPH=24939.05NFh=359.82N/mHPq=152559.5NFq1=3059.97NPQd=18714.76NPQi=27552.7NQj1d2PR1=-(Pq+PGX)十一(2Pq)+Pgs(1)+PGj+PGd2Lj_=1(490000+170422)+1525

13、59.5+27552.7+113714.762=529037.46N由-L=28/5=5.6查得X=0.1345B2侧向力Psi=1Pri九21=-X529037.96x0.13452=35577.8N4.5满载小车在土梁左端极限位置左侧端梁总静轮压e11d2Pr2=(Pq+PgX)(1)+(2Pq)+Pgs(1)+PGj+PGdL2L=812075.96侧向力Ps2=1Pr2儿=54612.1N2估算大车轮压P=18t选取大车车轮直径为0800mm,轨道为QU80.4.6扭转载荷中轨梁扭转载荷较小，且方向相反，可忽略。故在此不用计算。pR1=529037.46NPR2=812075.961)

14、垂直载荷第五章主梁计算5.1内力计算大车传动侧的主梁。在固定载荷与移动载荷作用下，主梁按简支梁计算，如图所示5-1图5-1主梁计算模型固定载荷作用下主梁跨中的弯矩Mq=Q(士+£PGjS)8225527.2528=1.18(1.5、27552.7:：2)2M°=687939.47Nq=687939.47N跨端剪切力1d92导=)=1.18父1x5527.25x28+27552.73+19620M(1-)228=123822.36N满载小车在跨中，跨中E点弯矩为Fqc=123822.36Nqc2)移动载荷作用下主梁的内力：JPMp=(L-bj24L轮压合力£p与左轮

15、的距离为P2112669.8(cccb1=b=m3.7=1.829m349146.68PP则Mp=2519489.4N.mp跨中E点剪切力/b1、Fp之一巴£P(1-)2L_11'1.829=X1.18X349146.68M1|<28)=192540.5N跨中内扭矩为Tn=02)满载小车在跨端极限位置(z=d).小车左轮距梁端距离为c1=e1-l1=2-1.8=0.2mm端梁剪切力个/L-b1-c1.Fpc=%£P(1_L)L=1.18x349146.68x(28-1.829-0.2)28=382138.298N.m跨端内扭矩为Tn1=(54丁+Th)(1-)

16、一，,、，2、=(1.1886588.38+24041.23)(1)28=117200.12N.m主梁跨中总弯距为Mx=Mq+Mp=687939.47+2519489.46=3207428.87N.m主梁跨端总剪切力MD=2519489.4N.mpFd=192540.5NpT=01nFpc=382138.298N.pcTn1=117200.12N.mMx=3207428.87N.Fr=Fc=Fqc+FpcFr=505960.658N=123822.36+382138.298=505960.658N3)水平位置1)水平惯性力载荷在水平载荷Ph及Fh作用下，桥架按刚架计算K=2.5bK=1.252

17、,1_a=-(b0-K)=(5-2.5)=1.252水平刚架计算模型示表图5-2图5-2水平刚架计算模型小车在跨端。刚架的计算系数为,2abI1r1=1+3(ab)LI29.21.251.251.71210=1+；91.251.25281.513210=1.017HL22H(1一)83r1跨中水平弯矩PhL1FMh=(11),42r124939.042841394.82282|+21.01721I31.017MH=102074.35N.=102074.35N.m跨中水平剪切力为PPHPH=12469.52N2跨中轴力为Nh2a-bFhLPhL(H'H)abr112821.1-1.539

18、4.8x2824939.04x28+1.1M1.5M1.0171128=-14657.8N小车在跨端。跨端水平剪切力为l'_FhLFcH=一e1-Ph(1-)L-394.82M28,2R=I+24939.041J12<28力=28685.16N2）偏斜侧向力。在偏斜侧向力作用下，桥架也按水平刚架分析（如图5-3）图5-3侧向力作用下刚架的分析Pph=12469.52NPHFcH=28685.16NCH这时，计算系数为dKI1rs=1+3LI2931.71210=13281.5132=1.04小车在跨中。侧向力Psi=LPri九2一八一=-X529037.96x0.1345=355

19、77.8N超前力为PsiB。%二-_32620.75528=6607.3N端梁中点的轴力为N=7,=3303.65Nw端梁中点的水平剪切力为aPd1=Ps1(-)Krs=35577.8x(1乌一)22.5M1.04=4872.87N主梁跨中的水平弯距为LMs=Ps1a+Pd1b-Nd1-228=35577.8x1.25+4872.87乂1.25-3303.65M一2=193.78N主梁轴力为Ns1=Ps1-Pd1=35577.8-4872.67=30704.93N主梁跨中总的水平弯矩为My=Mh+Ms=102074.35+193.78=102268.13N.m小车在跨端。侧向力为Ps2=546

20、12.1NPd1=4872.87NMs=193.78NNs1=30704.93NMy=102268.13N.mPS2=54612.1N计算项目设计计算内容设计结果4）强度超前力为P3B052_54612.15528=10142.25N端梁中点的轴力为1Nd=-P内=5071.12N2端梁中点的水平剪切力为/1aPd2=PS2（一一）2Krs=54612.1ml1-5）22.5M1.04=8051.78N主梁跨端的水平弯矩为Mcs=Ps2a+Pd2b=54612.1x1.25+8051.78z1.25=72150.98N.m主梁跨端的水平剪切力为Fcs=P-Nd1=p2P"=10142

21、.25-5051.12=5071.12N主梁跨端总的水平剪切力为FcH=F'ch+Fcs=2868.16+5071.12=33756.28N小车在跨端时，主梁跨中水平弯矩与惯性载荷的水平弯矩组合值较小，/、需计算需要计算主梁跨中截面（如图3-1所示）危险点、的强度1）主腹板上边缘的应力主腹板边至轨顶距离为hy=hg+6。=164mmygP9=10142.25N02Pd2=8051.78NMcs=72150.98N.mFcs=5071.12NFcH=33756.28Nch计算项目设计计算内容设计结果主腹板边的局部压应力为中4号mm(2hy+50)61.8x176476.8cc.c=91.

22、82MPa(2M164+50户6垂直弯矩产生的应力为Mxy仃。1=Ix33207428.87父10x800一102.1305父10=120.44MPa水平弯矩产生的应力为MyX1仃02=Iy一3一102268.13黑10X270=w0.42641父10=6.48MPa惯性载荷与侧应力对主梁产生的轴向力较小且作用方向相反，应力很小，故不计算主梁上翼缘板的静矩为Sy=60Bi(l-0.5%)=24m540x805=10432800mm4主腹板上边的切应力为E=。+AIxZ22A0°_192540.5父10432800=io+02.1305父10父(6+6)=7.857MPa点的折算应力为

23、仃01=120.44MPa仃02=6.48MPa=7.857MPa5)主梁跨端的切应力仃0仃01+仃02=120,44+6.48=126.92MPa1222仃1=4仃0+bm仃0仃0+3丁=4126.962+91.322126.96x91.82+3x78572=114,356MPa<后75MPa点的折算应力为_MxY2JyX22IxIy=126.92MP<b75MPa点的应力为一M/2My(X2-25)仃3=1,15二+Ixly=1456MPa<后卜=175MPa主梁跨端截面变小，以便于主端梁连接，取腹板高度等于hd=800mm跨端只需计算切应力主腹板。承受垂直剪力Fe及扭矩

24、二故主腹板中点切应力为1.5FcT=hd£6主梁跨端封闭截河囿枳为A。二(b-8)(h。+6。)2=496X824=408704mrm代入上式1.5M505960.658=800父12=79.05MPa<in=100MPa副腹板中两切应力反向，可/、计算cr0=126.92MPacr1=114.356MPa仃2=126.92MP仃3=1456MPa=79.05MPa翼缘板。承受水平剪切力F,=33756.23N及扭矩产117200120N.m1.5FcT=hd£61.5X33756.23117200120=+,24X10802M408704X24=7.923MPa&q

25、uot;口=100MPa主梁翼缘焊缝厚度取hf=8mm采用自动焊接，不需计算6）主梁疲劳强桥架工作级别为A7,应按载荷组合I计算主梁跨中的最大弯度矩截面（E）的疲劳强度由于水平惯性载荷产生的应力很小，为了计算简明而忽略惯性力求截面E的最大弯矩和最小弯矩，满载小车位于跨中（轮压Pi在E点上）则M.=Mx=3207428.87N.mmaxx空载小车位于右侧跨端时（如图5-4）图5-4主梁跨中（E）最小弯矩的计算左端支反力为计算项目设计计算内容设计结果1FR1=P'i(b-c2)-P'2c2L1=一335003.7-0.32-383000.328-=5196.1NMmm=Mq-Fri

26、Z=682939.4+1.18x5196.1x0.5x(28-1.829)=768171.8Nm5.3.1验算主腹板受拉翼缘板焊缝的疲劳强度二maxMx(y2-0)Ix3_3207438.8710800_102.130510=120.43MPa_M刀®-')、一min一Ix376171.810800=102.130510=28.84MPaFR1=5196.1NMmin=768171.8Nmc-max=120.43MPamax二min=28.84MPa图5-5主梁截面疲劳强度验算点应力循环特性=2m=28.84=0.2395>0叫ax120.43根据工作级别A6,应力集中

27、等级Ki及材料Q235,查得仃J=119MP0b=370MPa焊缝拉伸疲劳需用应力为r-1.67h?i.仃J、1-(1二一)r0.45仃b_1.67父1191119)11反0.239510.43x370)=213.3MPa仃max=120.43MPa仃rl(合格)验算横隔板下端焊缝与主腹板连接处mx(y2-10)仃max=Ix3327438.87黑750父10=102.1305X10=112.9MPa_M刀八丫2T0)仃min=Ix3768171.81父750黑10=102.1305父10=27.04MPa¥=2=01=0.23950仃max112.9显然，相同工况卜的应力循环特性是

28、一致的根据A7及Q235横隔板采用双面连续贴角焊缝连接，板底与crrl=213.3MPa仃max仃rl合格仃max=112.9MPa仃min=27.04MPa受拉翼缘间隙为50mm应力集中等级为K3,查得仃/=71MPa拉伸疲劳需用应力为r11.67a1Ei=-CT11-（1二一）r0.45s_1.67m71771)11fx0.239510.45x370)=137.46MPaOmax=112.9MPa<fl(合格)由于切应力很小，忽略不计=137.46MPa仃max<仃rl7）主梁稳定性5.4.1整体稳定性主梁高宽比合格»=5=3.25:3（稳定）b506局部稳定性翼缘板

29、且=54匕=22.5<皿35E,不需设置纵向加劲肋，不6。24再计算翼缘板最大外伸部分2=%（稳定）6024、h01600>240王腹板=265.916稳定66<320故需设置横隔板及两条纵向加劲肋，主副腹板相同，其设置如图5-6腹板间距a=1600mm纵向加劲肋位置儿=（0.15-0.2）h0=240-320mm取储=350mmh2=700mma=1600mmh1=350mm验算跨中主腹板上区格I的稳定性。区格两边正应力为h2=700mm-'1一01'02=120.44+6.48=126.92MPa图5-6主梁加劲肋设置及稳定性计算y1-300-24<

30、y2=ery1-24.二02500=、。1.0o2800=81.755MPa(属不均匀压板)区格I的欧拉应力为100二2cE=18.6()=74.4MPa(b=h1=300mm区格分别受仃1、Qe和E作用时的临界压应力为二1cr=E嵌固系数为7=1.2,=a=1600-=5.311,b300屈服系数k仃=-8.J=4.82则,1.1二1cr=1.24.8274.4=430.32MPa>0.75=176.25MPa计算项目设计计算内容设计结果需修正，则3cr=CTs(1一一5.33cr235=2355.3X430.32=210.78MPa腹板边局部压应力am=91.82MPa压力分布长c=

31、2hy+50=2M164+50=378mma=-=5.3>3,按a=3b计算，b=3口378八s=0.423M300区格I属双边局部压缩板，板的屈曲系数为0.71+PKm=0.8(2+2)(Q)aotp00.7“1+0.42=0.82+<9人0.42M3!=1.87'mcr=/Km*E=1.2M1.87"4.425=166.95MPa0.75j区格平均切应力为T=F+hoz22A00192540.5=+01600父12=10.03MPa由o(=a=5.3)1,板的屈曲系数为b44K=5.34，=5.34，=5.48：22126.9291.82-126.9291.8

32、2310.03=114.84MPa:.=a=52,区格的临界复合应力为b22-2_，二1,二m-1-m3.cr=1°二13-120m2.2（，）-（一）（1）.（一）5.32.cr=K二E=1.25.4874.4=489.46MPa,3cr=:3489.46=847.78MPa需修正，则2353,cr=235：|15.3847.78=222.71MPa222.71_cr=128.58MPa1-0.644126.923-0.644126.922210.7810.781+191.82j+j10.032166.95128.58区格上边缘的复合应力为=194.65MPa二cr=一cr194.

33、651.33合格=146.35MPa；222，二1-m-二1；m-3.<5区格I的尺寸与I相同，而应力较小，故不需再算。计算项目设计计算内容设计结果3)加劲肋的确定。横隔板厚度=8mm板中开7L尺寸为240mm<895mm翼缘板纵向加劲肋选用角钢275父50M6,A=816mri,1xi=377700mrn纵向加劲肋对翼缘板厚度中线(11)的惯性矩为22Ix=Ixi+Ae=Ixi+A(b+0.5&一Z0)=377700+816(75+0.5父10-19.5)一一，4=2.891106mm2ccau30.8mB0Ix=b。2160030.8xM10=746=2.745父106

34、mmIx>Ix(合格)主副腹板采用相同的纵向加劲肋N50M50黑5,A=614.3mmi,Ix1=231700mrn纵向加劲肋对主腹板厚度中线的惯性矩为22Ix=Ix1+Ae=Ix1+A(b+0.5600)=231700+614.3父49.62=1742976mm42aa丈3(2.50.45父)0Ix=h0h02160016003(2.50.45m)88=16001600=1679360mm4<IxrIx1d匚h063x=1.50=1.5M160083=1228800mm4<Ix(合格)/75M50X6/50M50x51）垂直载荷第六章端梁的计算6.1载荷与内力端梁按修改的钢

35、架尺寸计算，Bo=5m,a=1.25m,b=1.25m,K=2b=2.5m,B=5.9m,a1=0.45m,a2=0.19m,王梁轴线与主腹板中线距离X1=0m主梁最大支承力Fr=505960.65NMR=0因Fr作用点的变动引起的附加力矩为零MR=0端梁自重载荷为Fq1=1794.5N/m端梁在垂直载荷作用下按简支梁计算如图6-1端梁支反力为1个Fvd=Fr+一54Fq1B2=505960.65+1X1.18父1794.5M5.9162Fvd=512435.996N=512435.996N图6-1垂直载荷下端梁的计算截面1-1弯矩'B0K1小B2Mxi=Fvd-Fr-父中4FqN)+

36、Mr2222一5.22.71,6.116:1=512435.996父-50590.65乂一X1.18M1794.5乂+0222V.2JMX1=639385.9N.=639385.9N.m计算项目设计计算内容设计结果2）水平载荷剪力FV1=0截面2-2弯矩1入_2Mx2=Fvda-乂平4Fqi(a+aj+MR2=353684.19x1.07-0.5mi.19M1794.5父1.772=477014.5N.m剪力Fv2=Fvd-邛4Fq1(a+a，12=512435.996M1.25-X1.18X1794.5M(1.25+0.458)=508819.28N.m截面3-3弯矩Mx3=0剪力Fv3=F

37、vd-54Fq冏=512435.996-1.18X1794.5M0.458=511466.176N.m截面4-4(沿着竖直定位板表面)鹏,2MX4定Fvda2-xtP4Fq1(a+a1)12=512435.996M0.19-M1.18X1794.5M(0.19+0.458)2=96986.08N.m剪力Fv4=Fvd-QFq1(az+a1)1=512435.996-一*1.18X1794.5父(0.19+0.458)=511063.84N端梁的水平载荷有Ph、Fh、Ps2、Pxg等，亦按简支梁计算，如图所示6-2截面1-1因Pxg作用点外移引起的附加水平力矩为Mx2=477014.5N.mFv

38、2=508819.28N.mFv3=511466.17N.mMx4=96986.08N.mFv4=511063.84NMxg=PxgX1=24939.050=0N.m弯矩My1=Pxga=24939.051.25=31173.81N.m钢架水平支反力_2_bFHLPhc1(L-c1)Frh=My1=31173.81N.ma(ab)r1122L=1.35394.8228224939.05228-21.251.351.251.017|(12228=19994.25N.Fd2=Pd2=8051.78N.图6-2水平载荷下端梁的计算剪切力fh1：frh+Fd2=19994.25+8051.78=280

39、46.03N轴力Nd=Fch=33756.28N截面2-2在Ph、Fh、Ps2、Pxg水平力作用下，端梁的水平支反力为FH1=28046.03NNd=33756.28N3）强度FHd=FRH+Ps2+Pxg=19994.25+54612.1+24939.05=99545.4N水平剪切力FH2=FHd=99545.4N弯矩为My2=FH2a=99545.4x1.25=124434.75N.m截面3-3水平剪切力Fh3=Fh2=99545.4N其他内力小，不计算截面1-1的应力计算需待端梁拼接设计合格后方可进行(按净截面)截面2-2截面角点Mxy1MyX12Nd=+十IxIyAd.3.3._331

40、721.24父10X400J244.31.75父10父3002X33756.28=十十_9_94.2641父101.5132父1036160=87.65MPa<。75MPa腹板边缘Mx(y1瓦)My326)2Nd=T丁IxIyAd33/331721.24父10M380124431父10M(30026)12M33756.28)I9丁8T)2.3215父106.8221父1036160=81.40MPa<。行175MPa翼缘板对中轴的静矩为_3Sy=8父600父390=1569920mmMy2=124434.75NFH3=99545.4N仃<。nFv?Sy360129156992

41、0=921x：,22.3215108=15.07MPa折算应力为2222二二二3.=81.40315.07二<二一=87.8MPa<二_=175MP截面3-3及4-4端梁支承处两个截面很近，只计算受力稍大的4-4端梁支承处为安装大车轮角轴承箱座而切成缺口并焊上两块弯板（20mm185mn），端部腹板两边都采用双面贴角焊缝，取hf=8mm支承处高度314mm弯板两个垂直面上都焊有车轮组定位垫板（16mm90mm340mm，弯板参与端梁承载工作，支承处截面（3-3及4-4）如图所示6-334图6-3端梁支承处截面形心AiyiV1=A_20600428378197214130393860

42、028378-214130=199.6mm惯性矩为Ix=3.4296108mm中轴以上截面静矩S=982197mm3上翼缘板静矩G=688512mm计算项目设计计算内容设计结果下翼缘板静矩S2-703976mm截面4-4腹板中轴处的切应力为_Fv4sTf2Ix6_51106.84X982197_8,2x5.397X10x8-64.9MPaif<Tn-100MPa因前矩S2&,可只计算靠弯板的腹板边的折算应力，该处正应力为MX4（y214）Ix396986.08父10M186.485.3967父1037.3MPa切应力为Fv4s2T-21为511063.84父70397682M8M

43、5.3967父10-46.5MPa折算应力为-42+3/-V37.22+3M46.52-88.76MPa<。75MP（合格）假设端梁支承水平剪切力只由上翼缘板承受，不计入腹板上翼缘板切应力为1.5FH41.5父99545.4ccc.cTy-H4-32.9MPa<nB260600M20tf<iriJ。2+312<。口计算项目设计计算内容设计结果4)疲劳强度端梁支承处的翼缘焊缝截面计算厚度(2M0.7M8mm=11.2mm比腹板厚度(8mm大，故焊缝/、需验算，截面4-4的水平弯矩小，忽略不计端梁疲劳强度计算只考虑垂直载荷的作用弯板翼缘焊缝验算截面4-4的弯板翼缘焊缝满载小

44、车在梁跨端时，端梁截面4-4的最大弯矩的剪切力为Mmax=M4=96986.08N.mFmax=F4=511063.84N空载小车位于跨中不移动时端梁的支反力为PG1BFvd七十一(mx+m0)g+Fq1一24215.9=0.5X152559.5+X17390M9.81+1794.5X42=98580.6N这时端梁截面4-4相应的弯矩和剪切力为_'12Mmin=Fvda2Fq1(a1a2)2=98580.6X0.191794.5M0.5M0.642=18363N.mFmin=Fvd-Fq1(a1+a2)=97432N弯板翼缘焊缝的应力为仃虫=Mmax(y2-14)=37.3MPaIx0

45、min=Mmin(y2T4)=9.97MPaIxFmaxS2-max=4M0.7MhfMIx511063.84X703976=84M0.7M8M5.3967父10=33.2MPaFvd=98580.6N计算项目设计计算内容设计结果FS"n=山=8.9MPa4M0.7MhfMIx根据A6和Q235及弯板用双面贴角焊缝连接K4,查的。=48MPq<ib=370MPafj=Mm=0.2673>0仃M仃maxMmax焊缝拉伸疲劳需用应力为1.67仃J0二二1-（1-卫-）r0.45ab_1.67父4343-（1一）父0.26730.45父370=89.57MPa8.89、=0.2

46、6860%ax33.2按K0查的QJ=133MPa取拉伸式1.67仃5i=/.”_皿、1-（1一）r0.45crb_1.67父1331331一（1一）0.28120.45父370=234.8MPa234.8“c-Tr=166MPaV2V2max）2+（L）2巴|Ur32.91230.092=（）+（）=0.213<1.173.66164.47合格5)端梁中央拼接截面根据端梁拼接设计，连接螺栓的布置形式已经确定，可只计算受力大的翼缘板拼接截面1-1的内力为Mmax=Mx1=639385.9N.m空载小车位于跨中不移动，主梁跨端的支承力为PG1Fr'=一+-(m0+mx)g2411=

47、一X152559.5+X17390X9.8124=92569N这时的端梁支反力为1Fvd=98580.6N端梁拼接截面1-1的弯矩为,B。K'1B2Mmin=Fvd-FR'-Fq1(-)2222V-CCC15.92=98580.6黑2.592569X1.25-X1794.5X(一)22=29555.8N.m翼缘板的平均应力(按毛截面计算)为Mmax(Y2-0.50)%=Ix_639385.9父103(4504)一94.2641X10=114.8MPa翼缘板传递的内力为Ny=0yAy=114.8x8x440=404096N端梁拼接处翼缘板面上布置有5-024mm的螺栓孔，翼缘板净

48、截面积为Af=(666-5父24)x82=2848mm应力Ny仃max=j=141.9MPaAf计算项目设计计算内容设计结果6）稳定性7）端梁拼接V_Omin_MminF-仃maxMmax160103八C=0.268>0597409可见，在相同的循环工况下，应力循环特性是一致的。根据A7和Q235及带孔板的应力集中等级w2,查得。=101MPa翼缘板拉伸疲劳需用应力为_1.67仃Grl丁仃i1（1）r0.45g_1.67父1221221-（1-）x0.2680.45父370=219.5MPa仃max<9rl若考虑或直教荷匕水平教荷同时作用，则计算应力要大些腹板应力较小，/、再计算整

49、体稳定性*=吧<3（稳定）b376局部稳定翼缘板=45<60（稳止）h08口行工lh0760下80腹板-=95160故只需对着主梁腹板位置设置四块横隔板，6=6mm端梁在中央截面1-1采用拼接板精制螺栓连接，翼缘用双面拼接板8mm420mm440mmM8mm350mm440mm腹板用单曲拼接板8mm440mm860mm精制螺栓选用M20mm拼接构造及螺栓布置如图所示6-4合格合格合格计算项目设计计算内容设计结果fxfx=Mx1图6-4端梁拼接构造内力及分配满载小车在跨端时，求得截面1-1的内力为Mx1=639385.9N.m,剪力Fv1=0My1=31173.81N.m,fh1=28046.03NNd=33756.28N端梁的截面惯性矩为Ix1=4.264104Iyy=1.135810mm弯板分配Mx1:腹板m