橋式起重機主端梁連接計算分析

1、橋式起重機主端梁連接計算分析摘要：本文對橋式起重機主端梁的連接形式加以介紹，著重對該處的連接螺栓進行了分析計算，得出結論。關鍵詞：.橋式起重機法蘭 高強度螺栓 分析計算我廠橋式起重機的橋架大部分為偏軌箱型結構，其主梁與端梁間 的連接是采用兩塊厚度 20mm以上的法蘭板，分別焊在主梁和端梁 上，然后用高強度螺栓通過法蘭板將主梁和端梁連接起來。這種型式的連接是通過施加給螺栓的預緊力，使法蘭板間產生強大的壓緊力， 利用構件接觸面間的摩擦力來傳遞剪力，螺栓本身并不受剪切和擠 壓。經過實踐證明，這種連接方式無論在起重機的制造還是在運輸和 安裝方面都顯示了它的優(yōu)越性。下面，通過對螺栓的受力分析和計算， 得

2、出所需螺栓大小和數(shù)量。一、對于這種連接型式的設計計算，我們先做如下假定：1、在載荷作用下，連接接縫處仍保持為平面接觸；2、所有高強度螺栓的直徑和長度相同；3、所有高強度螺栓的預緊力相同；4、法蘭板的凹凸臺只起定位作用，不傳遞作用力；5、小車前輪運行至法蘭連接的接縫處，且小車處于滿載下降制動狀態(tài)（見圖1）。二、在以上假定條件下，我們對法蘭螺栓進行如下受力分析和計 算：1、法蘭連接接縫處距端梁支撐點有一段距離a,因此法蘭板承受彎矩作用而使螺栓受拉，假定因彎矩作用使法蘭板繞 最上邊一排螺栓中心軸線轉動，則距此軸線最遠的螺栓在 其軸線方向上所承受的外拉力最大，該力表示為：第7頁，共6頁Mp(li -l

3、i)N P max =22222(板 Ti) (I3 Ti)(14 Ti)(li Ti)M p=Ra - aLk -aLk a - KT 寸Ra =Pi計x4十P2計x 十k(G傳十G主+G軌+G電)LkLk2式中：Np max-一螺栓所承受的最大外拉力，（N）；Mp法蘭板所承受的彎矩，（N - mm）;11、l2 li螺栓軸線至法蘭板上邊沿的距離，（mm）;a小車前輪至端梁支撐點的距離，（mm）;Ra主梁支反力，見圖1所示，（N）;Lk起重機跨度；（mm）;Kt小車輪距；（mm）;P1計、P2計小車計算輪壓；（N）W系數(shù)，W =1.21.3;（*2）g傳、G主、G軌、g電分別為大車傳動機構、

4、主梁、軌道、導電滑架等的白重。（N）2、由于起重機采用的是偏軌箱形梁結構，在偏心輪壓的作用下產生一個力矩。該力矩作用在法蘭連接的接縫平面內，使法蘭繞通過螺栓組中心而與接縫平面垂直的軸線回轉。同時該力矩也需要法蘭板間產生的摩擦力矩來平衡。若假定每個螺栓所產生的摩擦力均集中在螺栓中心，從而形成 與圖3所示1R線垂直的各集中力，則最外側螺栓所受 的最大扭轉剪力可表示為：(*2)Me1n2i =1 &邕3Me= （R計+P2計）x e x K;（*2）式中：Ne螺栓組中所需產生的最大摩擦力，（N）；r1 rj每個螺栓中心至螺栓組中心的距離，（mm）;Me在偏心輪壓的作用下產生的力矩，（N -

5、mm）;e軌道中心線至主梁彎曲中心的距離，（mm）;近似為 e =2 d2。25 1、S 2分別為主、副腹板厚度，（mm）;d2主、副腹板中心線間距；K系數(shù)，K=0.950.98;n螺栓個數(shù)；3、因小車的計算輪壓和主梁、大車運行機構等白重產生的作用力在法蘭板接縫處產生剪切，該切力同樣需要法蘭板間的摩擦力來平衡，每個螺栓所受的剪力應為：1 一Ng = Ra n三、對螺栓進行校驗1、螺栓抗剪承載力的檢驗每個螺栓的許用承載力為：N=0.7mf （P-1.4NP）（N）（*1 ）式中：0.7系數(shù)，考慮連接受壓變形見效螺栓的預拉力；Np螺栓在其白身軸線方向所受外拉力，（N）;m傳力摩擦面的數(shù)量；f摩擦系

6、數(shù)，根據接觸面材質及表面處理不同而不同，詳見下表。P螺栓預緊力，（N）。 P=0.6。b Fi（7 b 高強度螺栓材料經熱處理后的抗拉強度極限，（N/mm2）;Fi螺栓計算面積（按內徑計算），（mm2）。摩擦系數(shù)f值（*1）構件連接接觸表面的處理Q235Q345噴砂0.450.55噴砂或酸洗后涂無機富鋅漆0.350.40軋制表面，鋼絲刷清理浮銹0.30.35 螺栓計算剪力為：N=Ne+NG（*1） 螺栓的校核條件為：N < N（*1）2、螺栓抗拉承載力的校驗高強度螺栓所承受的軸向拉力不允許大于許用拉力，即：Np v N p式中：Np許用拉力，（N）。Np=0.7PP螺栓的預緊力，（N）;四、結論通過上述分析不難看出，這種連接形式具有計算較為簡單、受力 明確等特點，并在實際應用中，滿足強度、剛度的要求，而且此種連 接方式還有安裝和拆