双梁门式起重机
设计计算书
(75.0吨18.0米)
太原科蓝数据技术有限公司
2009年04月20日
目录
第一章设计初始参数-------------------------------------1 第一节基本参数--------------------------------------1 第二节选用设计参数----------------------------------1 第三节相关设计参数----------------------------------1 第四节设计许用值参数--------------------------------1 第二章起重机小车设计-----------------------------------3 第一节小车设计参数---------------------------------3 第二节设计计算（详见桥吊计算书）-------------------3 第三章门机钢结构部分设计计算---------------------------4 第一节结构型式、尺寸及计算截面---------------------4
一、门机正面型式及尺寸---------------------------4
二、门机支承架型式及尺寸-------------------------4
三、各截面尺寸及几何特性-------------------------5
第二节载荷及其组合---------------------------------7
一、垂直作用载荷---------------------------------7
二、水平作用载荷---------------------------------8
三、载荷组合－－---------------------------------12
第三节龙门架强度设计计算---------------------------13
一、主梁内力计算---------------------------------13
二、主梁应力校核计算-----------------------------17
三、疲劳强度设计计算-----------------------------19
四、主梁腹板局部稳定校核-------------------------20
五、主梁整体稳定性－－---------------------------22
六、上盖板局部弯曲应力---------------------------22
第四节龙门架刚度设计计算---------------------------25
一、主梁垂直静刚度计算---------------------------25
二、主梁水平静刚度计算---------------------------26
三、门架纵向静刚度计算---------------------------27
四、主梁动刚度计算-------------------------------27
第五节支承架强度设计计算---------------------------29
一、垂直载荷作用下，马鞍横梁跨中截面内力计算-----29
二、水平载荷作用下，马鞍横梁跨中截面内力计算-----35
三、支承架各截面内力及应力-----------------------40
第六节支承架刚度设计计算---------------------------45
一、垂直载荷作用下，支承架的小车轨顶处位移-------45
二、水平载荷作用下，支承架的小车轨顶处位移-------49
第七节支腿整体稳定性计算---------------------------58 第八节连接螺栓强度计算-----------------------------60
一、马鞍立柱下截面或上端梁截面的螺栓强度---------60
二、支腿下截面螺栓强度计算-----------------------62 第四章大车运行机构设计计算-----------------------------65 第一节设计相关参数及运行机构形式--------------------65
一. 设计相关参数---------------------------------65
二. 运行机构型式---------------------------------65
第二节运行支撑装置计算------------------------------66
一. 轮压计算-------------------------------------66
二. 车轮踏面疲劳强度校核-------------------------66
三. 车轮踏面静强度校核---------------------------67
第三节运行阻力计算----------------------------------67
一. 摩擦阻力计算---------------------------------67
二. 风阻力计算-----------------------------------68
三. 总静阻力计算---------------------------------68
第四节驱动机构计算----------------------------------69
一. 初选电动机-----------------------------------69
二. 选联轴器-------------------------------------69
三. 选减速器-------------------------------------70
四. 电机验算-------------------------------------70
第五节安全装置计算----------------------------------71
一. 选制动器-------------------------------------71
二. 防风抗滑验算---------------------------------72
三. 选缓冲器-------------------------------------72 第五章整机性能验算-------------------------------------74 第一节倾翻稳定性计算-------------------------------74
一、稳定力矩-------------------------------------74
二、倾翻力矩-------------------------------------74
三、各工况倾翻稳定性计算-------------------------75
第二节轮压计算-------------------------------------75
一、最大静轮压-----------------------------------75
一、最小静轮压-----------------------------------75
第一章设计初始参数
第一节基本参数：
起重量 PQ=75.000 (t)
跨度 S=18.000 (m)
左有效悬臂长 ZS1=4.000 (m)
左悬臂总长 ZS2=6.000 (m)
右有效悬臂长 YS1=4.000 (m)
右悬臂总长 YS2=6.000 (m)
起升高度 H0=15.000 (m)
结构工作级别 ABJ=5级
主起升工作级别 ABZ=5级
副起升工作级别 ABF=5级
小车运行工作级别 ABX=5级
大车运行工作级别 ABD=5级
主起升速度 VZQ=5.000 (m/min)
副起升速度 VFQ=9.280 (m/min)
小车运行速度 VXY=38.500 (m/min)
大车运行速度 VDY=32.100 (m/min)
第二节选用设计参数
起升动力系数 O2=1.20
运行冲击系数 O4=1.10
钢材比重 R=7.85 t/m^3
钢材弹性模量 E=2.1*10^5MPa
钢丝绳弹性模量 Eg=0.85*10^5MPa
第三节相关设计参数
大车车轮数（个） AH=8
大车驱动车轮数（个）QN=4
大车车轮直径 RM=0.800 (m)
大车轮距 L2=9.000 (m)
连接螺栓直径 MD=0.0240 (m)
工作最大风压 q1=0/* 250 */ (N/m^2) 非工作风压 q2=0/* 600 */ (N/m^2)
第四节设计许用值：
钢结构材料Ｑ２３５─Ａ
许用正应力〔σ〕I＝156Mpa
〔σ〕II＝175Mpa
许用剪应力〔τ〕＝124Mpa
龙门架许用刚度：
主梁垂直许用静刚度：
跨中〔Ｙ〕x~l＝S/800＝22.50mm；
悬臂〔Ｙ〕l＝ZS1/360＝11.11mm；
主梁水平许用静刚度：
跨中〔Ｙ〕y~l＝S/2000＝9.00mm；
悬臂〔Ｙ〕l＝ZS1/700＝5.71mm；
龙门架纵向静刚度：
主梁沿小车轨道方向〔Ｙ〕XG＝H/800＝19.1mm；
许用动刚度〔ｆ〕＝2.0Ｈｚ；
连接螺栓材料 8.8级螺栓
许用正应力〔σ〕ls＝210.0Mpa；
疲劳强度及板屈曲强度依ＧＢ３８１１－８３计算许用值选取。
第二章起重机小车设计
第一节小车设计参数
小车质量(t) GX=20.000 (t)
小车轮距(m) B=2.400 (m)
轨道至主梁内边(m) L5=0.170 (m)
小车轨距 (m) L6=3.000 (m)
小车左外伸(m) L7=0.370 (m)
小车右外伸(m) L8=0.360 (m)
主梁与马鞍间距(m) L11=0.000 (m)
吊钩下探量(m) H6=0.920 (m)
小车轨道截面高(m) H7=0.140 (m)
小车高(m) H8=1.956 (m)
小车顶至马鞍(m) H10=0.250 (m)
小车罩沿大车轨道方向
迎风面积（m^2） XDS=8.000 (m^2)
小车罩垂直大车轨道方向
迎风面积（m^2） XXS=8.000 (m^2)
钢丝绳金属丝截面积(m^2) D0=2.013500e-004 (m^2)
滑轮组钢丝绳分支数之半 N0=5
小车轨道型号: P43
小车外罩至导电架距离(m) L9=0.370 (m)
小车外罩至栏杆距离(m) L10=0.360 (m)
法兰至主梁上盖板距离(m) HD=2.346 (m)
第二节设计计算
为工厂便于组织生产，提高标准件的通用性，设计中不进行起重小车设计，而是采用５ｔ－５０ｔ通用桥式起重机小车。此，起重小车设计计算详见我厂５ｔ－５０ｔ通用桥式起重机小车计算说明书。
第三章门机结构部分设计计算
第一节结构型式、尺寸及计算截面
一、门机正面型式及尺寸
表３－１单位：m
┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
│ S │ ZS1 │ ZS2 │ YS1 │ YS2 │ H │ H0 │
├───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┤
│18.000│ 4.000│ 6.000│ 4.000│ 6.000│15.312│15.000│
└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
二、门机支承架型式及尺寸
门机支承架型式参见图３－２b，门机支承架尺寸见下表３－２
表３－２单位:m
┌────┬────┐│ H1 │ 0.250 ││ H2 │ 0.621 ││ H3 │ 12.639 ││ H4 │ 1.736 ││ H5 │ 3.179 ││ H16 │ 1.757 ││ H17 │ 12.671 ││ H18 │ 4.963 ││ A3 │ 13.148 ││ L1 │ 10.467 ││ L2 │ 9.000 │ A1 5.411 A2 4.456 A4 0.664
A5 9.140
A6 1.205
B2 1.864
B3 13.279
各截面简图及变量见表3－3中
X(1),X(2),X(3),X(4),X(5),X(6)见图示
X2,X6,X7,X8,X9,X10,X12,X13见图示
X2--- X11---
X7--- X8---
X9--- X12—
X13-- X10—
截面几何性质：
主梁：
方法略
将各截面几何性质列于下表3－4中：
AAi(m^2) IXi(m^4) IYi(m^4)
1--1,2--2 5.4800e-002 1.9946e-002 6.2141e-003
3--3 2.7940e-002 4.3487e-003 1.5615e-003
4--4 4.5120e-002 4.3487e-003 1.5615e-003
5--5 5.5360e-002 2.5582e-002 1.8152e-002
6--6 2.9984e-002 4.8927e-003 2.2497e-003
7--7,8--8 2.3616e-002 1.5962e-003 1.5812e-003
10--10 4.3487e-003 1.5615e-003
11--11 1.6232e-002 1.0517e-002
12--12 1.9920e-002 3.5040e-003 3.1493e-003
各截面简图：
第二节载荷及组合
当门机左侧悬臂小于右侧悬臂时，为计算方便均将左右悬臂值对换，以左侧为准对主梁进行各种计算。
一、垂直作用载荷
⒈自重载荷
门机各结构件均为箱型结构，其主梁质量由主梁施工图得到，各结构质量是采用通用式计算的。以主梁半桥架质量计算为例，计算如下：
若轨道每米质量为MMGZ，轨道安装质量系数为GDAZ，栏杆、小车导电架质量和之半为
0.03(t/m)，则轨道安装等质量和FGDZ为：
FGDZ=(MMGZ*GDAZ+0.03)*(ZS2+YS2+S)
=(0.043*1.200+0.03)*(6.000+6.000+18.000)
=2.448 (t)=24.480 (KN)
单根主梁跨中段质量为FG1，式中ZLNDQZH为单根主梁内均布电气质量和
FG1=(FGL+ZLNDQZH)/(S+ZS2+YS2)*S
=(15.471+0.000)/(18.000+6.000+6.000)*18.000
=9.283(t)
FG1=FG1+FGDZ*S/(S+ZS2+YS2)
=9.283+2.448*18.000/(18.000+6.000+6.000)
=10.751(t)=107.5(KN)
同理，主梁半桥架左悬臂段质量ZFG2
ZFG2=(FGL+ZLNDQZH)/(S+ZS2+YS2)*ZS2
=(15.471+0.000)/(18.000+6.000+6.000)*6.000
=3.094(t)
ZFG2=FG1+FGDZ*ZS2/(S+ZS2+YS2)
=3.094+2.448*6.000/(18.000+6.000+6.000)
=3.584(t)=35.8(KN)
主梁半桥架右悬臂段质量YFG2
YFG2=(FGL+ZLNDQZH)/(S+ZS2+YS2)*YS2
=(15.471+0.000)/(18.000+6.000+6.000)*6.000
=3.094(t)
YFG2=FG1+FGDZ*YS2/(S+ZS2+YS2)
=3.094+2.448*6.000/(18.000+6.000+6.000)
=3.584(t)=35.8(KN)
主梁半桥架跨中段质量集度Q1Z为：
Q1Z=FG1/S*O4=10.751/18.0*1.100=0.657(t/m)
构件质量或质量集度与重力加速度(=10.0m/s.s)之积，便为作用门机结构上的集中重力或重力集度。于是，主梁跨中段重力集度Q1为：
Q1=Q1Z*10.0=0.657*10.0=6.570 (KN/m)
其余构件质量(t)、质量集度(t/m)、集中重力(KN)及重力集度(KN/m)计算方法相同，详见表３－５，表中重力及重力集度均考虑了冲击系数O4。
表３－５单位：t、KN/m、KN
┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┐
││构件质量 (t) │构件重力集度(KN/m)│集中重力 (KN) │
│结构件名称├───┬─────┼───┬─────┼───┬─────┤
││符号│数值│符号│数值│符号│数值│
├──────┼───┼─────┼───┼─────┼───┼─────┤
│主梁跨中段│FG(1) │ 10.751 │ Q1 │ 6.570 │││
├──────┼───┼─────┼───┼─────┼───┼─────┤
│主梁悬臂段左│ZFG(2)│ 3.584 │ Q1 │ 6.570 │││
├──────┼───┼─────┼───┼─────┼───┼─────┤
│主梁悬臂段右│YFG(2)│ 3.584 │││││
├──────┼───┼─────┼───┼─────┼───┼─────┤
│马鞍横梁│FG(3) │ 1.356 │ Q3 │ 2.756 │││
├──────┼───┼─────┼───┼─────┼───┼─────┤
│马鞍刚性立柱│FG(4)A│ 0.976 │││ P4A │ 10.736 │
├──────┼───┼─────┼───┼─────┼───┼─────┤
│马鞍柔性立柱│FG(4)B│ 0.976 │││ P4B │ 10.736 │
├──────┼───┼─────┼───┼─────┼───┼─────┤
│刚性支腿│FG(5)A│ 5.979 │ Q2A │ 35.286 │││
├──────┼───┼─────┼───┼─────┼───┼─────┤
│柔性支腿│FG(5)B│ 0.000 │ Q2B │ 0.000 │││
├──────┼───┼─────┼───┼─────┼───┼─────┤
│下横梁│FG(6) │ 2.916 │ Q6 │ 3.064 │││
├──────┼───┼─────┼───┼─────┼───┼─────┤
│司机房及电气│FG(7) │ 2.000 ││││ 22.000 │
├──────┼───┼─────┼───┼─────┼───┼─────┤
│电气房│FG(8) │ 1.500 ││││ 16.500 │
├──────┼───┼─────┼───┼─────┼───┼─────┤
│梯子平台│FG(9) │ 1.000 ││││ 11.000 │
├──────┼───┼─────┼───┼─────┼───┼─────┤
│大车运行机构│FG(10)│ 14.520 ││││ 159.720 │
└──────┴───┴─────┴───┴─────┴───┴─────┘
⒉移动载荷
移动载荷由起重量、小车质量及起升、下降、运行的冲击引起的，如假设小车的轮压均匀分布，则作用在一根主梁上两小车轮压力和为：
P1=(PQ*O2+GX*O4)/2
=(75.000*1.200+20.000*1.100)/2=56.000 (t)=560.000 (KN)
二、水平作用载荷
水平作用载荷主要是自重载荷和移动载荷的质量，在大车制动时产生的惯性力及风载荷引起的。它可分为均布力和集中力作用在结构上。
⒈均布惯性力
结构件惯性力通常为均布力，以主梁跨中段为例，当大车制动时，摩擦系数为0.14，大车驱动轮数n驱=4，全部车轮数n全=8则惯性力的计算如下：
PH1=0.14*n驱/n全*FG1=0.14*4/8*10.751=0.753 (t)=7.526 (KN)
惯性力通常以力的集度方式或集中力方式作用于结构上，以主梁跨中段为例，惯性力集度计算如下：
QH0=PH1/S=0.753/18.000=0.042 (t/m)=0.418 (KN/m)
其余构件惯性力计算方法相同，详见表３－６
表３－６单位：KN、KN/m
┌──────┬─────────┬───┬──────┬───────┐
││惯性力 (KN) ││惯性力(KN/m)│集中惯性力(KN)│
│结构件名称├───┬─────┤符号├──────┼───────┤
││符号│数值││数值│数值│
├──────┼───┼─────┼───┼──────┼───────┤
│主梁跨中段│PH1 │ 7.526 ││││
├──────┼───┼─────┤│││
│主梁左悬臂段│ZPH2 │ 2.509 │ QH0 │ 0.418 ││
├──────┼───┼─────┤│││
│主梁右悬臂段│YPH2 │ 2.509 ││││
├──────┼───┼─────┼───┼──────┼───────┤
│马鞍横梁│PH3 │ 0.949 │ P3 ││ 0.475 │
├──────┼───┼─────┼───┼──────┼───────┤
│马鞍刚性立柱│PH4A │ 0.683 │ QH4A │ 0.191 ││
├──────┼───┼─────┼───┼──────┼───────┤
│马鞍柔性立柱│PH4B │ 0.683 │ QH4B │ 0.191 ││
├──────┼───┼─────┼───┼──────┼───────┤
│刚性支腿│PH5A │ 4.186 │ QH5A │ 0.318 ││
├──────┼───┼─────┼───┼──────┼───────┤
│柔性支腿│PH5B │ 0.000 │ QH5B │ 0.000 ││
├──────┼───┼─────┼───┼──────┼───────┤
│下横梁│PH6 │ 2.041 │ P6 ││ 1.021 │
├──────┼───┼─────┼───┼──────┼───────┤
│司机房及电气│PH7 │ 1.400 │││ 1.400 │
├──────┼───┼─────┼───┼──────┼───────┤
│电气房│PH8 │ 1.050 │││ 1.050 │
├──────┼───┼─────┼───┼──────┼───────┤
│梯子平台│PH9 │ 0.700 │││ 0.700 │
├──────┼───┼─────┼───┼──────┼───────┤
│大车运行机构│PH10 │ 10.164 │││ 10.164 │
└──────┴───┴─────┴───┴──────┴───────┘
⒉均布风力
结构件风力也属于均布力，通常多考虑沿大车轨道方向的风力作用。若单位风压为0.025t/m.m，箱型结构风振系数C=1.5，迎风面积为SD(i)时，
以主梁跨中段为例风力为：
PW1=0.025*1.5*X[1]*S;
=0.025*1.5*1.400*18.000=0.945 (t)=9.450 (KN)
若主梁中段均布风力集度为QW0，则：
QW0=PW1/S=0.945/18.000=0.052 (t/m)=0.525 (KN/m)
其余构件风力及风力集度计算方法相同，详见表３－７
表３－７单位：KN、KN/m
┌──────┬───────┬───────┬───────┬──────┐
││迎风面积│风力 (KN) │风力集度(KN/m)│集中风力(KN)│
│结构件名称├──┬────┼──┬────┼──┬────┼──────┤
││符号│数值│符号│数值│符号│数值│数值│
├──────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┼──────┤
│主梁跨中段│ SD1│ 25.200 │PW1 │ 9.450 ││││
├──────┼──┼────┼──┼────┤│││
│主梁左悬臂段│ZSD2│ 8.400│ZPW2│ 3.150 │ QW0│ 0.525 ││
├──────┼──┼────┼──┼────┤│││
│主梁右悬臂段│YSD2│ 8.400│YPW2│ 3.150 ││││
├──────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┼──────┤
│马鞍横梁│││PW3 ││││ 0.00 │
├──────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┼──────┤
│马鞍立柱刚│SD4A│ 4.592│PW4A│ 0.805 │QW4A│ 0.225 ││
├──────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┼──────┤
│马鞍立柱柔│SD4B│ 2.678│PW4B│ 0.805 │QW4B│ 0.225 ││
├──────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┼──────┤
│刚性支腿│││PW5A│ 5.325 │QW5A│ 0.405 ││
├──────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┼──────┤
│柔性支腿│││PW5B│ 0.000 │QW5B│ 0.000 ││
├──────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┼──────┤
│下横梁│││PW6 │││││
├──────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┼──────┤
│司机房及电气││ 4.000 │PW7 │ 1.500 │││ 1.500 │
├──────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┼──────┤
│电气房││ 4.000 │PW8 │ 1.500 │││ 1.500 │
├──────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┼──────┤
│梯子平台│││PW9 │││││
├──────┼──┼────┼──┼────┼──┼────┼──────┤
│大车运行机构│││PW10│││││
└──────┴──┴────┴──┴────┴──┴────┴──────┘注：风力、风力集度及迎风面积的含义在这里均为沿大车轨道方向。
⒊惯性力、风力的共同作用：
当大车制动，产生的惯性力和存在风力往往是同时出现的，在强度计算中，应考虑其合力作用，详见表３－８
表３－８单位：KN,KN/m
┌──────┬───┬───────┬───┬──────┐
│构件名称│符号│均布集度(KN/M)│符号│集中力(KN) │
├──────┼───┼───────┼───┼──────┤
│主梁跨中段│││││
├──────┤ Q0 │ 0.943 │││
│主梁悬臂段│││││
├──────┼───┼───────┼───┼──────┤
│马鞍横梁│││ P3 │ 0.475 │
├──────┼───┼───────┼───┼──────┤
│马鞍立柱刚│ Q4A │ 0.417 │││
├──────┼───┼───────┼───┼──────┤
│马鞍立柱柔│ Q4B │ 0.417 │││
├──────┼───┼───────┼───┼──────┤
│刚性支腿│ Q5A │ 0.723 │││
├──────┼───┼───────┼───┼──────┤
│柔性支腿│ Q5B │ 0.000 │││
├──────┼───┼───────┼───┼──────┤
│下横梁│││ P6 │ 1.021 │
├──────┼───┼───────┼───┼──────┤
│司机房及电气│││ PD │ 2.900 │
├──────┼───┼───────┼───┼──────┤
│电气房│││ P8 │ 2.550 │
├──────┼───┼───────┼───┼──────┤
│梯子平台││││ 0.700 │
├──────┼───┼───────┼───┼──────┤
│大车运行机构││││ 10.164 │
└──────┴───┴───────┴───┴──────┘
⒋小车集中惯性力
当大车制动时，起重量及小车质量产生集中惯性力，它通过车轮作用于二根主梁上，若摩擦系数为0.14，大车驱动轮数n驱=4，全部车轮数n全=8，
其比值为0.5，则作用于一根主梁的集中惯性力PH0为：
PH0=0.035*(PQ+GX)=0.035*(75.000+20.000)=3.325 (t)=33.250 (KN)
⒌小车集中风力
当风沿着门机轨道方向吹时，小车沿此方向迎风面积为XDS，则工作状态风力为：
PW0=0.025*1.5*XDS/2=0.025*1.5*8.000/2=0.150 (t)=1.500 (KN)
水平合力P0为：
P0=PH0+PW0=33.250+1.500=34.750 (KN)
６小车制动惯性力
PY=0.35*(PQ+GX)*0.039/(0.14*0.5)
=0.35*(75.000+20.000)*0.039/(0.14*0.5)
=1.852(t)
７偏斜侧向力
就这种结构而言，因侧向力计算值不准确，引起应力不大，故本计算中忽略此因素作用。
三、载荷组合
根据ＧＢ３８１１－８３规范，载荷组合如下表：
门式起重机结构载荷组合表３－９
┌─────────┬─────────┬─────────┐
│部件名称│主梁│支承架│
├─────────┼────┬────┼────┬────┤
││Ⅰ│Ⅱ│Ⅰ│Ⅱ│
├──────┬──┼────┼────┼────┼────┤
│自重载荷│Ｇi│Ｇi │Ｇi │Ｇi │Ｇi │
├──────┼──┼────┼────┼────┼────┤
│运行冲击系数│Ｏ4││Ｏ4 ││Ｏ4 │
├──────┼──┼────┼────┼────┼────┤
│起升载荷│Ｑ│Ｑ│Ｑ│Ｑ│Ｑ│
├──────┼──┼────┼────┼────┼────┤
│起升动载系数│Ｏ2│Ｏ2 │Ｏ2 │Ｏ2 │Ｏ2 │
├──────┼──┼────┼────┼────┼────┤
│水平惯性力│ＰH ││ＰH ││ＰH │
├──────┼──┼────┼────┼────┼────┤
│风力│Ｐwi│Ｐwi │Ｐwi │Ｐwi │Ｐwi │
├──────┼──┼────┼────┼────┼────┤
│偏斜侧向力│Ｐs││Ｐs ││Ｐs │
├──────┼──┼────┼────┼────┼────┤
│门架水平推力│Ｔ│Ｔ││Ｔ││
└──────┴──┴────┴────┴────┴────┘
由于主梁和支承架均以载荷组合Ⅱ作用时，受力严重，故以此工况校核强度和稳定性。组合Ⅱ的工况为：大车运行和满载下降同时制动的工况，此时侧向横推力减弱了，可忽略不计。
第三节龙门架强度设计计算
一、主梁内力计算
⒈垂直载荷作用产生内力
主梁在垂直载荷作用下，取计算简图为简支刚架，作用有均布载荷及集中轮压，主梁的跨中截面１－１及主梁的悬臂根部２－２为危险计算截面。
⑴小车位于跨中时，计算简图如图３－４
ZS1=4.000(m) ZS2=6.000(m) YS1=4.000(m) YS2=6.000(m)
S=18.000(m) P1=56.000(t) Q1=0.657(t/m)
由上图及结构力学知识，可得１－１截面垂直弯矩MX1、剪力QX1以两轮压合力为P1，计算弯矩时，应考虑小车轮距B的影响，设影响系数为C1，则：
C1=(1-B/(2*S))^2
=(1-2.4/(2*18.000))^2
=0.871
弯矩计算系数K1为：
K1=(1+GX/PQ*O4/O2)*O2*C1+(FG1/PQ-2*(ZFG2*ZS2+YFG2*YS2)/PQ/S)*O4
=(1+20.0/75.0*1.1/1.2)*1.20*0.9+(10.8/75.0-2*(3.6*6.0+3.6*6.0)/75.00/18.0)*1.1
=1.388
计算弯矩MX1为：
MX1=PQ*S/800*K1=75.000*18.000/800*1.388=2.343 (MN·m)
QX1=(GX*O4+PQ*O2)/400
=(20.000*1.100+75.000*1.200)/400
=0.280 (MN)
⑵小车作用在悬臂端极限位置时，计算简图如图３－５
由上图及结构力学知识，可得２－２截面垂直弯矩MX2、剪力QX2为：
K2=(1+GX/PQ*O4/O2)*O2+ZFG2*ZS2/(PQ*ZS1)*O4
=(1+20.00/75.00*1.1/1.2)*1.2+3.58*6.00/(75.00*4.00)*1.1
=1.572
MX2=PQ*ZS1*K2/200
=75.0*4.0*1.6/200
=2.358 (MN·m)
QX2=(GX*O4+PQ*O2+2*ZFG2*O4)/200
=(20.000*1.10+75.00*1.2+2*3.584*1.1)/200
=0.599 (MN)
⒉水平载荷作用产生内力
主梁和上端梁组成水平框架，承受水平惯性力、风力和小车及吊重引起的惯性力。其中水平惯性力和风力为均布作用载荷，小车及吊重引起的惯性力为移动的集中载荷作用。
⑴水平框架超静定内力计算：
小车位于跨中或位于悬臂端时，计算简图如图３－６，３－７所示
P0=3.475(t) 2B1=3.560(m) Q0=0.094 (t/m)
由图可见，水平框架为多次超静定结构，利用结构力学的对称性，从两端梁中间截开得到计
算的基本系统，由于结构对称，载荷反对称，基本系统的断开截面只有剪力，而且两边的剪力不相等。为计算方便，P0与Q0分别作用，求超静定内力。
均布载荷作用，基本系统由Q0和内力X1Z=1,X1Y=1作用，弯矩图如图３－８、３－９所示：
KYZ=IY1/IY12A
=6.214e-003/3.149e-003
=1.973
KYY=KYZ=1.973
AS=3.0*ZS2+S+B1*KYZ
=3.0*6.000+18.000+1.780*1.973
=39.512 (m)
BS=3.0*YS2+S+B1*KYY
=3.0*6.000+18.000+1.780*1.973
=39.512 (m)
CS=(4.0*ZS2*ZS2*(ZS2+S)/(S*S)+2.0*YS2*YS2*S/(S*S)-S)
=(4.0*6.0*6.0*(6.0+18.0)/(18.0*18.0)+2.0*6.0*6.0*18.0/(18.0*18.0)-18.0)
=-3.333 (m)
DS=(4.0*YS2*YS2*(YS2+S)/(S*S)+2.0*ZS2*ZS2*S/(S*S)-S)
=(4.0*6.0*6.0*(6.0+18.0)/(18.0*18.0)+2.0*6.0*6.0*18.0/(18.0*18.0)-18.0)
=-3.333 (m)
DT11=AS*B1*B1/(3.0*E1*IY1)
=39.512*1.8*1.8/(3.0*210000.0*6.214e-003)
=0.032 (m)
DT22=BS*B1*B1/(3.0*E1*IY1)
=39.512*1.8*1.8/(3.0*210000.0*6.214e-003)
=0.032 (m)
DT12=0.5*S*B1*B1/(3.0*E1*IY1)
=0.5*18.0*1.8*1.8/(3.0*210000.0*6.214e-003)
=0.0073 (m)
ZMQ=Q0*S*S/8.0=3.820(t·m)=38.196(KN·m)
DTX1ZQ=ZMQ*B1*CS/(3.0*E1*IY1)
=3.820*1.780*-3.333/(3.0*2.100e+005*6.214e-003)
=-0.0058 (m)
DTX1YQ=ZMQ*B1*DS/(3.0*E1*IY1)
=3.820*1.780*-3.333/(3.0*2.100e+005*6.214e-003)
=-0.0058 (m)
超静定内力X1Z,X1Y为：
X1Z=(DT12*DTX1YQ-DT22*DTX1ZQ)/(DT11*DT22-DT12*DT12)=0.147(t)=1.47(KN)
X1Y=(DT12*DTX1ZQ-DT11*DTX1YQ)/(DT11*DT22-DT12*DT12)=0.147(t)=1.47(KN) 集中载荷P0在跨中作用时，基本系统由P0和内力X2Z=1,X2Y=1作用，弯矩图如图３－１０、３－１１所示：
ZMP=P0*S/4.0=15.638 (t·m)=156.375(KN·m)
DTX2ZP=0.25*S*ZMP*B1/(E1*IY1)=0.0960 (m)
DTX2YP=0.25*S*ZMP*B1/(E1*IY1)=0.0960 (m)
超静定内力X2Z,X2Y为：
X2Z=(DT22*DTX2ZP-DT12*DTX2YP)/(DT11*DT22-DT12*DT12)=2.4447(t)=24.45(KN)
X2Y=(DT11*DTX2YP-DT12*DTX2ZP)/(DT11*DT22-DT12*DT12)=2.4447(t)=24.45(KN) 集中载荷P0在跨端作用时，基本系统由P0和内力X3Z=1,X3Y=1作用，弯矩图如图３－１２、３－１３所示：
MPZ=P0*ZS1=13.900 (t·m)=139.000(KN·m)
DTX3ZP=MPZ*B1*(1.5*ZS1+S)/(3.0*E1*IY1)=0.1517 (m)
DTX3YP=MPZ*B1*S*0.5/(3.0*E1*IY1)=0.0569 (m)
超静定内力X3Z,X3Y为：
X3Z=(DT22*DTX3ZP-DT12*DTX3YP)/(DT11*DT22-DT12*DT12)=4.5755(t)=45.75(KN)
X3Y=(DT11*DTX3YP-DT12*DTX3ZP)/(DT11*DT22-DT12*DT12)=0.7365(t)=7.37(KN)
⑵水平框架主梁跨中内力计算：
根据结构力学知识，求得内力X1Z,X1Y,X2Z,X2Y,X3Z,X3Y后，由各内力图即可
求出跨中水平弯矩MY1，剪力QY1
MY1=(P0*S/4.0+Q0*S*S/8.0-0.25*Q0*(ZS2*ZS2+YS2*YS2)-
0.5*B1*(X1Z+X1Y)-0.5*B1*(X2Z+X2Y))/100.0
=(3.475*18.000/4.0+0.094*18.000*18.000/8.0-0.25*0.094*(6.000*6.000+6.000*6.000)-0.5 *1.780*(0.147+0.147)-0.5*1.780*(2.445+2.445))/100.0
=0.131 (MN·m)
QY1=P0/200.0
=3.475/200.0
=0.017 (MN)
⑶水平框架主梁悬臂根部内力计算：
同理可求得悬臂水平弯矩MY2，剪力QY2
MY2=(P0*ZS1+Q0*0.5*ZS2*ZS2+X1Z*B1-X3Z*B1)/100.0
=(3.475*4.000+0.094*0.5*6.000*6.000+0.147*1.780-4.575*1.780)/100.0
=0.077 (MN·m)
QY2=(P0+Q0*ZS2)/100
=(3.475+0.094*6.000)/100
=0.040 (MN)
⒊扭转产生内力
由于主梁是半偏轨梁，水平集中惯性力P0又作用在小车轨道处，因此，垂直移动集中力P1和水平集中P0均使得主梁承受扭矩作用。为计算简单，取主梁在两侧支腿外为固接形式，则计算简图及扭矩图如图３－１４、３－１５所示，跨中扭矩为：
MZ1=(P1*(X2/2-L5)+P0*X[1]/2)/200
=(56.000*(0.900/2-0.170)+3.48*1.400/2)/200
=0.091 (MN·m)
悬臂扭矩为：
MZ2=2*MZ1
=2*(P1*(X2/2-L5)+P0*X[1]/2)/200
=2*(56.000*(0.900/2-0.170)+3.48*1.400/2)/200
=0.181 (MN·m)
截面１－１、２－２内力值汇总于表３－１０
表３－１０单位：MN·m、MN
┌────┬─────────┬─────────┐
││１－１截面│２－２截面│
│├───┬─────┼───┬─────┤
││符号│内力值│符号│内力值│
├────┼───┼─────┼───┼─────┤
││ MX1 │ 2.343 │ MX2 │ 2.358 │
│垂直方向├───┼─────┼───┼─────┤
││ QX1 │ 0.280 │ QX2 │ 0.599 │
├────┼───┼─────┼───┼─────┤
││ MY1 │ 0.131 │ MY2 │ 0.077 │
│水平方向├───┼─────┼───┼─────┤
││ QY1 │ 0.017 │ QY2 │ 0.040 │
├────┼───┼─────┼───┼─────┤
│扭转│ MZ1 │ 0.091 │ MZ2 │ 0.181 │
└────┴───┴─────┴───┴─────┘
二、主梁应力校核计算
危险截面内危险应力点为1、2、3、4、5点，如图３－１６所示，危险端面内3点承受剪应力最大，由于3点最大剪应力与其许用剪应力相比很小，可不进行验算。5 点为中轨或半偏轨箱形梁上盖板局部弯曲应力验算点。
一般箱型梁上下盖板厚度不等，造成截面的中性轴上移，1,4点应力略大于2点应力；1点应力略小于4点，由于1点2点亦为疲劳强度、板稳定的验算点，当1点满足要求而有余量时，4点也应该满足，因此，静强度设计只验算1点2点强度足以满足设计要求。
⒈跨中截面1点应力为：
垂直正应力：
ZX11=MX1/IX1*(X[1]/2+EY)*1.15
=2.343/1.995e-002*(1.400/2+-0.000)*1.15
=94.560 (MPa)
垂直剪应力：
J1=QX1/(X[1]*(X12+X13))*1.1
=0.280/(1.400*(0.008+0.008))*1.1
=13.750 (MPa)
扭转剪应力：
J2=MZ1/(X2-0.06+(X12+X13)/2.0)/(X[1]+X7/2+X8/2)/2/(X12+X13)/2.0
=0.091/(0.900-0.06+(0.008+0.008)/2.0)/(1.400+0.018/2+0.018/2)/2/(0.008+0.008)/2.0 =4.707 (MPa)
剪应力和：
JX1=J1+J2=13.750+4.707=18.457 (MPa)
水平正应力：
ZY11=MY1/IY1*(X2-0.06)/2*1.15
=0.131/6.214e-003*(0.900-0.06)/2*1.15
=10.217 (MPa)
合应力为：
ZZ11=sqrt((ZX11+ZY11)^2+3*JX1^2)
=sqrt((94.560+10.217)^2+3*18.457^2)
=109.546 (MPa)
同理跨中截面2点应力为：
垂直正应力：
ZX12=ZX11*(X[1]/2.0-EY)/(X[1]/2.0+EY)=94.560
水平正应力：
ZY12=ZY11*((X2-0.06)/2.0-EX)/((X2-0.06)/2.0+EX)=10.217
合应力为：
ZZ12=sqrt((ZX12+ZY12)^2+3*JX1^2)
=sqrt((94.560+10.217)^2+3*18.457^2)
=109.546 (MPa)
跨中截面1点、2点计算应力ZZ11、ZZ12小于许用值160.000，满足要求。
⒉悬臂根部截面1点应力为：
垂直正应力：
ZX21=MX2/IX2*(X[1]/2+EY)*1.15
=2.358/1.995e-002*(1.400/2+-0.000)*1.15
=95.175 (MPa)
垂直剪应力：
J3=QX2/(X[1]*(X12+X13))*1.1
=0.599/(1.400*(0.008+0.008))*1.1
=29.436 (MPa)
扭转剪应力：
J4=MZ2/(X2-0.06+(X12+X13)/2.0)/(X[1]+X7/2.0+X8/2.0)/2.0/((X12+X13)/2.0)
=0.181/(0.900-0.06+(0.008+0.008)/2.0)/(1.400+0.018/2.0+0.018/2.0)/2.0/((0.008+0.008 )/2.0)
=9.414 (MPa)
合剪应力为：
JX2=J3+J4=29.436+9.414=38.850 (MPa)
水平正应力为：
ZY21=MY2/IY2*(X2-0.06)/2*1.15
=0.08/6.214e-003*(0.900-0.06)/2*1.15
=5.997 (MPa)
合应力为：
ZZ21=sqrt((ZX21+ZY21)^2+3*JX2^2)
=sqrt((95.175+5.997)^2+3*38.850^2)
=121.507 (MPa)
同理悬臂根部截面2点应力为：
ZZ22=sqrt((ZX22+ZY22)^2+3*JX2^2)
=sqrt((95.175+5.997)^2+3*38.850^2)
=121.507 (MPa)
悬臂根部截面截面1点、2点计算应力ZZ21、ZZ22小于许用值160.000，满足要求。
三、疲劳强度设计计算
结构的疲劳强度取决于其工作级别、结构件材料种类、接头连接型式、结构件的最大应力以及应力循环特性等。对工作级别是Ａ６、Ａ７、Ａ８级的结构件，应验算疲劳强度。验算的截面为跨中和悬臂的根部，验算的点如图３－１７所示：
1.设计方案确定与材料选择 1.1 结构设计方案 以往复扳动手柄，拔爪即推动棘轮间隙回转，小伞齿轮带动大伞齿轮、使举重螺杆旋转，从而使升降套筒获得起升或下降，而达到起重拉力的功能。 螺旋起重器（千斤顶）是一种人力起重的简单机械，主要用于起升重物。手动螺旋千斤顶主要包括底座、棘轮、圆锥齿轮副、托杯、传动螺纹副等部分。千斤顶最大起重量是其最主要的性能指标之一。千斤顶在工作过程中，传动螺纹副承 受主要的工作载荷，螺纹副工作寿命决定千斤顶使用寿命，故传动螺纹副的设计最为关键，其设计与最大起重量、螺纹副材料、螺纹牙型以及螺纹头数等都有关系。 手动螺旋千斤顶在满足设计性能和要求的前提下，从结构紧凑、减轻重量、节省材料和降低成本考虑。在给出千斤顶最大起重量、传动螺纹副材料及其屈服应力、螺 纹头数等基本设计要求和圆锥齿轮副等已定的情况下，可从螺纹副设计着手考虑，使螺纹副所用材料最少，即在满足设计性能的情况下，传动螺杆、螺母所占体积最少。 1.2 选择主要结构材料 1.螺杆材料要有足够强度和耐磨性，一般用45钢，经调质处理，硬度220~250HBS 2.螺母材料除要有足够强度外，还要求在与螺杆材料配合时摩擦因数小和耐磨，可用103ZCuAl Fe 、1032ZCuAl Fe Mn 等。
2. 滑动螺旋起重器的设计计算 2.1 耐磨性计算 耐磨性条件校核计算式为 []2F F p p A d h πμ =≤＝ （1） 式中，F ──螺杆所受轴向载荷，/N ； 2d ──螺纹中径，/ mm ； h ──螺纹工作高度，/ mm 。 h ＝0.5(d －D 1)，d 为螺杆大径，D 1为螺母小径； μ──螺纹工作圈数，一般最大不宜超过10圈。 μ=P H ，H 为螺母高度，P 为螺纹螺距。 [ p ] ──螺旋副材料的许用压力，/MPa 。可取 []p =18~25MPa 。 对梯形螺纹，h ＝0.5P ，式（1）可演化为设计计算式： 8.02≥d ] [p F ? (2) MPa P 25~18][= 取MPa P 20][=
桥式起重机毕业设计 由于工业生产规模不断扩大生产效率日益提高以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加促使大型或高速起重机的需求量不断增长起重量越来越大工作速度越来越高并对能耗和可靠性提出更高的要求。起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。起重机不但要容易操作容易维护而且安全性要好可靠性要高要求具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性,起重机的出现大大提高了人们的劳动效率以前需要许多人花长时间才能搬动的大型物件现在用起重机就能轻易达到效果尤其是在小范围的搬动过程中起重机的作用是相当明显的。在工厂的厂房内搬运大型零件或重型装置桥式起重机是不可获缺的。桥式起重机作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位。经过几十年的发展我国桥式起重机制造厂和使用部门在设计、制造工艺设备使用维修、管理方面不断积累经验不断改造推动了桥式起重机的技术进步。本论文主要通过电气系统的设计使5t桥式起重机规定的各种运动要求。现根据起重机的新理论、新技术和新动向结合实例简要论述国外先进起重机的特点和发展趋势。 1.1起重机的特点和发展趋势现根据起重机的新理论、新技术和新动向结合实例简要论述国外先进起重机的特点和发展趋势。1.1.1大型化和专用化由于工业生产规模的不断扩大生产效率日益提高 以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加促使大型或高速起重机的需求量不断增长。起重量越来越大工作速度越来越高并对能耗和可靠性提出更高的要求。起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。起重机不但要容易操作容易维护而且安全性要好可靠性要高要求具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性。目前世界上最大的浮游起重机起重量达6500t最大的履带起重机起重量达3000t最大的桥式起重机起重量为1200t集装箱岸边装卸桥小车的最大运行速度已达350m/min堆垛起重机最大运行速度是240m/min垃圾处理用起重机的起升速度达100m/min 。工业生产方式和用户需求的多样性使专用起重机的市场不断扩大品种也不断更新以特有的功能满足特殊的需要发挥出最佳的效用。例如冶金、核电、造纸、垃圾处理的专用起重机防爆、防腐、绝缘起重机和铁路、船舶、集装箱专用起重机的功能不断增加性能不断提高 适应性比以往更强。德国德马格公司研制出一种飞机维修保养的专用起重机在国际市场打开了销路。这种起重机安装在房屋结构上跨度大、起升高度大、可过跨、停车精度高。在起重小车下面安装有多节伸缩导管与飞机维修平台相连并可作360度旋转。通过大车和小车的位移、导管的升降与旋转可使维修平台到达飞机的任一部位进行飞机的维护和修理极为快捷方便。 1.1.2模块化和组合化用模块化设计代替传统的整机设计方法将起重机上功能基本相同的构件、部件和零件制成有多种用途有相同联接要素和可互换的标准模块通过不同模块的相互组合形成不同类型和规格的起重机。对起重机进行改进只需针对某几个模块。设计新型起重机只需选用不同模块重新进行组合。可使单件小批量生产的起重机改换成具有相当批量的模块生产实现高效率的专业化生产企业的生产组织也可由产品管理变为模块管理。达到改善整机性能降低制造成本提高通用化程度用较少规格数的零部件组成多品种、多规格的系列产品充分满足用户需求。目前德国、英国、法国、美国和日本的著名起重机公司都已采用起重机模块化设计并取得了显著的效益。德国德马格公司的标准起重机系列改用模块化设计后比单件设计的设计费用下降12% 生产成本下降45%经济效益十分可观。德国德马格公司还开发了一种KBK柔性组合式悬挂起重机起重机的钢结构由冷轧型轨组合而成起重机运行线路可沿生产工艺流程任意布置可有叉道、转弯、过跨、变轨距。所有部件都可实现大批量生产再根据用户的不同需求和具体物料搬运路线在短时间内将各种部件组合搭配即成。这种起重机组合性非常好操作方便能充分利用空间运行成本低。有手动、自动多种形式还能组成悬挂系统、单梁悬挂起重机、双梁悬挂起重机、悬臂起重机、轻型门式起重机及手动堆垛起重机甚至能组
第一章设计出始参数 第一节基本参数： 起重量PQ=150.000 ( t ) 跨度S = 20.000 (m ) 左有效悬臂长ZS1=0.000 (m) 左悬臂总长ZS2=1.500 (m) 右有效悬臂长YS1=1.500 （m ) 右悬臂总长YS2=0.770 (m) 起升高度H0=20.000 (m) 结构工作级别ABJ=5级 主起升工作级别ABZ=0级 副起升工作级别ABF=5级 小车运行工作级别ABX=5级 大车运行工作级别ABD=5级 主起升速度VZQ=3.4000 (m/min) 副起升速度VFQ=3.4000 (m/min) 小车运行速度VXY=2.4000 (m/min) 大车运行速度VDY=2.4000 (m/min) 第二节选用设计参数 起升动力系数02=1.20 运动冲击系数04=1.10 钢材比重R=7.85 t/m'3 钢材弹性模量E=2.1*10'5MPa 钢丝绳弹性模量Eg=0.85*10'5MPa 第三节相关设计参数 大车车轮数（个）AH=8 大车驱动车轮数（个）QN=4 大车车轮直径RM=0.7000(mm) 大车轮距L2=11.000 (m) 连接螺栓直径MD=0.0360 (m) 工作最大风压q1=0/*250*/(N/m'2) 非工作风压q2=0/*600*/(N/m'2) 第四节设计许用值 钢结构材料Q235----B 许用正应力[ σ ] I=156Mpa [ σ ] II=175Mpa 许用剪应力[ ? ]=124Mpa 龙门架许用刚度：
主梁垂直许用静刚度： 跨中（Y）x~1=S/800=30.00mm 悬臂（Y）1=ZS1/700=2.00mm 主梁水平许用静刚度： 跨中（Y）y~1=S/2000=12.00mm 悬臂（Y）1=ZS1/700=2.00mm 龙门架纵向静刚度： 主梁严小车轨道方向（Y）XG=H/800=16.4mm 许用动刚度（f ）=1.7H z 连接螺栓材料8.8级螺栓 许用正应力[ σ ] 1s=210.0Mpa 疲劳强度及板屈曲强度依GB3811-83计算许用值选取。 第二章起重小车设计 第一节小车设计参数 小车质量(t) GX=50.000(t) 小车车距(m) B=3.500(m) 轨道至主梁内边(m) L5=0.030(m) 小车轨距( m ) L6=2.500(m) 小车左外伸(m) L7=0.500(m) 小车右外伸(m) L8=0.500(m) 主梁与马鞍间距(m) L11=0(m) 吊钩下探量(m) H6=2.000(m) 小车轨道截面高(m) H7=0.120(m) 小车高H8=1.650(m) 小车顶至马鞍(m) 小车罩沿大车轨道方向 迎风面积(m'2) XDS=12.000(m'2) 小车罩垂直于大车轨道方向 迎风面积(m'2) XXS=12.000(m'2) 钢丝绳金属丝截面积(m'2) DO=6.550700e-004(m'2) 滑轮组钢丝绳分支数半NO=5 小车轨道型号QU70 小车外罩至导电架距离(m)L9=0.97(m) 小车外罩至栏杆距离(m) L10=0.970(m) 法兰至主梁上盖板距离(m)HD=1.800(m) 第二节设计计算 为工厂便于组织生产，提高标准件的通用性，设计中不进行起重小车设计，而采用5t--50t 通用桥式起重机小车。此，起重机小车设计详见5t--50t通用桥式起重机小车计算说明书。
机械课程设计说明书 题目：50/10吨通用桥式起重机小车设计 班级：机自041218 姓名： 学号：200422060
目录 设计任务书-----------------------------------------------------------------------------------------------1 概述------------------------------------------------------------------------------2第1章小车主起升机构计算-------------------------------------------------------------7 1.1 确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组---------------------------------7 1.2选择钢丝绳-------------------------------------------7 1.3确定卷筒尺寸并验算强度--------------------------------8 1.4初选电动机-------------------------------------------10 1.5选用标准减速器---------------------------------------11 1.6 校核减速器输出轴强度--------------------------------------------------11 1.7 电动机过载验算和发热验算--------------------------------------------11 1.8选择制动器--------------------------------------------12 1.9选择联轴器-------------------------------------------13 1.10验算起动时间-----------------------------------------13 1.11验算制动时间-----------------------------------------14 1.12高速轴计算------------------------------------------15 第2章小车副起升机构计算------------------------------------------------------------17 2.1 确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组--------------------------------17 2.2钢丝绳的选择------------------------------------------17 2.3确定卷筒尺寸并验算强度--------------------------------18 2.4初选电动机-------------------------------------------21 2.5选用标准减速器---------------------------------------21 2.6校核减速器输出轴强度----------------------------------22 2.7 电动机过载验算和发热验算-------------------------------------------22 2.8选择制动器--------------------------------------------23 2.9选择联轴器-------------------------------------------23 2.10验算起动时间-----------------------------------------24 2.11验算制动时间-----------------------------------------25 2.12高速轴计算------------------------------------------25 第3章小车运行机构计算-----------------------------------------------------------------------27
摘要 本文首先介绍了起重机的概念和分类，以及在国外的发展概况。接着对桥式起重机的特点、分类以及构造进行了详细的叙述。并且对所设计的起升机构进行了三维建模和有限元分析。其中，本次设计的起重机为50t/20t双梁桥式起重机，主要用于各车间分段生产线和钢材堆场等处。桥式起重机本身作横向移动，车架上的绞车作纵向移动，吊在绞车上的吊钩作垂向移动，三个方向的运动的合成才能使起重机起作用。 本课题主要对50t/20t双梁桥式起重机的主起升机构、副起升机构、主起升机构卷筒组及滑轮组、副起升机构卷筒组及滑轮组、卷筒、滑轮、轴等进行设计。 设计过程中查阅了大量的国外的相关资料，所做的设计运用了大量的专业课程知识。通过确定传动方案，选择滑轮组和吊钩组，选择合适的钢丝绳，计算滑轮的主要尺寸，确定卷筒尺寸并验算其强度，选择合适的电动机、减速器、制动器和连轴器，使得起重设备运行平稳，定位准确，安全可靠，性能稳定。 关键字：桥式起重机；减速器；制动器；联轴器；卷筒
Abstract This paper firstly introduces the concept and classification of the crane, as well as the developments at home and abroad. Then the crane’s characteristics, classification and structure are analyzed in detail. And the design of the hoisting mechanism has 3D modeling and finite element analysis. Among them, the design of the crane is the 50t / 20t double beam bridge crane, mainly used in the workshop section production line and steel yard. Bridge crane itself is used to do lateral movement; winch frame is used to do longitudinal movement, the hook which hanging in the winch is used to do vertical movement, the movement in three directions makes the crane function well. The main topic of the 50t / 20t double girder overhead traveling crane is the main lifting mechanism, auxiliary lifting mechanism, the main lifting mechanism for drum group and a pulley block, auxiliary lifting mechanism of reel group and pulley, pulley shaft, drum, and other design. The process of the design was accessed to a large number of domestic and international relevant information; the design used a large number of professional courses. Firstly, by determining the transmission scheme, selecting the pulley and hook group, choosing the right wire rope pulley, calculating the main dimensions, determining the reel size and checking its strength, choosing the appropriate motor, reducer, brake and shaft
摘要 随着经济建设的迅速发展，我国的基础建设力度正逐渐加大，道路交通，机场，港口，水利水电，市政建设等基础设施的建设规模也越来越大，市场汽车起重机的需求也随之增加。本文通过对徐工50吨汽车起重机主臂进行研究，进一步进行主臂设计，通过计算对主臂的三铰点、主臂的长度、及每节臂的长度、液压缸尺寸进行确定，选择零部件，确定主臂伸缩方式及主臂内钢丝绳的缠绕方法，通过SOLID WORKS软件对主臂进行三维建模。 关键词：50吨汽车起重机、主臂设计、三铰点、伸缩方式、三维建模
Abstract With the rapid development of economic construction, China's infrastructure is gradually increase the intensity, road traffic, airports, ports, water conservancy and hydropower, municipal construction of infrastructure such as the scale of construction is also growing, crane truck crane market demand with the increase. Based on the Xu Gong 50 tons of truck crane boom study, further boom design, by calculating the main arm of the three hinges, the main arm length, and the length of each arm, hydraulic cylinder size identify, select Parts and components, identify the main telescopic arm and the boom in the way of winding rope method, SOLID WORKS software on the main arm for three-dimensional modeling. Keywords: 50-ton truck crane，the boom design，the three hinge points ，stretching，three-dimensional modeling
20t75桥式起重机毕业设计 摘要 桥式起重机主要应用于大型加工企业，如钢铁、冶金和建材等行业，完成生产过程中的起重和吊装等工作。其中用于生产车间的桥式起重机，是起重机的一个主要类型，由于起重机行驶在高空，作业范围能扫过整个厂房的建筑面积，具有非常重要的和不可替代的作用，因而深受用户欢迎，得到了很大发展。 桥式起重机主要由机械部分、金属结构和电气三大部分所组成。机械部分是指起升、运行、变幅和旋转等机构，还有起升机构，金属结构是构成起重机械的躯体，是安装各机构和支托它们全部重量的主体部分。电气是起重机械动作的能源，各机构都是单独驱动的。 构成桥式起重机的主要金属结构部分是桥架，它横架在车间两侧吊车梁的轨道上，并沿轨道前后运行。除桥架外，还有小车，小车上装有起升机构和运行机构，可以带着吊起的物品沿桥架上的轨道运行。于是桥架的前后运行和小车沿桥架的运行以及起升机构的升降动作，三者所构成的立体空间范围是桥式起重机吊运物品的有效空间。通用桥式起重机一般都具有三个机构:起升机构(起重量稍大的有主副两套起升机构)、小车运行机构和大车运行机构。另外还包括栏杆、司机室等。 本论文研究的是电动双梁桥式起重机，额定起重量75/20t。设计的主要内容是小车运行机构和小车的起升机构的设计计算，大车的起升机构的主要计算。
目录 第一章背景技术 (1) 第二章文献评估 (6) 第三章起重机的技术与说明 (11) 3.1主起重小车起升机构计算 (11) 3.2主起重小车运行机构计算 (20) 3.3副起重小车起升机构计算 (29) 3.4副起重小车运行机构计算 (38) 3.5大车运行机构计算 (47) 致谢 (56) 参考文献 (56)
常熟市莫城起重机械制造厂 门式起重机计算书 型号： MDG 起重量：主钩50T副钩10T 跨度： 24M 有效悬臂：左9M右9M 工作级别：A5 内容：悬臂刚度强度校核；整机稳定性校核
50/10-24M 单梁门式起重机计算书 起重机主参数及计算简图： Lx1=11721Lk=24000Lx2=11421 B=3600 b1b2 p 1p 2 8 5 4 1 = h L=9000 计算简图 小车自重： G X=153.8 KN主梁自重： G Z=554.1 KN走台栏杆滑导支架等附件： G F=40.2 KN 桥架自重： 1100.54 KN额定起重量： G E=490 KN 760e 2751413 0 4 0 2 1 1 2 2 6 1 602 103 222 222 1338.7 1358.7 支腿折算惯性矩的等值截面14140012 6 14261 主梁截面 刚性支腿折算惯性矩：I 1BH 3bh3 5.18 1010 MM 4 12 主梁截面惯性矩： I 2BH 3bh37.91010 MM 4 12 主梁 X 向截面抵弯矩：W X BH 3bh3 7.087 107MM3
主梁 Y 向截面抵弯矩：W Y HB 3hb3 5.089 107 MM 3 6B 一. 悬臂强度和刚度校核。 Ⅰ. 悬臂刚度校核 该门式起重机采用两个刚性支腿，故悬臂端挠度计算按一次超静定龙门架计算简图计算。 ( P1 P2) L2C 38K 3 f(L L K) 3EI 28K12 式中C3:小车轮压合力计算挠度的折算系数 ( P1b1 P2b2) L(2L K3L ) P2b2 3 C3 2 ( L K L) 2(P1 P2)L ＝1.00055 K:考虑轮缘参与约束，产生横向推力 K I 2h 0.927 I 1L K P1,P2:小车轮压 P1P2G X G E 321.9KN 2 代入数值： f(P P2C(L L K8K 3 ) 12)L3 3EI 28K12 (321.9103321.9 103 )9000 2 1.00055 (90002400080.927 3 ) 3 2.1021057.9101080.92712 22.911mm 按起重机设计规范有效悬臂端的许用挠度:[ f ]L K900025.7mm 350350 f [ f ] 结论：综上计算校核，该起重机的悬臂梁的刚度满足起重机械设计规范的要求。 Ⅱ. 悬臂的强度校核 1.该起重机悬臂的危险截面为支承处截面，满载小车位于悬臂端时该截面受到最大弯曲应力和最 大剪应力。 此时弯曲应力： M x M qw M q s M p s MT max W y W y W x W x
目录 第1章绪论 (2) 第2章载荷计算 (6) 2.1 尺寸设计 (6) 2.1.1.桥架尺寸的确定 (6) 2.1.2.主梁尺寸 (6) 2.1.3.端梁尺寸 (6) 2.2 固定载荷 (7) 2.3 小车轮压 (8) 2.4 动力效应系数 (9) 2.5 惯性载荷 (9) 2.6 偏斜运行侧向力 (10) 2.6.1满载小车在主梁跨中央 (10) 2.6.2 满载小车在主梁左端极限位置 (11) 2.7扭转载荷 (11) 第3章主梁计算 (13) 3.1 内力 (13) 3.1.1垂直载荷 (13) 3.1.2水平载荷 (15) 3.2强度 (17) 3.3 主梁稳定性 (21) 3.3.1 整体稳定性 (21) 3.3.2 局部稳定性 (21) 第4章端梁计算 (22) 4.1 载荷与内力 (22) 4.1.1垂直载荷 (22) 4.1.2水平载荷 (24) 4.2疲劳强度 (27) 4.2.1 弯板翼缘焊缝 (27) 4.2.2 端梁中央拼接截面 (28) 4.3 稳定性 (29) 4.4 端梁拼接 (30) 4.4.1 内力及分配 (30) 4.4.2翼缘拼接计算 (32) 4.4.3腹板拼接计算 (33) 4.4.4端梁拼接接截面1-1的强度 (35) 第5章主梁和端梁的连接 (37) 第6章总结 (38) 参考文献 (40)
第1章绪论 桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。 桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。 普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。 起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。 起重机运行机构的驱动方式可分为两大类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用制动器、减速器和电动机分散安装的驱动方式。 起重机运行机构一般只用两个主动和两个从动车轮，如果起重量很大，常用增加车轮的办法来降低轮压。当车轮超过四个时，必须采用铰接均衡车架装置，使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。 桥架的金属结构由主梁和端梁组成，分为单主梁桥架和双梁桥架两类。单主梁桥架由单根主梁和位于跨度两边的端梁组成，双梁桥架由两根主梁和两根端梁组成。主梁与端梁刚性连接，端梁两端装有车轮，用以支承桥架在高架上运行。主梁上焊有轨道，供起重小车运行。桥架主梁的结构类型较多比较典型的有箱形结构、四桁架结构和空腹桁架结构。 箱形结构又可分为正轨箱形双梁、偏轨箱形双梁、偏轨箱形单主梁等几种。正轨箱形双梁是广泛采用的一种基本形式，主梁由上、下翼缘板和两侧的垂直腹
DQ型吊钩桥式起重机三维结构设计 摘要 随着我国制造业的发展，桥式起重机越来越多的应用到工业生产当中。在工厂中搬运重物，机床上下件，装运工作吊装零部件，流水线上的定点工作等都要用到起重机。起重机中种数量最多，在大小工厂之中均有应用的就是小吨位的起重机，小吨位的桥式起重机广泛的用于轻量工件的吊运，在我国机械工业中占有十分重要的地位。但是，我国现在应用的各大起重机还是仿造国外落后技术制造出来的，而且已经在工厂内应用了多年，有些甚至还是七八十年代的产品，无论在质量上还是在功能上都满足不了日益增长的工业需求。如何设计使其成本最低化，布置合理化，功能现代化是我们研究的课题。本次设计就是对小吨位的桥式起重机进行设计，主要设计内容是QD型吊钩桥式起重机的三维造型结构设计，其中包括桥架结构的布置计算及校核，主梁结构的计算及校核，端梁结构的计算及校核，主端梁连接以及大车运行机构零部件的选择及校核。 关键词：起重机；大车运行机构；桥架；主端梁；小吨位
ABSTRACT As China's manufacturing industry, more and more applications crane to which industrial production. Carry a heavy load in the factory, machine parts up and down, the work of lifting parts of shipment, assembly line work should be fixed on the crane is used. The largest number of species of cranes, both in the size of the factory into the application is small tonnage cranes, bridge cranes small tonnage of lightweight parts for a wide range of lifting, in China's machinery industry plays a very important position. However, our current application, or copy large crane behind the technology produced abroad, and has been applied in the factory for many years, and some 70 to 80 years of products, both in quality or functionality are not growing to meet the industrial demand. How to design it the lowest cost, rationalize the layout, function modernization is the subject of our study. This design is for small tonnage bridge crane design, the main design elements are QD crane structure and operation of institutions, including the bridge structure, calculation and checking the layout, the main beam structure calculation and checking , end beams calculation and checking, the main end beam connect and run the cart and checking body parts of choice. Keywords: Crane；The moving mainframe；Bridge；Main beam and end beam；Small tonnage
西南交通大学峨眉校区 毕业设计说明书 论文题目：门式起重机设计 —起升机构与小车运行机构设计 系部：机械工程系 专业：工程机械 . 班级：工机二班 学生姓名：毛明明 学号：20106991 指导教师：冯鉴
目录 毕业设计说明书 (1) 3.2钢丝绳的计算 (5)
第一章门式起重机发展现状 门式起重机是指桥梁通过支腿支承在轨道上的起重机。它一般在码头、堆场、造船台等露天作业场地上。当门式起重机的小车运行速度大、运行距离长、生产效率高时，常改称为装卸桥。港口上常用的机型有：轨道式龙门起重机、轮胎式龙门起重机、岸边集装箱起重机、桥式抓斗卸船机等。 当桥架型起重机的跨度特别大时，为了减轻桥架和整机的自身质量，常改用缆索来代替桥架，供起重小车支承和运行之用。 起重机械是用来升降物品或人员的，有的还能使这些物品或人员在其工作范围内作水平或空间移动的机械。取物装置悬挂在可沿门架运行的起重小车或运行式葫芦上的起重机，称为“门架型起重机”。 进入21世纪以来，我国的造船工业进入了快速发展的轨道，各大主力船厂承接的船舶吨位从几万吨发展到十几万吨，年造船能力也普遍跃上百万吨水平，造船模式也相继从船台造船转向船坞造船，大型造船门式起重机的需求也大幅度增加。 随关中船长兴、中船龙穴、青岛海西湾、舟山金海湾、靖江新时代、太平洋集团扬州大洋等大型国营和民营造船基地的建设，大型造船门式起重机也进入了一个大型集中建造的黄金时期，起重机的提升能力从600ｔ上升到900ｔ，跨度从170米增加到239米，已经建成的和在建的大型造船门式起重机有几十台。门式起重机作为一种重要的物料搬运设备，在造船领域中的重要作用日益显现。随着经济的发展，它不仅在国民经济中占有重要的位置，而且在社会生产和生活的领域也不断扩大。从20纪后期开始，国际上门式起重机的生产向大型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。
20吨起重机单梁设计说明书 1.设计规范及参考文献 中华人民共和国国务院令（373）号《特种设备安全监察条例》 GB3811—2008 《起重机设计规范》 GB6067—2009 《起重机械安全规程》 GB5905-86 《起重机试验规范和程序》 GB/T14405—93 《通用桥式起重机》 GB50256—96 《电气装置安装施工及验收规范》 JB4315-1997 《起重机电控设备》 GB10183—88 《桥式和门式起重机制造和轨道安装公差》 JB/T1306-2008 《电动单梁起重机》 GB164—88 《起重机缓冲器》 GB5905—86 《低压电器基本标准》 GB50278-98 《起重设备安装工程及验收规范》 GB5905—86 《控制电器设备的操作件标准运动方向》 ZBK26008—89 《YZR系列起重机及冶金用绕线转子三相异步电动机技术条件》2.设计指标 2.1设计工作条件 ⑴气温：最高气温40℃；最低气温-20℃ ⑵湿度：最大相对湿度90% (3)地震：地震基本烈度为6度 2.2设计寿命 ⑴起重机寿命30年 ⑵电气控制系统15年 ⑶油漆寿命10年 2.3设计要求 2.3.1 安全系数 2.3.1.1钢丝绳安全系数n≥5 2.3.1.2结构强度安全系数
载荷组合Ⅰ n≥1.5 载荷组合Ⅱ n≥1.33 2.3.1.3抗倾覆安全系数n≥1.5 2.3.1.4 机构传动零件安全系数 n≥1.5 2.3.2钢材的许用应力值（N/mm2） 表1
［σs］-钢材的屈服点； [σ]-钢材的基本许用应力； [τ]-钢材的剪切许用应力； [σc]-端面承压许用应力； 2.3.3螺栓连接的许用应力值（N/mm2） 10.9级高强度螺栓抗剪[τ]=350 2.3.4焊缝的许用应力值（N/mm2） 对接焊缝: [σw] = [σ] (压缩焊缝) [σw] = [σ] (拉伸1、2级焊缝) [σw] = 0.8[σ] (拉伸3级焊缝) [τw]= [σ]/21/2(剪切焊缝) 角焊缝: (拉、压、剪焊缝) [τw]= 160（Q235钢）200（Q345钢）2.3.5起重机工作级别： 利用等级 U5 工作级别 A4 机构工作级别为 M5 3.设计载荷 3.1竖直载荷
门式起重机毕业设计说 明书 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
西南交通大学峨眉校区 毕业设计说明书 论文题目：门式起重机设计 —起升机构与小车运行机构设计系部：机械工程系 专业：工程机械 . 班级：工机二班 学生姓名：毛明明 学号： 指导教师：冯鉴 目录 第一章门式起重机发展现状 4 型吊钩门式起重机的用途 (5) 钢丝绳的计算 (8) 滑轮、卷筒的计算...................................... 减速机的选择 (12)
车轮的计算 (24)
第一章门式起重机发展现状 门式起重机是指桥梁通过支腿支承在轨道上的起重机。它一般在码头、堆场、造船台等露天作业场地上。当门式起重机的小车运行速度大、运行距离长、生产效率高时，常改称为装卸桥。港口上常用的机型有：轨道式龙门起重机、轮胎式龙门起重机、岸边集装箱起重机、桥式抓斗卸船机等。 当桥架型起重机的跨度特别大时，为了减轻桥架和整机的自身质量，常改用缆索来代替桥架，供起重小车支承和运行之用。 起重机械是用来升降物品或人员的，有的还能使这些物品或人员在其工作范围内作水平或空间移动的机械。取物装置悬挂在可沿门架运行的起重小车或运行式葫芦上的起重机，称为“门架型起重机”。 进入21世纪以来，我国的造船工业进入了快速发展的轨道，各大主力船厂承接的船舶吨位从几万吨发展到十几万吨，年造船能力也普遍跃上百万吨水平，造船模式也相继从船台造船转向船坞造船，大型造船门式起重机的需求也大幅度增加。 随关中船长兴、中船龙穴、青岛海西湾、舟山金海湾、靖江新时代、太平洋集团扬州大洋等大型国营和民营造船基地的建设，大型造船门式起重机也进入了一个大型集中建造的黄金时期，起重机的提升能力从600ｔ上升到900ｔ，跨度从170米增加到239米，已经建成的和在建的大型造船门式起重机有几十台。门式起重机作为一种重要的物料搬运设备，在造船领域中的重要作用日益显现。随着经济的发展，它不仅在国民经济中占有重要的位置，而且在社会生产和生活的领域也不断扩大。从20纪后期开始，国际上门式起重机的生产向大型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。 第二章 MG型吊钩门式起重机的概述 MG型吊钩门式起重机属双主梁通用门式起重机,也称A型双梁门吊,由桥架、大车运行机构、小车、电气设备等部分构成。本起重机是按GB/T14406-1993《通用门式起重机》设计制造，常用起重量10-50t，工作环境为-20- 40。C，工作级别A5、A6两种。本起重机小车导电采用软缆导电，大车采用滑触线或电缆卷筒方式供电，操作方式有地面控制、操纵室控制、遥控三种形式供用户选择。标准操纵方式为室控，全部机
设计题目 12.5/3.2T双梁桥式起重机设计计算主要设计参数： 小车主钩副钩 起重量50t 10t 起升高度12m 16m 起升速度9m/min 16m/min 起升机构工作级别M5 小车自重15.5t~18.5t 运行机构工作级别M5 小车运行速度40-45m/min 轨距2500mm 轮距3400mm 大车 跨度31.5m 运行速度80m/min 运行机构工作级别Ｍ5
桥式起重机概述 桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。 桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易粱桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。 普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。 起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。 起重机运行机构的驱动方式可分为两大类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。 起重机运行机构一般只用四个主动和从动车轮，如果起重量很大，常用增加车轮的办法来降低轮压。当车轮超过四个时，必须采用铰接均衡车架装置，使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。 桥架的金属结构由主粱和端粱组成，分为单主粱桥架和双粱桥架两类。单主粱桥架由单根主粱和位于跨度两边的端粱组成，双粱桥架由两根主粱和端粱组成。主粱与端粱刚性连接，端粱两端装有车轮，用以支承桥架在高架上运行。主粱上焊有轨道，供起重小车运行。桥架主粱的结构类型较多比较典型的有箱形结构、四桁架结构和空腹桁架结构。 箱形结构又可分为正轨箱形双粱、偏轨箱形双粱、偏轨箱形单主粱等几种。正轨箱形双粱是广泛采用的一种基本形式，主粱由上、下翼缘板和两侧的垂直腹板组成，小车钢轨布置在上翼缘板的中心线上，它的结构简单，制造方便，适于成批生产，但自重较大。 偏轨箱形双粱和偏轨箱形单主粱的截面都是由上、下翼缘板和不等厚的主副腹板组成，小车钢轨布置在主腹板上方，箱体内的短加劲板可以省去，其中偏轨箱形单主粱是由一根宽翼缘箱形主粱代替两根主粱，自重较小，但制造较复杂。
优秀设计 XXXX大学 毕业设计说明书 学生姓名：学号： 学院： 专业： 题目：桥梁式集装箱起重机设计 指导教师：职称: 职称: 20**年12月5日
目录 前言 (2) 一主要设计内容及参数 (4) 二主梁结构设计 (5) 三小车设计 (7) 四起吊机构设计 (12) 五支架设计 (14) 设计小结 (15) 参考文献 (16)
前言 起重机被喻为“巨人之臂”，是广泛用于国民经济各部门进行物质生产和装卸搬运的重要设备。起重机的设计制造，从一个侧面反映了国家的工业现代化水平。我国起重机制造业奠基于20世纪50年代。70年代以来，起重机的类型、规格、性能和技术水平获得很大的发展。近年来在物流和工业企业发展的带动下，起重机行业进入飞速发展时期。 起重机主要分为桥梁式、悬臂式、塔式、龙门式、拉索式、液压伸缩臂式等形式。本设计以桥式双梁单小车集装箱起重机为例，介绍起重机的设计思路、设计内容以及设计方法。 起重机设计主要根据客户要求，在符合国家标准及机械工业标准中对起重机的要求下进行设计。设计方案的选择主要通过与客户沟通取得一致意见后确定，设计内容主要包括在起重机的实际工作环境下确定起重机的最大额定载荷、非正常载荷（如冲击载荷，风力载荷、震动载荷等）、操纵形式、使用寿命、检修方式以及安全等级等；确定起重机主要零部件的选材以及机加工和材料处理的方法；确定起重机的工作级别；确定其主要受力梁的截面形式、截面大小以及梁的材料选择和加工方法。由于桥梁式起重机体积和质量都比较大，所以在设计过程中还应考虑起重机的运输方案和安装方法。
一主要设计内容及参数 1、起重机首先要确定的是工作级别 本设计的起重机用于集装箱生产制造或物流行业。 起吊件为生产下线的集装箱，或物流行业待装货的集装箱，所以都是空箱。起吊重量为5T 根据起重机行业标准，不管是集装箱生产行业还是物流行业都是生产节奏比较快的，因此该起重机的工作级别定为A5级，起吊机构工作级别为M5。 2、根据以上所规定级别设置设计内容及参数 a.主梁结构 主梁涉及到的主要设计内容或参数主要有：主梁的截面形式、截面大小、所用材料、制作方法、主梁上平面的平面度、侧面的平面度和垂直度、主梁应该具有的上拱度，还有主梁上的轨道安装等等。 b.支架结构 支架需要设计的主要内容和参数包括：截面形式、截面大小、使用材料、制作方法、支腿的垂直度误差、支腿与地面的连接方式等等。 c.小车机构 小车机构要设计的主要内容和参数包括：小车架设计；起吊机构设计； 小车行走机构设计。根据起吊重量设计小车架截面；根据所需要元件的安装位置设计小车架的结构；根据工作级别设计行走机构中电机的功率和类型； 根据起吊高度确定卷筒的直径和长度；根据工作级别确定主电机的功率以及减速机的型号。确定其他一些元件的型号。 d.控制机构 控制机构主要设计其控制室的制作和安装、控制电路的安装、进出控制室的方法。控制室的制作和安装应符合起重机行业标准中的相关内容；控制电路属于电气范畴在此不予讨论。 f.安装调试 根据起重机行业标准规定，起重机在生产完备后需要在本厂安装调试，合格后方能出厂。调试的主要内容有小车的运行情况；司机室的视野状况和温度；在1.25倍额定起重量下把小车开到中跨，持续30分钟，卸载后主梁不得有永久变形，主梁和其它部件上的油漆不得有剥落现象，小车架不能有永久变形。