T橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)

1、目錄第一章緒論 錯(cuò)誤 ! 未定義書簽。選題的意義 錯(cuò)誤 ! 未定義書簽。本課題的研究目的 2橋式起重機(jī)的研究現(xiàn)狀 2第二章 設(shè)計(jì)方案 4起重機(jī)的介紹 4起重機(jī)設(shè)計(jì)的總體方案4主梁的設(shè)計(jì) 4小車的設(shè)計(jì) 4端梁的設(shè)計(jì) 5橋架的設(shè)計(jì) 5第三章 大車行車機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 6設(shè)計(jì)的原則和要求6機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案 6大車行車機(jī)構(gòu)布局 6搭車行車機(jī)構(gòu)的計(jì)算7確定結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)方案 7選擇車輪與軌道并校核其強(qiáng)度 7運(yùn)行組里的計(jì)算 9選擇電動(dòng)機(jī) 10計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率 11減速器的選擇 11驗(yàn)算運(yùn)行速度與實(shí)際功率 11驗(yàn)算啟動(dòng)時(shí)間 12校核減速器功率 13驗(yàn)算不打滑條件 13選擇制動(dòng)器 15選擇聯(lián)軸器 16驗(yàn)算浮動(dòng)軸 17緩

2、沖器的選擇 18第四章 端梁的設(shè)計(jì) 20端梁尺寸的確定21端梁的計(jì)算21主要焊縫的計(jì)算24第五章端梁結(jié)頭的設(shè)計(jì) 26端梁接頭的確定和計(jì)算26主要螺栓和焊縫的設(shè)計(jì)29第六章橋架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 31橋架的結(jié)構(gòu)形式31橋架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算31第七章 焊接工藝設(shè)計(jì) 39致謝 42參考文獻(xiàn) 43附錄 44第一章 緒 論選題意義起重機(jī)械用來(lái)對(duì)物料作起重、運(yùn)輸、裝卸和安裝等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備，它可以完成靠人力無(wú)法完成的物料搬運(yùn)工作，減輕人們的體力勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，在工廠、礦山、車站、港口、建筑工地、倉(cāng)庫(kù)、水電站等多個(gè)領(lǐng)域部門中得到了廣泛的使用，隨著生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，特別是現(xiàn)代化、專業(yè)化的要求，各種專門用途的起

3、重機(jī)相繼產(chǎn)生，在許多重要的部門中，它不僅是生產(chǎn)過(guò)程中的輔助機(jī)械，而且已成為生產(chǎn)流水作業(yè)線上不可缺少的重要機(jī)械設(shè)備，它的發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)起著積極的促進(jìn)作用。起重機(jī)械是起升，搬運(yùn)物料及產(chǎn)品的機(jī)械工具。起重機(jī)械對(duì)于提高工程機(jī)械各生產(chǎn)部門的機(jī)械化，縮短生產(chǎn)周期和降低生產(chǎn)成本，起著非常重要的作用在高層建筑、冶金、華工及電站等的建設(shè)施工中，需要吊裝和搬運(yùn)的工程量日益增多，其中不少組合件的吊裝和搬運(yùn)重量達(dá)幾百噸。因此必須選用一些大型起重機(jī)進(jìn)行吊裝工作。通常采用的大型起重機(jī)有龍門起重機(jī)、門座式起重機(jī)、塔式起重機(jī)、履帶起重機(jī)、輪式起重機(jī)以及在廠房?jī)?nèi)裝置的橋式起重機(jī)等。在道路，橋梁和水利電力等建設(shè)施工中，起重機(jī)

4、的使用范圍更是極為廣泛。無(wú) 論是裝卸設(shè)備器材，吊裝廠房構(gòu)件，安裝電站設(shè)備，吊運(yùn)澆注混凝土、模板，開(kāi)挖 廢渣及其他建筑材料等，均須使用起重機(jī)械。尤其是水電工程施工，不但工程規(guī)模 浩大，而且地理?xiàng)l件特殊，施工季節(jié)性強(qiáng)、工程本身又很復(fù)雜，需要吊裝搬運(yùn)的設(shè) 備、建筑材料量大品種多，所需要的起重機(jī)數(shù)量和種類就更多。在電站廠房及水工 建筑物上也安裝各種類型的起重機(jī)，供檢修機(jī)組、起閉雜們及起吊攔污柵之用。在這些起重機(jī)中，橋式起重機(jī)是生產(chǎn)批量最大，材料消耗最多的一種。由于這 種起重機(jī)行駛在高空，作業(yè)范圍能掃過(guò)整個(gè)廠房的建筑面積，因而受到用戶的歡迎, 得到很大的發(fā)展。圖1-1是典型的雙梁橋式起重機(jī)。圖1-1雙梁

5、橋式起重機(jī)本課題的研究目的(1)熟悉橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理（ 2）掌握橋式起重機(jī)的設(shè)計(jì)方法（ 3）將所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)設(shè)計(jì)中去，培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手能力（ 4）了解制造業(yè)的發(fā)展，為以后工作做準(zhǔn)備橋式起重機(jī)的研究現(xiàn)狀目前，在工程起重機(jī)械領(lǐng)域，歐洲、美國(guó)和日本處于領(lǐng)先地位。歐洲作為工程起重機(jī)的發(fā)源地，輪式起重機(jī)生產(chǎn)技術(shù)水平最高。該地區(qū)的工程起重機(jī)械業(yè)主要生產(chǎn)全地面起重機(jī)、履帶式起重機(jī)和緊湊型輪胎起重機(jī)，也生產(chǎn)少量汽車起重機(jī)。其中，全路面起重機(jī)、履帶起重機(jī)以中大噸位為主；緊湊型輪胎起重機(jī)則以小噸位為主；汽車起重機(jī)一般為通用底盤組裝全地面上車，即以改裝為主。其產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)、性能高、可靠性高，產(chǎn)

6、品銷往全球。美國(guó)工程起重機(jī)行業(yè)的技術(shù)水平相對(duì)落后于歐洲。不過(guò)近年來(lái)，美國(guó)工程起重機(jī)械業(yè)通過(guò)收購(gòu)和合并手段，得以蓬勃發(fā)展。目前該地區(qū)主要生產(chǎn)輪胎起重機(jī)、履帶式起重機(jī)、全路面起重機(jī)和汽車起重機(jī)。主要生產(chǎn)企業(yè)為馬尼托瓦克公司，特點(diǎn)是技術(shù)較先進(jìn)、性能較高、可靠性能高，其中汽車底盤技術(shù)和全路面技術(shù)領(lǐng)先于歐洲，產(chǎn)品主要銷往美洲地區(qū)和亞太地區(qū)。日本作為二戰(zhàn)后崛起的經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)，輪式起重機(jī)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)雖然起步較晚（起步于 20 世紀(jì) 70 年代） ，但是發(fā)展速度很快，很受亞太市場(chǎng)歡迎。此外，日本還通過(guò)收購(gòu)手段更新生產(chǎn)技術(shù)。如日本多田野通過(guò)收購(gòu)德國(guó)法恩底盤公司，發(fā)展全路面技術(shù)。日本工程起重機(jī)械業(yè)主要生產(chǎn)汽車起重機(jī)、履帶

7、起重機(jī)、越野輪胎起重機(jī)和全路面起重機(jī)。其中，越野輪胎起重機(jī)的產(chǎn)量最大，汽車起重機(jī)的產(chǎn)量次之，呈減少趨勢(shì)，全路面起重機(jī)的產(chǎn)量最少，呈上升趨勢(shì)。主要生產(chǎn)企業(yè)包括多田野、加藤、神鋼、日立和小松等。產(chǎn)品特點(diǎn)是技術(shù)水平和性能較高，但可靠性落后于歐美。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的加快，生產(chǎn)和生活各個(gè)領(lǐng)域的建設(shè)規(guī)模的逐年擴(kuò)大，也促進(jìn)了施工機(jī)械化程度的迅速提高。先進(jìn)的施工機(jī)械已成為加快施工速度，保證工程質(zhì)量和降低成本的物質(zhì)保證。起重機(jī)行業(yè)也因此得到了很大的發(fā)展。為促進(jìn)社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，充分發(fā)揮其中運(yùn)輸機(jī)械的作用是具有重要意義的。第二章設(shè)計(jì)方案起重機(jī)的介紹箱形雙梁橋式起重機(jī)是由一個(gè)有兩根箱形主梁

8、和兩根橫向端梁構(gòu)成的雙梁橋架在橋架上運(yùn)行起重小車，可起吊和水平搬運(yùn)各類物體，它適用于機(jī)械加工和裝配車問(wèn) 料場(chǎng)等場(chǎng)合。起重機(jī)設(shè)計(jì)的總體方案本次起重機(jī)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)如下：1）起重量：10t; 2）起升高度：12ml 3）起升速度：10m/min； 4）小車運(yùn)行速度：40 m/min ； 5）大車運(yùn)行速度：80 m/min； 6）跨度：；7）工作級(jí)別A5根據(jù)上述參數(shù)確定的總體方案如下主梁的設(shè)計(jì)主梁跨度，是由上、下蓋板和兩塊垂直的腹板組成封閉箱形截面實(shí)體板梁連接， 主梁橫截面腹板的厚度為6mm翼緣板的厚度為10mm主梁上的走臺(tái)的寬度取決于端 梁的長(zhǎng)度和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的平面尺寸， 主梁跨度中部高度取H=L

9、/17 ,主梁和端梁采 用搭接形式，主梁和端梁連接處的高度取 H0=，腹板的穩(wěn)定性由橫向加勁板和，縱向 加勁條或者角鋼來(lái)維持，縱向加勁條的焊接采用連續(xù)點(diǎn)焊，主梁翼緣板和腹板的焊接采用貼角焊縫，主梁通常會(huì)產(chǎn)生下?lián)献冃危庸ず脱b配時(shí)采用預(yù)制上拱。小車的設(shè)計(jì)小車主要有起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車架組成。起升機(jī)構(gòu)采用閉式傳動(dòng)方案，電動(dòng)機(jī)軸與二級(jí)圓柱齒輪減速器的高速軸之間采用兩個(gè)半齒聯(lián)軸器和一中間浮動(dòng)軸聯(lián)系起來(lái)，減速器的低速軸魚(yú)卷筒之間采用圓柱齒輪傳動(dòng)。運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用全部為閉式齒輪傳動(dòng)，小車的四個(gè)車輪固定在小車架的四周，車輪采用帶有角形軸承箱的成組部件，電動(dòng)機(jī)裝在小車架的臺(tái)面上，由于電動(dòng)機(jī)軸和車輪軸不在同一

10、個(gè)平面上，所以運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用立式三級(jí)圓柱齒輪減速器，在減速器的輸入軸與電動(dòng)機(jī)軸之間以及減速器的兩個(gè)輸出軸端與車輪軸之間均采用帶浮動(dòng)軸的半齒聯(lián)軸器的連接方式。小車架的設(shè)計(jì)，采用粗略的計(jì)算方法，靠現(xiàn)有資料和經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行，采用鋼板沖壓成型的型鋼來(lái)代替原來(lái)的焊接橫梁。端梁的設(shè)計(jì)端梁部分在起重機(jī)中有著重要的作用，它是承載平移運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵部件。端梁部分是由車輪組合端梁架組成，端梁部分主要有上蓋板，腹板和下蓋板組成；端梁是由兩段通過(guò)連接板和角鋼用高強(qiáng)螺栓連接而成。在端梁的內(nèi)部設(shè)有加強(qiáng)筋，以保證端梁架受載后的穩(wěn)定性。端梁的主要尺寸是依據(jù)主梁的跨度，大車的輪距和小車的軌距來(lái)確定的；大車的運(yùn)行采用分別傳動(dòng)的方案。在裝配

11、起重機(jī)的時(shí)候，先將端梁的一段與其中的一根主梁連接在一起，然后再將端梁的兩段連接起來(lái)。橋架的設(shè)計(jì)橋架的結(jié)構(gòu)主要有箱形結(jié)構(gòu)，空腹桁架式結(jié)構(gòu)，偏軌空腹箱形結(jié)構(gòu)及箱形單主梁結(jié)構(gòu)等，參考起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) ， 5-80 噸中小起重量系列起重機(jī)一般采用箱形結(jié)構(gòu)，且為保證起重機(jī)穩(wěn)定，我選擇箱形雙梁結(jié)構(gòu)作為橋架結(jié)構(gòu)。箱形雙梁橋架是由兩根箱形主梁和端梁構(gòu)成，主梁一側(cè)安置水平走臺(tái)，用來(lái)安裝大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和走人，主梁與端梁剛性地連接在一起，走臺(tái)是懸臂支撐在主梁的外側(cè)，走臺(tái)外側(cè)安置有欄桿。在實(shí)際計(jì)算中，走臺(tái)個(gè)欄桿均認(rèn)為是不承受力的構(gòu)件。為了操縱和維護(hù)的需要，在傳動(dòng)側(cè)走臺(tái)的下面裝有司機(jī)室。司機(jī)室有敞開(kāi)式和封閉式兩種，一般工作

12、環(huán)境的室內(nèi)采用敞開(kāi)式的司機(jī)室，在露天或高溫等惡劣環(huán)境中使用封閉式的司機(jī)室。本章主要對(duì)箱形橋式起重機(jī)進(jìn)行介紹，確定了其總體方案并進(jìn)行了一些簡(jiǎn)單的分析。箱形雙梁橋式起重機(jī)具有加工零件少，工藝性好、通用性好及機(jī)構(gòu)安裝檢修方便等一系列的優(yōu)點(diǎn)，因而在生產(chǎn)中得到廣泛采用。我國(guó)在5 噸到 10 噸的中、小起重量系列產(chǎn)品中主要采用這種形式，但這種結(jié)構(gòu)形式也存在一些缺點(diǎn)：自重大、易下?lián)?，在設(shè)計(jì)和制造時(shí)必須采取一些措施來(lái)防止或者減少。第三章 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的基本原則和要求大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)通常和橋架的設(shè)計(jì)一起考慮， 兩者的設(shè)計(jì)工作要交叉進(jìn)行，一般的設(shè)計(jì)步驟：1. 確定橋架結(jié)構(gòu)的形式和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的傳方式2

13、. 布置橋架的結(jié)構(gòu)尺寸3. 安排大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的具體位置和尺寸4. 綜合考慮二者的關(guān)系和完成部分的設(shè)計(jì)對(duì)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求是：1. 機(jī)構(gòu)要緊湊，重量要輕2. 和橋架配合要合適，這樣橋架設(shè)計(jì)容易，機(jī)構(gòu)好布置3. 盡量減輕主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，不影響橋架剛度4. 維修檢修方便，機(jī)構(gòu)布置合理機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案大車機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案，基本分為兩類：分別傳動(dòng)和集中傳動(dòng)，橋式起重機(jī)常用的跨度（）范圍均可用分別傳動(dòng)的方案本設(shè)計(jì)采用分別傳動(dòng)的方案。大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)具體布置的主要問(wèn)題1 .聯(lián)軸器的選擇2 .軸承位置的安排3 .軸長(zhǎng)度的確定這三著是互相聯(lián)系的。在具體布置大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的零部件時(shí)應(yīng)該注意以幾點(diǎn)：1 .因?yàn)榇筌囘\(yùn)行機(jī)構(gòu)

14、要安裝在起重機(jī)橋架上，橋架的運(yùn)行速度很高，而且受載之后向下?lián)锨?，機(jī)構(gòu)零部件在橋架上的安裝可能不十分準(zhǔn)確，所以如果單從保持機(jī) 構(gòu)的運(yùn)動(dòng)性能和補(bǔ)償安裝的不準(zhǔn)確性著眼，凡是靠近電動(dòng)機(jī)、減速器和車輪的軸， 最好都用浮動(dòng)軸。2 .為了減少主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，應(yīng)該使機(jī)構(gòu)零件盡量靠近主梁而遠(yuǎn)離走臺(tái)欄桿； 盡量靠近端梁，使端梁能直接支撐一部分零部件的重量。3 .對(duì)于分別傳動(dòng)的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)應(yīng)該參考現(xiàn)有的資料，在浮動(dòng)軸有足夠的長(zhǎng)度 的條件下，使安裝運(yùn)行機(jī)構(gòu)的平臺(tái)減小，占用橋架的一個(gè)節(jié)問(wèn)到兩個(gè)節(jié)間的長(zhǎng)度， 總之考慮到橋架的設(shè)計(jì)和制造方便。4 .制動(dòng)器要安裝在靠近電動(dòng)機(jī)，使浮動(dòng)軸可以在運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)時(shí)發(fā)揮吸收沖擊 動(dòng)能的作

15、用。大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算已知數(shù)據(jù)：起重機(jī)的起重量Q=100KN橋架跨度L二,大車運(yùn)行速度Vdc=90m/min,工作類型 為中級(jí)，機(jī)構(gòu)運(yùn)行持續(xù)率為 JC%=25起重機(jī)的估計(jì)重量 G=168KN小車的重量為 Gc=40KN橋架采用箱形結(jié)構(gòu)。計(jì)算過(guò)程如下：確定機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案本起重機(jī)采用分別傳動(dòng)的方案如圖（2-1 ）大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)圖（2-1 ）1 電動(dòng)機(jī) 2 制動(dòng)器3 高速浮動(dòng)軸 4 聯(lián)軸器 5 減速器6聯(lián)軸器7低速浮動(dòng)軸8聯(lián)軸器9 車輪選擇車輪與軌道，并驗(yàn)算其強(qiáng)度按照如圖所示的重量分布，計(jì)算大車的最大輪壓和最小輪壓:滿載時(shí)的最大輪壓：G - Gxc Q Gxc 八 L ePma戶?42 L168-40

16、 100 40c16.5 1.5=?4216.5空載時(shí)最大輪壓：j G - Gxc Gxc 八 L eP ma尸?42 L二 168-40 40 16.5 1.54216.5空載時(shí)最小輪壓：、 G - GxcGxc八 eP min= ?-42L二 168-40401.54216.5式中的e為主鉤中心線離端梁的中心線的最小距離e=載荷率：Q/G=100/168=由1表19-6選擇車輪：當(dāng)運(yùn)行速度為 Vdc=60-90m/min, Q/G=M工作類型為中 級(jí)時(shí)，車輪直徑Dc=500mm軌道為 國(guó)的許用輪壓為150KN故可用。 'Ra?S2117699 232.1282n 2Ix0?0.7h

17、f 4 3297 0.7。6=N/cm 2由1表 查得=9500 N/cm2,因此焊縫計(jì)算應(yīng)力滿足要求。第五章 端梁接頭的設(shè)計(jì)端梁接頭的確定及計(jì)算端梁的安裝接頭設(shè)計(jì)在端梁的中部，根據(jù)端梁輪距K 大小，則端梁有一個(gè)安裝接頭。端梁的街頭的上蓋板和腹板焊有角鋼做的連接法蘭，下蓋板的接頭用連接板和受剪切的螺栓連接。頂部的角鋼是頂緊的，其連接螺栓基本不受力。同時(shí)在下蓋板與連接板鉆孔是應(yīng)該同時(shí)鉆孔。如下圖為接頭的安裝圖下蓋板與連接板的連接采用 M18的螺栓，而角鋼與腹板和上蓋板的連接采用 M16的螺栓(a)40 - G0x5 一 口I I I連接板和角鋼連接圖4-1(b)腹板和下蓋板螺栓受力計(jì)算(H b)

18、Mn2222n(H b a)2 4 a2i 11.腹板最下一排螺栓受力最大，每個(gè)螺栓所受的拉力為:N拉二n。H2?d22.5- d12(500 65) 7.06 10 7_2-212 500 c 182222?12(500 250)4(18511545 )2.5162=12500N2.下腹板每個(gè)螺栓所受的剪力相等，其值為:H d?N 剪二?駕？刈(H b)2.5 d12500182?三？12500(500 65)2.5 162=7200N式中n0一下蓋板一端總受剪面數(shù)；n0=12N剪一下蓋板一個(gè)螺栓受剪面所受的剪力:n一側(cè)腹板受拉螺栓總數(shù)；n=12d1一腹板上連接螺栓的直徑(靜截面)d0下腹板

19、連接螺栓的直徑；d二16mmH梁高；H=500 mmM一連接處的垂直彎矩；M=X 106其余的尺寸如圖示上蓋板和腹板角鋼的連接焊縫受力計(jì)算1 .上蓋板角鋼連接焊縫受剪，其值為：Q二22n(H b ai)n0Hd2? -2 N 拉H b 2.5(H b) d212 25012 50018) ? 2 12500 =172500N500 65 2.5(500 65) 1622 .腹板角鋼的連接焊縫同時(shí)受拉和受彎，其值分別為:月g='n(H b ai)NH b=6 (500 65 185) 12500 =43100N500 65n22 a2乂腹二-i-N 拉H b2(1852 1152 452

20、)500 6512500 =2843000Nmm計(jì)算螺栓和焊縫的強(qiáng)度螺栓的強(qiáng)度校核1 .精制螺栓的許用抗剪承載力:2n前? d r 、N剪產(chǎn)-43 3.14 1.82 1350042 .螺栓的許用抗拉承載力d2N拉產(chǎn)4一42 一3.14 1.613500式中=13500N/cm2 =13500N/cm2 由1表 25-5 查得由于NfiN拉,N剪網(wǎng)剪則有所選的螺栓符合強(qiáng)度要求焊縫的強(qiáng)度校核1 .對(duì)腹板由彎矩M產(chǎn)生的焊縫最大剪應(yīng)力:Mb 284300 432m= cm0.6 43243、-(7/2I 2 395.4hb 八 h、 式中一I(l -)26焊縫的慣性矩其余尺寸見(jiàn)圖-Ju2 .由剪力Q

21、產(chǎn)生的焊縫剪應(yīng)力:Q c= bh二 114237 二 243 0.6折算剪應(yīng)力：MQ =41545872 4427.72=N/ cm 2< =17000 N/ cm 2由1表25-3查得式中h焊縫的計(jì)算厚度取h=6mm3 .對(duì)上角鋼的焊縫N 1776.82=N/ cm <2lh 2 7 0.6由上計(jì)算符合要求第六章橋架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)橋架的結(jié)構(gòu)形式橋架的結(jié)構(gòu)主要有箱形結(jié)構(gòu)，空腹桁架式結(jié)構(gòu)，偏軌空腹箱形結(jié)構(gòu)及箱形單主 梁結(jié)構(gòu)等，參考起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)，5-80噸中小起重量系列起重機(jī)一般采用箱形結(jié) 構(gòu)，且為保證起重機(jī)穩(wěn)定，我選擇箱形雙梁結(jié)構(gòu)作為橋架結(jié)構(gòu)。箱形雙梁橋架的構(gòu)成箱形雙梁橋架是由兩根箱形

22、主梁和端梁構(gòu)成，主梁一側(cè)安置水平走臺(tái)，用來(lái)安 裝大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和走人，主梁與端梁剛性地連接在一起，走臺(tái)是懸臂支撐在主梁的 外側(cè)，走臺(tái)外側(cè)安置有欄桿。在實(shí)際計(jì)算中，走臺(tái)個(gè)欄桿均認(rèn)為是不承受力的構(gòu)件。為了操縱和維護(hù)的需要，在傳動(dòng)側(cè)走臺(tái)的下面裝有司機(jī)室。司機(jī)室有敞開(kāi)式和 封閉式兩種，一般工作環(huán)境的室內(nèi)采用敞開(kāi)式的司機(jī)室，在露天或高溫等惡劣環(huán)境 中使用封閉式的司機(jī)室。箱形雙梁橋架的選材箱形雙梁橋架具有加工零件少，工藝性好，通用性好等優(yōu)點(diǎn)。橋架結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù) 其工作類型和使用環(huán)境溫度等條件，按照有關(guān)規(guī)定來(lái)選用鋼材。為了保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度便于施工和安裝，以及運(yùn)輸途中不致?lián)p壞等原因，在橋架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中有最小型鋼的

23、使用限制：如連接用鋼板的厚度應(yīng)不小于 4mm又如 對(duì)組合板梁的板材使用，因保證穩(wěn)定性和防止銹蝕后強(qiáng)度減弱等原因，雙腹板的每 塊厚度不能小于6mm單腹板的厚度不小于8mm作用在橋式起重機(jī)橋架結(jié)構(gòu)上的載荷有，固定載荷，移動(dòng)載荷，水平慣性載荷 及大車運(yùn)行歪斜產(chǎn)生的車輪側(cè)向載荷等。在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)候要考慮到這些載荷。橋架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算主要尺寸的確定大車輪距K=(1fc1)L=(1 fe1) 16.5=-m 取 K=3m8 58 5橋架端部梯形高度C = ( il-) L = ( -)= m 取 C=3m10510 5主梁腹板高度 根據(jù)主梁計(jì)算高度H =m最后選定腹板高度h = m確定主梁截面尺寸主梁中間截

24、面各構(gòu)件根據(jù)起重機(jī)課程設(shè)計(jì)表7-1確定如下:腹板厚 =6mm ,上下蓋板厚1 =8mm主梁兩腹板內(nèi)壁間距根據(jù)下面的關(guān)系式來(lái)確定:H 920 ,b=263mm3.5 3.5L 16500 ,b =330mm5050因止匕取b =350mm蓋板寬度：B b 240=350+2 6+40=402mm取 B=400mm主梁的實(shí)際高度：H h 2 1=516mm主梁中間截面和支承截面的尺寸簡(jiǎn)圖分別示于圖2-1和2-2O69、6400主梁中間截面尺寸簡(jiǎn)圖co加勁板的布置尺寸為了保證主梁截面中受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定性,需要設(shè)置一些加勁構(gòu)件。主梁端部大加勁板的間距:a h mm，取 a =m0.82二m主梁端部（

25、梯形部分）小加勁板的間距: a a1=2主梁中部（矩形部分）大加勁板的間距：a=（r） h=m,取a=m主梁中部小加勁板的間距，小車鋼軌采用 Pi5輕軌，其對(duì)水平重心軸線x x的最 小抗彎截面模數(shù)Wmin =Cm3，則根據(jù)連續(xù)梁由鋼軌的彎曲強(qiáng)度條件求得加勁板間距 （此 時(shí)連續(xù)梁的支點(diǎn)既加勁板所在位置，使一個(gè)車輪輪壓作用在兩加勁板間距的中央） ：6WninnP6 47.7 1700一廣，4000 8000、1.15 ()2=141cm = m式中P 小車的輪壓，取平均值。n動(dòng)力系數(shù)，由起重機(jī)課程設(shè)計(jì)圖 2-2查得n=；鋼軌的許用應(yīng)力，=170 MPa因此，根據(jù)布置方便，取a1 = a = m2由

26、于腹板的高厚比h "0=150<160,所以不需要設(shè)置水平加勁桿。6主梁的計(jì)算計(jì)算載荷確定查起重機(jī)課程設(shè)計(jì)圖7-11得半個(gè)橋架（不包括端梁）的自重，Gq/2=41KN, 則主梁由于橋架自重引起的均布載荷：qlGq/2L4116.52.5KN /m采用分別驅(qū)動(dòng)，qy q1 2.5KN /m查起重機(jī)課程設(shè)計(jì)表7-3得Gd 4.41KN 主梁的總均布載荷：'q +=5KN / m主梁的總計(jì)算均布載荷：q % q = = KN / m式中 kn =沖擊系數(shù)，由起重機(jī)課程設(shè)計(jì)表 2-6查得。作用在一根主梁上的小車兩個(gè)車輪的輪壓值可根據(jù)起重機(jī)課程設(shè)計(jì)表 7-4中所列數(shù)據(jù)選用：R=3

27、7000NP2=36000N考慮動(dòng)力系數(shù)n的小車車輪的計(jì)算輪壓值為:P nP = =42550NP，nP2= =41400N主梁垂直最大彎矩計(jì)算主梁垂直最大彎矩:PP2(m mGxP)qL 口 Gd2ku G010L+knGolo設(shè)敞開(kāi)式司機(jī)操縱室的重量為 9807N ,起重心距支點(diǎn)的距離為l0=280cm將各已知數(shù)值代入上式計(jì)算可得:(G P) max21650 140、55 1650 1.1 4500 1.1 10000 28042550 41400()1650216504(42550 41400165055)1.1 10000 2805.1 105N|m=510KN|m主梁水平最大彎矩計(jì)

28、算主梁水平最大彎矩:2PL LqgL2L-(1) g (3 一)4224式中33,8cLxcxc3K2I y1I y2作用在主梁上的集中慣性載荷為:PgP P2 =37000 36000 =7300N作用在主梁上的均布慣性載荷為:q 2.5qg=KN|mg 1010計(jì)算系數(shù)時(shí)，取近似比值I y1I y2=2； C =(K-Lxc) =100cm ；且 K =400cm ; Lxc=200cm xc因此可得:=1650+8 1003 200340022=17167300M g max416.5一(116.52.5 16.52 1716)242-(32 16.51716 )= 186.9N|m主梁

29、的強(qiáng)度驗(yàn)算 主梁中間截面的最大彎曲應(yīng)力:_ M max ) M gmax(GP) g= W口 xy式中Wx主梁中間截面對(duì)水平中心軸線x x的抗彎截面模數(shù)，其近似值:(h B 1)h = (9006 40 0.8) 90 =4500cm3 33Wy 主梁中間截面對(duì)垂直重心軸線 y y的抗彎截面模數(shù)，其近似值:Wy40 0.8 h )b = (丁390 0.6) 35 =2263cm因此可得:=(見(jiàn)1064500_ 51.869 10)2263= MPa產(chǎn)160MPa由起重機(jī)課程設(shè)計(jì)表2-24查得A3鋼的許用應(yīng)力為:QmGx；)|s<max式中QmG/)主梁支承截面所受的最大剪力QmtP)L

30、BxcLqL % Gd=42000+414001650 140165055 1650 佇 450 1.1 1000021650 2801650主梁支承截面的最大剪應(yīng)力:I x0I x0HeIx0W,0 外(h。B i)h0Ho2=137420N主梁支承截面對(duì)水平重心軸線 x x的慣性矩，其近似值:5051.650 0.6=(40 0.8)3=54180cm4S主梁支承截面半面積對(duì)水平重心軸線 x x的靜矩:heh04c 50 0.62 25047中50 0.850 0.8 ()22=1266 cm3由此可得：13742 1266max = 51480 2 0.6 =MPa查得許用剪應(yīng)力為n=9

31、5MPa故 max< n 由以上計(jì)算可知，強(qiáng)度足夠。主梁的垂直剛度驗(yàn)算 主梁在滿載小車輪壓作用下所產(chǎn)生的最大垂直撓度:_322P1L 1(1 64)f 48EIxP2P36000 二37000 一BxcL14016500.085H91.65 4Ix Wx|=4500 2.061 10 cm 22由此可得:=cm3700 16503 1 0.973(1 6 0.0852 4 0.0854)48 2.1 106 2.061 105允許的撓度： 11f ()L =1.65'2.36cm7001000因此f f:擋板A42擋圈A43定位板A44端面板A414從動(dòng)輪軸A315車輪圖A21下

32、蓋板1A411大筋板A46連接板1A412小筋梭£4大車運(yùn)行機(jī)伽1濟(jì)機(jī)總圖M小車總圖加7連接板2Aq13主動(dòng)輪軸A31®19下蓋楨2M20腹極2偵開(kāi)題報(bào)告2：腹板1A4任務(wù)書說(shuō)明書正文t第七章焊接工藝設(shè)計(jì)對(duì)橋式起重機(jī)來(lái)說(shuō)，其橋架結(jié)構(gòu)主要是由很多鋼板通過(guò)焊接的方法連接在一起，焊 接的工藝的正確與否直接影響橋式起重機(jī)的力學(xué)性能和壽命。角焊縫常用的確定焊角高度的方法7-1角焊縫最小厚度為：a> max+1max為焊接件的較大厚度，但焊縫最小厚度不小于4mm當(dāng)焊接件白厚度小于4mm時(shí)，焊縫厚度與焊接件的厚度相同。角焊縫的厚度還不應(yīng)該大于較薄焊接件的厚度的倍，即 ：a<

33、min按照以上的計(jì)算方法可以確定端梁橋架焊接的焊角高度a=6mm.在端梁橋架連接過(guò)程中均采用手工電弧焊，在焊接的過(guò)程中焊縫的布置很關(guān)鍵，橋架的焊縫有很多地方密集交叉在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該避免如圖7-1 (a)、7-1 (b)示7-2 (a)7-2 (b)定位板和彎板的焊接時(shí)候，由于定位板起導(dǎo)向作用，在焊接時(shí)要特別注意，焊角高 度不能太高，否則車輪組在和端梁裝配的時(shí)，車輪組不能從正確位置導(dǎo)入，焊接中 采用E5015(J507)焊條，焊條直徑d=，焊接電流160A,焊角高度最大4mm0如圖7-2 位彎板和定位板的焊接oT卜定位:板7-3角鋼和腹板、上蓋板的焊接采用的是搭接的方法，在焊好后再將兩段端梁拼在 一塊進(jìn)行鉆孔。由于所用的板材厚度大部分都小于 10mm，在焊接過(guò)程中都不開(kāi)坡口進(jìn)行焊接。致謝首先向 機(jī)電工程系 的全體老師表示衷心的感謝，在這三年的時(shí)間里，他們?yōu)槲覀兊某砷L(zhǎng)和進(jìn)步做出了貢獻(xiàn)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，有許多老師給予了指導(dǎo)和幫助, 尤其是盧杉老師和張曙靈老師，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，給了我們很大幫助, 做為我們的輔導(dǎo)老師，盡職盡責(zé)，一絲不茍。至此，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也將告