橋式起重機(jī)橋架金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送 您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 本設(shè)計(jì)采用許用應(yīng)力法以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法對(duì)橋式起重機(jī)橋架金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程先用估計(jì)的橋式起重機(jī)各結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)對(duì)起重機(jī)的強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、穩(wěn)定性、剛度進(jìn)行粗略的校核計(jì)算，待以上因素都達(dá)到材料的許用要求后，畫出橋架結(jié)構(gòu)圖。然后計(jì)算出主梁和端梁的自重載荷，再用此載荷進(jìn)行橋架強(qiáng)度和剛度的精確校核計(jì)算。若未通過，再重復(fù)上述步驟，直到通過。由于橋架的初校是在草稿中列出，在設(shè)計(jì)說明書中不予記錄，僅記載橋架的精校過程。設(shè)計(jì)中參考了各種資料 , 運(yùn)用各種途徑 , 努力利用各種條件來完成此次設(shè)計(jì) . 本設(shè)計(jì)通過反復(fù) 斟酌各種設(shè)計(jì)方案 , 認(rèn)真討論 , 不斷反復(fù)校核 , 力求設(shè)計(jì)合理 ;通過采取計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法以及參考前人的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn) , 力求有所創(chuàng)新 ;通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法 , 繪圖和設(shè)計(jì)計(jì)算都充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大輔助功能 , 力求設(shè)計(jì)高效。 關(guān)鍵詞 : 橋式起重機(jī) ; 校核 ; 許用應(yīng)力 買文檔就送 您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 he of in of At I If up to If it on At its up to to of in of to of of to in I a AD a of a I of of 文檔就送 您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 錄 第一章 橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù) . . 1 第二章 . 2 車軸距 . 2 梁尺寸 . 2 第三章 主端梁截面積幾何性質(zhì) . 3 第四章、載荷 . 4 定載荷 . 4 車輪壓 . 4 力效應(yīng)系數(shù) . 5 慣性載荷 . 5 偏斜運(yùn)行側(cè)向力 . 6 第五章 主梁計(jì)算 . 8 內(nèi)力 . 8 強(qiáng)度 . 13 主梁疲勞強(qiáng)度 . 16 主梁穩(wěn)定性 . 19 第六章、 端梁計(jì)算 . 24 載荷與內(nèi)力 . 24 水平載荷 . 25 疲勞強(qiáng)度 . 30 穩(wěn)定性 . 33 端梁拼接 . 33 第七章 、主梁和端梁的連接 . 40 第八章 、剛度計(jì)算 . 40 橋架的垂直靜剛度 . 40 橋架的水平慣性位移 . 40 垂直動(dòng)剛度 . 41 買文檔就送 您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 水平動(dòng)剛度 . 42 第九章、橋架拱度 . 44 總結(jié) . 45 參考文獻(xiàn) . 46 致 謝 . 47 英文資料 . 48 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 1 頁 共 58 頁 第一章 橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù) 表 1設(shè)計(jì)參數(shù) 起重機(jī)類型 通用 工作級(jí)別 道放置 中軌 橋架形式 雙梁 50/10t 28m 起升機(jī)構(gòu) 主起升 副起升 額定起重量（噸） 50 10 起升高度 (米 ) 12 18 起升速度 (米 /分 ) 作級(jí)別 5 運(yùn)行結(jié)構(gòu) 大車 小車 輪距（米） 軌距（米） 8 速度（米 /分） 作級(jí)別 5 輪壓 （ 441 道型號(hào) 43 第二章 總體設(shè)計(jì) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 2 頁 共 58 頁 1)大車軸距 2)腹板尺寸 3)翼緣板尺寸 4)主梁尺寸 0B=（ 1146） L=（ 1146） m 根據(jù)小車軌距和中軌箱 型梁寬度以及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)置，取0B=5 m 端梁全長 B=高度 h=（ 1114 17） L=18211500 取腹板高度 0h=1600 板厚度 1=6 緣板厚度 0=24 梁總高度 1H=0h+20=1648 梁寬度 b=(H=648810 腹板外側(cè)間距 b=760 0L=425 13H=540 下翼緣板相同 為 24 600 梁端部變截面長取 d=2350 圖 2雙梁橋架結(jié)構(gòu) 第三章 主端梁截面積幾何性質(zhì) 0B=5 m B=h =1600 =6 =24 H =1648 1=b=552 4 600 mm d=2350 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 3 頁 共 58 頁 1） 截面 尺寸 1) 固定載荷 圖 3主梁與端梁截面 a) 主梁截面 A=(600 24+1600 6) 2 =性矩 2543 6160 ）（=1010 454 ）（=109 b)端梁截面 A= 287 6 0206 0 0 ）（ =36160 762802603 ）（=109 6 0 2 3 7 . 67 6 0 . 8 3 632 （ ）=108 四章 載荷 主梁自重載荷 F =g A=1010 109 1=109 108 F = 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 4 頁 共 58 頁 2) 小車輪壓 = 小車軌道重 981 N/m 主梁的均布載荷 F + gF+ =49000 N 小車自重 =170422 N 小車自重載荷 1000 = 小車重力2P ）（ X= 170422 0 . 30 . 5 3 . 7 1 . 92 . 53 . 7 =50666 N 2（ k = 額定起升載荷 = ， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 5 頁 共 58 頁 3)動(dòng)力效應(yīng)系數(shù) 4) 慣性載荷 5)偏斜運(yùn)行側(cè)向力 = 11P+ 2 小車輪壓 P = 1 2 空載輪壓 1P = 2P = 1= 2=1+1+0 =1.+h =0 =h=1 頭高度差 大小車都是 4 個(gè)車輪，其中主動(dòng)輪各占一半，按車輪打滑條件確定大小車運(yùn)行的慣性力 一根主梁上的小車慣性力為 7P = 大車運(yùn)行起制動(dòng)慣性力（一根主梁上）為 7P = 27，忽略 一根主梁的重量力 P = ， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 6 頁 共 58 頁 6)左側(cè)端梁總靜輪壓 (= 一根端梁單位長度的重量 1 = 1 5 0 = 一根端梁的重量為 一組大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的重量（兩組對(duì)稱配置）為 623/2 左側(cè)端梁總靜輪壓按圖 4圖 4端梁總輪壓計(jì)算 1211( ) ( 2 ) ( 1 )22Q G X Q G s G j G p p p p =12（ 490000+170422） + 由228/5= =向力 12 1 =12 載小車在主梁左端極限位置 左側(cè)端梁總靜輪壓 1 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 7 頁 共 58 頁 1) 垂直載荷 2121( ) ( 1 ) ( 2 ) ( 1 )2Q G X Q G s G j G p p p p =向力 2122= 估算大車輪壓 P=18 t 選取大車車輪直徑為 800 道為 扭轉(zhuǎn)載荷 中軌梁扭轉(zhuǎn)載荷較小，且方向相反，可忽略。 故在此不用計(jì)算。 第五章 主梁計(jì)算 內(nèi)力 計(jì)算大車傳動(dòng)側(cè)的主梁。在固定載荷與移動(dòng)載荷作用下，主梁按簡支梁計(jì)算，如圖所示 5 5主梁計(jì)算模型 固定載荷作用下主梁跨中的彎矩 2文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 8 頁 共 58 頁 2)移動(dòng)載荷作用下主梁的內(nèi)力 （ 282q ） =( 221 5 5 2 25 2 7 52 ) = 跨端剪切力 4 21 (1 )2 q G j G s P P L =12 28+9620 （ 1 = 滿載小車在跨中，跨中 4 21()4 輪壓合力 P 與左輪的距離為 21= =m 則 中 E 點(diǎn)剪切力 12 4 P（ 1 = 281 9 9 1 4 6 1 21 = 跨中內(nèi)扭矩為 2)滿載小車在跨端極限位置（ z=1e） 1c=1.2 梁剪切力 .m 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 9 頁 共 58 頁 3)水平位置 P（ 11L b ） =（ =端內(nèi)扭矩為 14 T）（ 1 =)2821)(=梁跨中總彎距為 xM=qM+梁跨端總剪切力 RF=cF= 1）水平慣性 力載荷 在水平載荷架按剛架計(jì)算。 K=2.5 b=12K=a=12(0 12 (平剛架計(jì)算模型示 表圖 5 5水平剛架計(jì)算模型 .m F= 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 10 頁 共 58 頁 小車在跨端。剛架的計(jì)算系數(shù)為 1r=1+1223( )b =1+ 992 1 . 2 5 1 . 2 5 1 . 7 1 2 1 01 . 2 5 1 . 2 5 2 8 1 . 5 1 3 2 1 0 =中水平彎矩 21112( 1 ) ( 1 )4 2 8 3 F = 0 1 18 14 9 3 9 2 =中水平剪切力為 12 跨中軸力為 21()1 2 8 P = 8 小車在跨端?？缍怂郊羟辛?1 )2L= 3912 = 2)偏斜側(cè)向力。在偏斜側(cè)向力作用下，橋架也按水平剛架分析（如圖 5 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 11 頁 共 58 頁 圖 5側(cè)向力作用下剛架的分析 這時(shí)，計(jì)算系數(shù)為 +123 = =車在跨中。側(cè)向力 12 1 =12 超前力為 101 PP s = 28 = 端梁中點(diǎn)的軸力為 1112= 端梁中點(diǎn)的水平剪切力為 1)21(1 =（ 12- = 主梁跨中的水平彎距為 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 12 頁 共 58 頁 1 1 2s d d LP a P b N=28= 主梁軸力為 1 1 1s s P= 主梁跨中總的水平彎矩為 yM=車在跨端。側(cè)向力為 2 超前力為 2P= 20228 = 端梁中點(diǎn)的軸力為 2 2P= 端梁中點(diǎn)的水平剪切力為 2SP（1 ） =（ 12- = 主梁跨端的水平彎矩為 梁跨端的水平剪切力為 P2 2P1 2P= 2 .m 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 13 頁 共 58 頁 4) 強(qiáng)度 = 主梁跨端總的水平剪切力為 cH 小車在跨端時(shí)，主梁跨中水平彎矩與慣性載荷的水平彎矩組合值較小，不需計(jì)算 需要計(jì)算主梁跨中截面（如圖 3示）危險(xiǎn)點(diǎn)、的強(qiáng)度 1)主腹板上邊緣的應(yīng)力 主腹板邊至軌頂距離為 =164 腹板邊的局部壓應(yīng)力為 4( 2 5 0 ) = 1 7 6 4 7 6 6 4 5 0 6 =直彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力為 01= 3103207428. 87 10 8002 . 1 3 0 5 1 0 =平彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力為 02= 13101 0 2 2 6 8 . 1 3 1 0 2 7 00 . 4 2 6 4 1 1 0 =性載荷與側(cè)應(yīng)力對(duì)主梁產(chǎn)生的軸向力較小且作用方向相反，應(yīng)力很小，故不計(jì)算 主梁上翼緣板的靜矩為 1 1 0( 0 =24 540 805 01=2=文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 14 頁 共 58 頁 5)主梁跨端的切應(yīng)力 =10432800 腹板上邊的切應(yīng)力為 =02py = 101 9 2 5 4 0 . 5 1 0 4 3 2 8 0 02 . 1 3 0 5 1 0 6 6 +0 =的折算應(yīng)力為 0=01+02= 1= 2 2 20 0 0 3m = 2 2 21 2 6 . 9 6 9 1 . 3 2 1 2 6 . 9 6 9 1 . 8 2 3 7 8 5 7 =修正，則 1s（11 5.3 s ） 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 20 頁 共 58 頁 = 2352355 3 0 =板邊局部壓應(yīng)力m=力分布長 c=20 =2 164+50 =378 =，按 a=3 =3 = 3783 300 =格屬雙邊局部壓縮板，板的屈曲系數(shù)為 0 . 7 10 . 8 ( 2 ) ( )a = 0 . 7 1 0 . 4 20 . 8 29 0 . 4 2 3 = =格平均切應(yīng)力為 =002p =2+0 = =1，板的屈曲系數(shù)為 K = = = K E =3= 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 21 頁 共 58 頁 =修正，則 3= 2352 3 5 1 5 . 3 8 4 7 . 7 8 =格上邊緣的復(fù)合應(yīng)力為 2 2 211 3 = 2 2 21 2 6 . 9 2 9 1 . 8 2 1 2 6 . 9 2 9 1 . 8 2 3 1 0 . 0 3 = = 2，區(qū)格的臨界復(fù)合應(yīng)力為 2 2 2112 2 211313( ) ( ) ( ) ( )44r c r m c r c r =2221 1 4 . 8 41 0 . 6 4 4 1 2 6 . 9 2 3 0 . 6 4 4 1 2 6 . 9 2 9 1 . 8 2 1 0 . 0 324 2 1 0 . 7 8 4 2 1 0 . 7 8 1 6 6 . 9 5 1 2 8 . 5 8 = = 2 211 3 (合格 ) 主 副腹板采用相同的縱向加勁肋 50 50 5， A=614.3 231700 向加勁肋對(duì)主腹板厚度中線的慣性矩為 21e = 21 0 0( 0 . 5 ) b z =231700+1742976 =2 300( 2 . 5 0 . 4 5 ) = 32 81 6 0 01 6 0 0)1 6 0 01 6 0 =1679360 0 可見，在相同的循環(huán)工況下，應(yīng)力循環(huán)特性是一致的。根據(jù)235 及帶孔板的應(yīng)力集中等級(jí)2W，查得1=101 緣板拉伸疲勞需用應(yīng)力為 = 111 1 (1 )0 b r=221( =Pa ，屬窄式連接 1y=7O0 52920 N 夠） 主、端梁的連接焊縫足夠 承受連接的水平彎矩和剪切力，故不再計(jì)算 第八章 剛度計(jì)算 滿載小車位于主梁跨中產(chǎn)生的靜撓度為 Y = 23 ( 3 ) 4 8 2xP 1hY 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 39 頁 共 58 頁 =10523105 9 6 2 7 0 02 5 5 0 03(2 7 0 5 0 02 2 8 8 0 0 =800=橋架的水平慣性位移 X = 341 1 1 1534( 1 ) ( 1 )4 8 4 3 8 4 5 F r E I r = 31 1 1534 ( 1 ) ( 1 ) 4 8 4 8 5P L F r P r =)1 3 4 6 3 4 382 5 5 0 3 4 5 0 01 6 3 4 3953=2000=垂直動(dòng)剛度 起重機(jī)垂直動(dòng)剛度以滿載小車位于橋架跨中的垂直自振頻率來表征，計(jì)算如下 主梁質(zhì)量 1 5 2 5 5 9 8 1=橋架中點(diǎn)換算質(zhì)量為 1m=2+7390=32941 升質(zhì)量 2m=m=50000 升載荷 m)g=490000 N 起升鋼絲繩滑輪組的最大下放長度為 2=16+26 m 橋架跨中靜位移為 0y= 23 ( 3 ) 2 4 8 2Q xP = 325 1 04 9 0 0 0 0 2 8 0 0 0 0 . 5 2 7 0 0 ( 3 2 8 0 0 0 2 7 0 0 )2 4 8 2 . 0 6 1 0 2 . 1 3 0 5 1 0 = X 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 40 頁 共 58 頁 2） 水平動(dòng)剛度 起升鋼絲繩滑輪組的靜伸長為 0= r 3 2 3 7 3 0 1 6 0 0 08 1 1 0 1 7 5 =構(gòu)質(zhì)量影響系數(shù)為 = 2012 0 0() = 23 2 9 4 1 1 6 . 7 3()5 0 0 0 0 1 6 . 7 3 3 6 . 9 =式起重機(jī)的垂直自振頻率為 012 ( ) (1 ) =)81021= 2格） 起重機(jī)水平動(dòng)剛度以物品高度懸掛，滿載小車位于橋架跨中的水平自振頻率來表征。 半橋架中點(diǎn)的換算質(zhì)量為 G x Qm m m m =7390+50000） =41470.5 主梁跨中在單位水平力作用下產(chǎn)生的水平位移為 e= 3113(1 )4 8 4r= 3592 8 0 0 0 3( 1 )4 8 2 . 0 6 1 0 4 . 2 2 9 1 0 4 1 . 1 3 4 2 =N 橋式起重機(jī)的水平自振頻率為 112 =f 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 41 頁 共 58 頁 = 1 2格） 第九章 橋架拱度 橋架跨度中央的標(biāo)準(zhǔn)拱度值為 0f=1000L=280001000=28 慮制造因素，實(shí)取0y=9.2 度中央兩邊按拋物線曲線 20 24(1 ) 設(shè)置拱度 ，如圖所示 9f=28 y=39.2 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 42 頁 共 58 頁 圖 9橋架的拱度 距跨中為1a=821 24 643 9 . 2 (1 ) =跨中為2a= 422 24 163 9 . 2 (1 ) =29.4 跨中為3a= 38此，橋架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全部合格。 總結(jié) 通過 3個(gè)月的金屬結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，使我學(xué)到了許多非常重要的知識(shí)和技術(shù)。馬上就要結(jié)束了現(xiàn)對(duì)在 3個(gè)月的學(xué)習(xí)進(jìn)行以下總結(jié)： 首先，在前期的設(shè)計(jì)計(jì)算過程中，溫習(xí)了以前所學(xué)的所有知識(shí)，并對(duì)其進(jìn)行了鞏固。在計(jì)算過程中，發(fā)現(xiàn)了一些疑難問題和自己以前沒有注意的知識(shí)點(diǎn)和方法，通過老師的指導(dǎo)和講解，自己的復(fù)習(xí)對(duì)其進(jìn)行了理解和掌握。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成了前期計(jì)算過程。 其次，通過應(yīng)用 術(shù)繪圖，使 我掌握了 使用方法，同時(shí)也從中學(xué)到了許多繪圖方法和技巧，特別是 快捷鍵的應(yīng)用。使我在比較短的時(shí)間內(nèi)能夠完成所要畫的圖紙。在寫設(shè)計(jì)說明書的過程中，掌握了 公式編輯器的應(yīng)用。雖然在編寫過程中遇到的難題，通過向自己的摸索和同學(xué)的幫助都買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第 43 頁 共 58 頁 的到了解決。 在這次設(shè)計(jì)過程中，我查閱了大量的相關(guān)資料。掌握了許多新方法和新知識(shí)。使自己的專業(yè)知識(shí)的到了大大補(bǔ)充。特別是一些自己平時(shí)所學(xué)課本上沒有介紹的知識(shí)。例如：翼緣板和腹板加勁肋的選用、計(jì)算和校核。同時(shí)還了解了目前的起重機(jī)的發(fā)展情況以及以后的發(fā)展，并掌握一些最新技術(shù)和 設(shè)計(jì)理論。 針對(duì)此次的設(shè)計(jì)，隨著對(duì)整機(jī)的不斷深入了解，也發(fā)現(xiàn)了設(shè)計(jì)存在的一些問題。一方面，由于缺乏必要的生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)，我們的設(shè)計(jì)還局限于一定的想象空間上，實(shí)際中不生產(chǎn)或加工比較困難。另一方面，在設(shè)計(jì)的過程中，缺乏對(duì)細(xì)節(jié)的考慮，只抓住了其中大的框架，后續(xù)的工作還有很多。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我感覺收獲頗多。在設(shè)計(jì)中培養(yǎng)了大家的團(tuán)隊(duì)合作精神，遇到問題大家集體討論進(jìn)行解決，還有 些對(duì)于我們即將走向工作崗位的新人是一個(gè)很好的培訓(xùn)和鍛煉，同時(shí)也是平時(shí)所學(xué)的理論和實(shí)踐的一次結(jié)合。這次設(shè)計(jì)將對(duì)我們的以后 工作和學(xué)習(xí)奠下重要的理論知識(shí)基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 參考文獻(xiàn) 1、大連理工大學(xué)楊長，傅東明主編。起重機(jī)械。北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1992 2、起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范編寫組主編。國家標(biāo)準(zhǔn) 83起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范。北京：國家標(biāo)準(zhǔn)局出版社， 1983 3、張質(zhì)文等主編。起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)。北京：中國鐵道出版社，2001 4、上海交