起重机计算分析报告

QH60全回转架梁起重机

计算分析报告

长安大学

2008年11月7日

受东莞市新远高速公路发展有限公司（甲方）委托，长安

大学工程机械学院（乙方）对该公司生产的东莞东江大桥QH60

全回转架梁起重机进行结构分析计算。分析以甲方提供的设计

图纸、技术要求文件和原始参数为依据。

目录

-JUL.1.-

一、刖百.........................................................................................................1

二、设计标准及规范....................................................................2

三、静强度分析的目的和意义...........................................................2

四、有限元计算模型....................................................................2

4.1几何模型......................................................................2

4.2材料特性参数.................................................................3

4.3工作工况确定.................................................................4

4.4有限元模型的荷我确定.........................................................5

4.5工作风载计算................................................................12

五、有限元计算结果及分析............................................................13

5.1臂架转到两前支腿中间（记作0。）.............................................13

5.2前支腿受力最大（臂架转到与前支腿夹角32°）................................14

5.3臂架转到前后支腿中间（记作90°）...........................................16

5.4后支腿受力最大（臂架转到与后支腿夹角6。）.................................18

5.5四个支腿的支反力情况：......................................................19

六、屈曲稳定性计算..................................................................21

七、结论.............................................................................22

八、附图（见后）.....................................................................22

一、刖5

东莞东江大桥QH60全回转架梁起重机用于东江大桥施工过程期间大型钢结构

件的吊装。根据施工要求，主要用于安装主跨钢桁梁及桥面板等构件，属于单臂架全

回转式安装起重机。主要行走机构有主起升机构、副起升机构、回转机构和步履行走

机构。该起重机可在轨道上沿钢桥纵向步履移动（非吊装工作状态），在步履纵移到

工作位置后，通过锚定装置将起重机锚定在已架设的钢梁上，从而达到作业状态。

全回转架梁起重机技术参数表

整机性能上车参数

工作级别A4起升机构回转机构变幅机构

最大起重「做变幅方绳索变

1600tm最大起重量主钩60t副钩16t转盘式

力矩方.式式幅

起升高度回转46°〜

36m起升高度36m36m0〜0.5r/min范围

速度77°

吊臂长度0〜0〜支承三排转柱式额定速0〜

40m起升速度

5m/minlOm/min方式回转支承度3m/min

安全装置倍率/单绳回转倍率/单

力矩限制器,风速仪8/8.3t4/5t0〜360°18/8.5t

拉力范围绳拉力

限位装置工作工作级

极限位置限动工作级别M5M5M4M4

级别别

电源380V5OHZ4AC下车参数

工作最大运行方滑靴横向

3000N/M2液压步履式16m滑板数量4

风压式间距

非工作最大运行速滑靴纵向双作用油

800N/M20-0.5r/min18m20t

风压度间距缸推力

防风方式工作级顶推油缸支腿横向

锚固方式M3218m

别数量间距

।

整机重量滑板材MC尼龙高分子最大支点支腿纵向

199.72吨160t16m

料工程滑板反力间距

二、设计标准及规范

计算所依据的设计标准规范均按照《起重机设计规范》(GB3811—1983)的有关

要求进行计算，其中稳定性计算是按照2007年《起重机设计规范(报批稿)》的有关

要求进行计算。

三、静强度分析的目的和意义

结构强度、刚度与稳定性分析计算QH60全回转架梁起重机在吊运大型钢结构

件的施工过程中，各个构件在不同工况下应力大小和分布情况、各构件的变形以及结

构的屈曲稳定性，目的在于考察该设备在工作过程中是否满足结构强度、刚度和稳定

性要求。

四、有限元计算模型

4.1几何模型

根据东莞鸿高建设工程有限公司所提供的东莞东江大桥QH60全回转架梁起重

机的设计图纸和该起重机作业的实际情况，我们将该起重机金属结构整体建模，其中

包括臂架、转台、人字架、拉杆、支座、支腿及支腿联接杆等。

转台模型底座模型

2

ELEMENTSAN

整体模型

臂架系统的主、副弦管和人字架采用BEAM188梁单元，臂架系统各联接板和转

台、支座、支腿采用SHELL63板壳单元，拉杆、主副及变幅钢丝绳采LINK10单元，

配重、主副及变幅电机、旋转大轴承均采用均布荷载来模拟，来建立整机结构有限元

儿何模型。同时根据实际钢结构情况及计算需要，对其设计结构模型进行单元剖分后

共得到2475个BEAM188梁单元，71178个SHELL63板壳单元数，7个LINK10单元。

4.2材料特性参数

由于HQ60全回转起重机是以桥梁结构作为支承的基础，因此对整机重量有着严

格的限制。所以在设计过程中，为了尽可能的减少整机重量，同时确保整机强度满足

设计要求的情况下，采用Q345B及某些高强度材料其中臂架系统的主弦管采用起重

机臂架专用无缝高强度钢管Q345B,转台旋转大轴承处、支座上下两个盖板和腹板、

支腿上下盖板和腹板等局部应力大的部位采用高强度板材Q345B。整机结构所采用材

料的性能参数如表3所示。

3

力学性能参数

力学性能

材料

抗拉强度Rm（MPa）屈服强度Rei（MPa）

Q345B470-6302345

安全系数取〃=L5,因此材料许用应力为：［田二/

即：团=345/1.5=230MPa

4.3工作工况确定

从本次计算分析的目标和该起重机的实际作业工况出发，其结构按照载荷组合划

分为3种工况：旋转+起升+X方向风载、旋转+起升+Y方向风载、变幅+起升+X

方向风载；同时将上部结构在全回转过程的旋转位置划分了5种工况，上部结构分别

旋转到0°（两前支腿中间）、与前支腿夹角32。（前支腿受力最大）、90°（后支腿

和前支腿中间）及与后支腿夹角6°（后支腿受力最大）4种工况。因此，根据载荷

组合和作业旋转位置工况相结合，下部结构总共为12种工况，分别为：

序号工况

10°旋转+起升+X方向风载

20°旋转+起升+Y方向风载

30°变幅+起升+X方向风载

432°旋转+起升+X方向风载

532°旋转+起升+Y方向风载

632°变幅+起升+X方向风载

790°旋转+起升+X方向风载

890°旋转+起升+Y方向风载

990°变幅+起升+X方向风载

106°旋转+起升+X方向风载

116°旋转+起升+Y方向风载

126°变幅+起升+X方向风载

4

4.4有限元模型的荷载确定

本次计算中的荷载系数及所采用的计算公式等均按照《起重机设计规范》

(GB3811—1983)的有关要求进行荷载计算，按照设计的基本参数中的典型工况60t

X26.5m进行荷载计算，其与水平线夹角53.4°,其基本荷载如下：

货物重量60t主钩重量1.2t

副钩重量0.4t风载荷300N/m2

主钩钢丝绳密度0.285kg/100m主钩绳长30mX8=240m

副钩钢丝绳密度0.204kg/100m副钩绳长30mX8=240m

主钩起升速度5m/min主钩起升时间3s

回转速度5m/min回转速度时间3s

变幅速度5m/min变幅速度时间3s

货物当量受风面43m2纵向移动速度1.5m/min

积

起升冲击系数旋转启动系数

(P\=1-1。旋=L5

起升动载荷系数旋转角速度G=0.5r/min

(p2=1+0.17t>(m/s)=1.0142

加载位置、坐标系如图

ZY

X

加载位置、坐标系图

第一种载荷组合工况：旋转+起升+X方向风载

一、主钩荷载：

5

1、Pz=%x（货物重量+主钩重量+钢丝绳重量）

=1.0142x（60+1.2+0.285x2.4）x1000x9.8

=6.151X105N

2、Px=旋转法向离心力+风载荷=R+P风

B=夕旋x（货物重量+主钩重量+钢丝绳重量）x%（%为货物旋转离心加速度）

%=疗XR（R为货物到旋转中心水平距离）=0.052322x26.5=0.0725m/s2

P,=1.5x（60+1.2+0.285x2.4）xl000x0.0725=6.73xl05N

加为货物所受X方向风载荷

Pia=C・Km・q・AC=1.9Km=1.62A=43M2q=300KN/M2

P风=1.9xl.62x300x43=3.97062xlO4N

Px=B+P风=6.73x1O'+3.97062xlO4N=4.6436xlO4N

3、PY=夕旋x（货物重量+主钩重量+钢丝绳重量）x%（a2为货物旋转切向加速度）

-

a2=R・？—=R・£（£为角加速度）£=—=....------0.0174rad/s

%=26.5x0.0174=0.461Im/s?

PY=（p旋x（货物重量+主钩重量+钢丝绳重量）x%

=1.5x（60+1.2+0.285x2.4）xlOOOx0.4611

=4.28xIO'N

4、主钩钢丝绳传递Px、Pz方向的合力

2242525

故P钢丝绳=7PX+Pz=7（4.64X10）+（6.151X10）=6.1685x10N

货物偏转角e：tge=^=冬效叫=0.0754e=4.314°

5

Pz6.151X10

二、副钩载荷

1、Pz'=°2、（副钩重量+钢丝绳重量）

=1.0142x（0.4+0.204xl.2）xl000x9.8

=6.41X103N

6

2、Px=夕旋x（副钩重量+钢丝绳重量）xtzi（%为货物旋转离心加速度）

#XR，（R为副钩到旋转中心水平距离）=0.052322x（26.5+1.412）=0.07635m/s2

Px'=1.5x（0.4+0.204xl.2）xl000x0.07635=73.8N

3、PY=”x（副钩重量+钢丝绳重量）x4（%为货物旋转切向加速度）

a：=R，•%=R，・£（£为角加速度）£=-=°-0523rad/-=0.0174rad/s2

-dtt3s

a/=（26.5+1.412）x0.0174=0.4857m/s2

PY=0旋X（副钩重量+钢丝绳重量）X02

=1.5x（0.4+0.204xl.2）xl000x0.4857

=469.8N

4、副钩钢丝绳传递Px、Pz方向的合力

故P钢丝绳'=JPx"+=J（6410）2+（73.8）2=6410.4N

货物偏转角夕:tg。'=殳=738=00H5夕=0.6596。

P16.41X103

三、结构加载：

1、Pz=/・m结构・g+Pwz

=m结构・g'+Pwz（Pwz危险的情况不计入）

其中一=7.g=l,1x9.8=10.8

Pz方向加载分为两种情况：

1）、由ANSYS程序内部经质量核算加重力载,这时只需要将g=9.8m/s2变为lO^m/s?

2）、确定其它配件重量和位置加MASS21点以及扶手栏杆采用分布荷载方法

=

2、PxPwx+PNX

其中：PNX一为旋转离心力

22

PNX=夕旋xm站的x/=1.5xm”,向x<yxR=1.5xm”；构x0.0523xR=0.0041xm怫」xR

Pwx一为X方向的风力，按均布力施加

Pwx=C・Km・q・AC=1.9Km=L62q=300KN/M2

Pwx=1.9xl.62x300xA

7

A一对于梁杆截面，A为单位长度上截面面积，有些截面与风力的方向成一定的角

度，需按Pwx=C・Km・q・A・sin2。来计算。

3、PY=P结构r

P结构，一为旋转切向的惯性力

P结构r=1”xm结构x%=1.5xm结构xRx£=0.0261xm结构xR

第二种载荷组合工况：旋转+起升+Y方向风载

一、主钩荷载：

1、Pz=%x（货物重量+主钩重量+钢丝绳重量）

=1.0142x（60+1.2+0.285x2.4）x1000x9.8=6.151X105N

2、P、一旋转法向离心力

Px=。施x（货物重量+主钩重量+钢丝绳重量）x%（%为货物旋转离心加速度）

%=疗xR（R为货物到旋转中心水平距离）=0.052322x26.5=0.0725m/s2

3

Px=1.5x（60+1.2+0.285x2.4）xl000x0.0725=6.73x10N

3、Py=PI+P风

=9旋x（货物重量+主钩重量+钢丝绳重量）x%（%位货物旋转切向加速度）+P风

0523rad/s2

a,=R•也=R・£（£为角加速度）0-=0.0174rad/s

dtt3s

2

a2=26.5x0.0174=0.461lm/s

R=旋x（货物重量+主钩重量+钢丝绳重量）x%

=1.5x（60+1.2+0.285x2.4）xlOOOx0.4611

=4.28X104N

P风一为货物所受Y方向风载荷

B4=C・Km・q・AC=1.9Km=1.62A=43m2q=300kN/m2

P风=1.9x1.62x300x43=3.97062xlO4N

44

PY=P1+P.I=428x1（）4+3.97062x10N=8.251x10N

8

4,主钩钢丝绳传递Px、Pz方向的合力

P2+p25

故P钢丝绳=7xz=J(6.73xl()3)2+(6.151x105)2=6.1514X10N

货物偏转角e：tg」=^=673x10=ooio96=0.627°

5

Pz6.151X10

二、副钩载荷

1、P：=02x(副钩重量+钢丝绳重量)=1.0142x(0.4+0.204x1.2)x1000x9.8

=6.41X103N

2、Px旋x(副钩重量+钢丝绳重量)xai(4为货物旋转离心加速度)

a\=arxR，(R为副钩到旋转中心水平距离)=0.052322x(26.5+1.412)=0.07635m/s2

Px'=1.5x(0.4+0.204xl.2)xl000x0.07635=73.8N

3、Py=夕施x(副钩重量+钢丝绳重量)x«2(«2为货物旋转切向加速度)

a,=R•——=R'・£(£＞为角加速度)£=—=---------------=0.0174rad/s-

dtt3s

a；=(26.5+1.412)x0.0174=0.4857m/s2

PY'=。旋x(副钩重量+钢丝绳重量)x%'=1.5x(0.4+0.204x1.2)xlOOOx0.4857=469.8N

4、副钩钢丝绳传递Px、Pz方向的合力

故RM丝绳'=+P：=J(6410)2+(73.8)2=6410.4N

货物偏转角夕:tg夕=殳=73*=夕=0.6596。

P；6.41xlO300115

三、结构加载

1、Pz=/.m结构・g+Pwz

=m结构・g'+Pwz(Pwz危险的情况不计入)

其中g'=8-g=l.lx9.8=10.8

Pz方向加载分为两种情况：

1)、由ANSYS程序内部经质量核算加重力载,这时只需要将g=9.8m/s2变为10.8m/s2

2)、确定其它配件重量和位置加MASS21点以及扶手栏杆采用分布荷载方法

9

2、Px-PNX

其中：PNX一为旋转离心力

2

PNX=。旋xm结构x%=1.5xm结构x«yxR=1.5xm结构x0.05232xR=°.0°41xm结构xR

Pwx—为X方向的风力,按均布力施加

Pwx=C・Km・q・AC=1.9Km=L62q=300kN/m2

Pwx=1.9x1.62x300xA

A一对于梁杆截面，A为单位长度上截面面积，有些截面与风力的方向成一定的角

度，需按Pwx=0凡,・4・人・5亩2。来计算。

3、。丫结构r+PwY

其中：P结构「一为旋转切向的惯性力

P结构「=1.5xm结构xa=1.5xm结构xRx£=0.0261xm结构xR

PWY一为X方向的风力，按均布力施加

2

P\VY=C・Km・q・Ac=1.9Km=1.62q=300kN/m

PWY=1.9x1.62x300xA

A一对于梁杆截面，A为单位长度上截面面积，有些截面与风力的方向成一定的角度，

需按PWY=C*Km•q•A・sin?。来计算。

第三种工载荷组合况：变幅+起升+X方向风载

一、主钩荷载：

1、Pz=%x(货物重量+主钩重量+钢丝绳重量)=1.0142x(60+1.2+0.285x2.4)x1000x9.8

=6.151X105N

2、Px=P变幅X+P风X

P变幅X=。旋x(货物重量+主钩重量+钢丝绳重量)xa变幅

。变幅=变幅时间/达到速度时间=3m-=0.0167m/s2

OUSXJS

P变幅X=1.5x(60+1.24-0.285x2.4)x1000x0.0167=1550.2N

P风x=C・Km・q・AC=1.9Km=1.62A=43M?q=300KN/M2

4

Pwx=1.9x1.62x300x43=3.97062xlON

10

44

Px=P变幅x+P风x=1550.2+3.97062x10N=4.12564x10N

3、PY=0

4、主钩钢丝绳传递Px、Pz方向的合力

故P钢丝绳=帆2+p/=^(4.12564X104)2+(6.151X105)2=6.1648X105N

货物偏转角6>：tg\=%=x10'=00671。=3.8372。

5

Pz6.151X10

二、副钩载荷

1、P：=仍x(副钩重量+钢丝绳重量)=1.0142x(0.4+0.204xl.2)xl000x9.8=6.41xl03N

2、Px=P变幅x=9旋x(副钩重量+钢丝绳重量)xa变幅

a变幅=变幅时间/达到速度时间=-3m-=0.0167m/s2

60sx3s

Px'=P变幅x'=1,5x(0.4+0.204x1.2)x1000x0.0167=l6.2N

3、PY'=0

4、副钩钢丝绳传递Px、Pz方向的合力

故P钢丝绳'=\Px"+Pz"=J(16.2)2+(6.41X]()3)2=6.41XIO?N

，

货物偏转角/：tg夕=£>='^~丁=0.00257=0.1448。

P,6.41X103

三、结构加载

1、Pz=/*m结构*g+Pwz

=m结构•g'+Pwz(Pwz危险的情况不计入)

其中g'=0・g=1.1x9.8=10.8

Pz方向加载分为两种情况，

1)、由ANSYS程序内部经质量核算加重力载，这时只需要将g=9.8m/s2变为10.8m/s2

2)、确定其它配件重量和位置加MASS21点以及扶手栏杆采用分布荷载方法

2、Px=PNX

其中：PNX—为旋转离心力

2

PNX=夕旋xm结构x%=1.5xm”.构x6?xR=1.5xm结构x0.0523xR=0.0041xm”：构xR

il

3、PY=PM「+PWY

其中：巳券j,一为旋转切向的惯性力

P结构r=L5Xm结构X%=1.5Xm结构xRx£=0.0261xm结构xR

P\VY—为X方向的风力，按均布力施加

2

PWY=C・Km・q・AC=1.9Km=L62q=300kN/m

PWY=1.9x1.62x300xA

A一对于梁杆截面，A为单位长度上截面面积，有些截面与风力的方向成一定的角度，

需按PWY=54”・人・31126来计算。

考虑到构造细节及结构附属结构质量，通过计算质量与理论质量之比，确定其折

算密度，有限元计算程序将根据质量折算密度和结构体积自动计算其自重荷载。

4.5工作风载计算

作用在起重机上的工作状态风载荷，在《起重机设计手册》中规定按下式计

算：Pw=ApC

式中：Pw——作用在起重机上的工作状态下的风载荷，N

A一起重机构件垂直于风向的实体迎风面积，m2,它等于构件迎风面积的外形轮

廓面积A。乘以结构迎风面充实率°,即人=人。夕。

P一与设计工况相对应的计算风压，N/m2；

C—风力系数。

当风向与构件的纵轴线或构件表面呈某一角度时，沿风向的风载荷由以下公式计

算.P=ApCsin2^

式中：0—风向与构件纵轴或构架表面的夹角（0<90°）

在计算起重机风载荷时，起重机结构上总的风载荷为各组成部分风载荷的总和，

应考虑风对起重机是沿着最不利方向作用的，因此在计算过程中，考虑风分别沿X、Z

垂直方向，按设计要求工作最大风压为300N/m2计算。

12

五、有限元计算结果及分析

5.1臂架转到两前支腿中间（记作0°）

有限元模型如图ITT和图1-1-2,各部件应力计算结果如下：

工况一：0°旋转+起升+X方向风载

HQ60回转起重机的应力最大点位于转台与底座连接后端处，区：=667MPa,

如图1-2,最大变形量为0.412m,如图1-3。

1）转台

转台的应力最大点位于与底座连接后端处，°-，=667MPa,见图-4和图i-5o

与底座连接前端处，,见图与人字架连接处大应力，

=387Ma,见图卜7,底板处大应力，5i=260MPa,见图「8。

2）底座

底座的应力最大点位于与转台连接处，/-$=393M&,见图19和图『I。，

5，。，，2=347Mp“。

3）臂架

臂架的轴向最大拉应力与最大压应力位于端部，°拉=160"Pa,巧*=232MPa,

见图1-11和图1-120

4）人字架

人字架的轴向最大拉应力与最大压应力分别是："144MP。，0压=61.5MPa,

见图1-130

工况二：0°旋转+起升+Y方向风载

HQ60回转起重机的应力最大点位于转台与底座连接后端处，amimises=597MPa,

如图「14,最大变形量为0.473m,如图1-15。

1）转台

转台的应力最大点位于与底座连接后端处，3：=597MPa,见图1T6和图

l-17o与底座连接前端处，5，w=559MPa,见图1-18。与人字架连接处大应力，

5，°“…=377MPa，见图1-19。底板处大应力，crmninises=243MPa,见图「20。

2）底座

13

底座的应力最大点位于与转台连接处，0mi=393MPa,见图1-21和图L22,

5i=340"R?。

3）臂架

臂架的轴向最大拉应力与最大压应力位于端部，。拉=199MP.,。压=257MPa,

见图1-23、图1-24和图1-25O

4）人字架

人字架的轴向最大拉应力与最大压应力分别是：cr拉=160MPa,0K=MAMPa,

见图1-260

工况三：0°变幅+起升+X方向风载

HQ60回转起重机的应力最大点位于转台与底座连接后端处，（ymnn.m=650Mpa,

如图1-27,最大变形量为0.362m,如图1-28。

1）转台

转台的应力最大点位于与底座连接后端处，=650MPa,见图129和图

l-30o与底座连接前端处，5"，"诋$=496MPa,见图131。与人字架连接处大应力，

5is=356MPa,见图1-32。底板处大应力，=25QMPa,见图1-33。

2）底座

底座的应力最大点位于与转台连接处，5—，=381MPa,见图1-34和图1-35,

=330MPa

O

3）臂架

臂架的轴向最大拉应力与最大压应力位于端部，。粒=128MPa,b压=214MPa,

见图1-36和图l-37o

4）人字架

人字架的轴向最大拉应力与最大压应力分别是：♦=118Mpa,b压=57.8MPa,

见图l-38o

5.2前支腿受力最大（臂架转到与前支腿夹角32°）

有限元模型如图2-1-1和图2-1-2,各部件应力计算结果如下：

工况四：32°旋转+起升+X方向风载

14

HQ60回转起重机的应力最大点位于转台与底座连接后端处，amnmises=667MPa,

如图2-2,最大变形量为0.395m,如图2-3。

1）转台

转台的应力最大点位于与底座连接后端处，°-，=667MPa,见图2-4和图2-5»

与底座连接前端处，"548MP”，见图2-6。与人字架连接处大应力，

5mmi=387MPa,见图2-7。底板处大应力，5，。所加"=260MRz,见图2-8。

2）底座

底座的应力最大点位于与转台连接处，%：=437MPa,见图2-9。

3）臂架

臂架的轴向最大拉应力与最大压应力位于端部，。拉=160/Pa,。压=232MPa,

见图2To和图2-llo

4）人字架

人字架的轴向最大拉应力与最大压应力分别是：="MP"，=6\.5MPa,

见图2-12o

工况五：32°旋转+起升+Y方向风载

HQ60回转起重机的应力最大点位于转台与底座连接后端处，crmnmises=597MPa,

如图2-13,最大变形量为0.464m,如图2-14。

1）转台

转台的应力最大点位于与底座连接后端处，入“…=597MPa,见图2-15和图

2-160与底座连接前端处，5,,,“,M=559/Pa,见图2-17。与人字架连接处大应力,

（ymnmises=377Mpa,见图2-18o底板处大应力,（ymnmises=243MP4，见图2T9。

2）底座

底座的应力最大点位于与转台连接处，avonmises^402MPa,见图2-20。

3）臂架

臂架的轴向最大拉应力与最大压应力位于端部，。拉=199/尸”，。压=257MPa,

见图2-21、图2-22和图2-23。

4）人字架

人字架的轴向最大拉应力与最大压应力分别是：。拉=16QMPa,。压=MAMPa,

见图2-24。

15

工况六：32°变幅+起升+X方向风载

HQ60回转起重机的应力最大点位于转台与底座连接后端处，0ms=650MPa,

如图2-25,最大变形量为0.344m,如图2-26。

1）转台

转台的应力最大点位于与底座连接后端处，见图2_27和图

2-28o与底座连接前端处，5"""M=496MPa,见图2-29。与人字架连接处大应力，

=356Mpa,见图2-30。底板处大应力，见图2-31。

2）底座

底座的应力最大点位于与转台连接处，=431MPa,见图2-32。

3）臂架

臂架的轴向最大拉应力与最大压应力位于端部，°拉=128"Pa,0K=214MPa,

见图2-33和图2-34o

4）人字架

人字架的轴向最大拉应力与最大压应力分别是：0拉=U8MPa,0*：=57.8MPa,

见图2-35o

5.3臂架转到前后支腿中间（记作90°）

有限元模型如图3-1-1和图3-1-2,各部件应力计算结果如下：

工况七：90°旋转+起升+X方向风载

HQ60回转起重机的应力最大点位于转台与底座连接后端处，crmnmisex=667MPa,

如图3-2,最大变形量为0.406m,如图3-3。

1）转台

转台的应力最大点位于与底座连接后端处，/。〃"鹏=667MPa，见图3_4和图3-50

与底座连接前端处，b：=426MPa,见图3_6o与人字架连接处大应力，

5，小5=387”&,见图3一7。底板处大应力，5,。"0鹏=260〃q。，见图3-8。

2）底座

底座的应力最大点位于与转台连接处，％—，=390MPa,见图3-9和图3-10。

3）臂架

16

臂架的轴向最大拉应力与最大压应力位于端部，b拉=160"P。，0K=232MPa,

见图3-11和图3-12o

4）人字架

人字架的轴向最大拉应力与最大压应力分别是：""4MPa,0*:=61.5MPa,

见图3-13o

工况八：90°旋转+起升+Y方向风载

HQ60回转起重机的应力最大点位于转台与底座连接后端处，amnmises=597MPa,

如图3-14,最大变形量为0.480m,如图3-15。

1）转台

转台的应力最大点位于与底座连接后端处，=59rlMPa,见图3-16和图

3-170与底座连接前端处，5w=559MPa,见图3-18。与人字架连接处大应力，

5,…=377MPa，见图3-190底板处大应力,amnmises=243MPa，见图3-20。

2）底座

底座的应力最大点位于与转台连接处，an）nmises=366MPa,见图3-21和图3-22。

3）臂架

臂架的轴向最大拉应力与最大压应力位于端部，（Ji；L=199MPa,。压=257MPa,

见图3-23、图3-24和图3-25o

4）人字架

人字架的轴向最大拉应力与最大压应力分别是：cr拉=160Mpa,与；=MAMPa,

见图3-26o

工况九：90°变幅+起升+X方向风载

HQ60回转起重机的应力最大点位于转台与底座连接后端处，巴.9=650Mpa,

如图3-27,最大变形量为0.346m,如图3-28。

1）转台

转台的应力最大点位于与底座连接后端处，5”w，=650MPa,见图3_29和图

3-30o与底座连接前端处，a'-=496MPa,见图3-31。与人字架连接处大应力，

Om=356MPa,见图3-32o底板处大应力，=250/Pa,见图3-33o

2）底座

底座的应力最大点位于与转台连接处，=384MPa,见图3-34和图3-35。

17

3）臂架

臂架的轴向最大拉应力与最大压应力位于端部，，Z=128MP",。压=214MPa,

见图3-36和图3-37o

4）人字架

人字架的轴向最大拉应力与最大压应力分别是：除=U8MPa,。压=57.8MPa,

见图3-38o

5.4后支腿受力最大（臂架转到与后支腿夹角6°）

有限元模型如图4-1-1和图4-1-2,各部件应力计算结果如下：

工况十：6°旋转+起升+X方向风载

HQ60回转起重机的应力最大点位于转台与底座连接后端处，crnmmises=667MPa,

如图4-2,最大变形量为0.446m,如图4-3。

1）转台

转台的应力最大点位于与底座连接后端处，5-，=667MPa，见图4_4和图4_5o

与底座连接前端处，5—s=548"Pa,见图4-6o与人字架连接处大应力，

5。"而=387"外,见图4一7。底板处大应力，5，。所近=260MPa,见图4-8。

2）底座

底座的应力最大点位于与转台连接处，%w=368MPa,见图4-9和图4-10。

3）臂架

臂架的轴向最大拉应力与最大压应力位于端部，0拉=160"P。，。压=232MPa,

见图4Tl和图4-12o

4）人字架

人字架的轴向最大拉应力与最大压应力分别是：0拉=144M&,0压=61.5"①,

见图4-13o

工况十一：6°旋转+起升+Y方向风载

HQ60回转起重机的应力最大点位于转台与底座连接后端处，bi”=597MPa,

如图4T4,最大变形量为0.512m,如图4-15。

1）转台

转台的应力最大点位于与底座连接后端处，597MPa,见图4T6和图

18

4-17o与底座连接前端处，0i=559MPa,见图4-18。与人字架连接处大应力，

amnmises=371Mpei,见图4-19o底板处大应力，0m“小,=243MPa，图4-20。

2）底座

底座的应力最大点位于与转台连接处，crmiunises=369MPa,见图4-21和图4-220

3）臂架

臂架的轴向最大拉应力与最大压应力位于端部，<TR=199MPa,巧艮=257MPa,

见图4-23、图4-24和图4-25。

4）人字架

人字架的轴向最大拉应力与最大压应力分别是：crt,=l60MPa,巧k=64AMPa,

见图4-26o

工况十二：6°变幅+起升+X方向风载

HQ60回转起重机的应力最大点位于转台与底座连接后端处，anmmises=650Mpa,

如图4-27,最大变形量为0.386m,如图4-28。

1）转台

转台的应力最大点位于与底座连接后端处，CT>-=650M/,fl,见图4-29和图

4-30o与底座连接前端处，=531MPa,见图4-31。与人字架连接处大应力，

"山”=356MPa,见图4-32。底板处大应力，4。，，"描S=250MPa,见图4-33。

2）底座

底座的应力最大点位于与转台连接处，气"=346MPa,见图4_34和图4,350

3）臂架

臂架的轴向最大拉应力与最大压应力位于端部，°拉=128MPa,0压=214"Pa,

见图4-36和图4-37o

4）人字架

人字架的轴向最大拉应力与最大压应力分别是：0拉="8MPa,b压=57.8MPa,

见图4-38o

5.5四个支腿的支反力情况：

19

NADE243918、243920、121958、243917分别如下:

支腿位置图

NADE243918是左前支腿的位置，记作左前；NADE243920是右前支腿的位置，

记作右前；NADE121958是左后支腿的位置，记作左后；NADE243917是右后支腿的

位置，记作右后。

支腿反力FY具体情况（单位：N）

支腿位置

左刖右刖

况左后右后

10.11583E+070.13538E+07-77289-80450

20.10232E+070.13982E+07-30453.-36598

30.125E+070.15264E+07-72772-72870

40.38562E+060.16425E+074999