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QD10T-20M A5 桥式起重机设计计算书示例编制：冰眼审核：审定：日期：2009年目录已知参数表 (3)起升机构计算 (4)钢丝绳选择……………………………………….滑轮、卷筒选择………………………………….电机选择………………………………………….减速机选择………………………………………制动器选择……………………………………….联轴器选择…………………………………………运行机构计算 (14)小车运行机构计算…………………………………车轮选择……………………………………..电机选择………………………………………减速机选择…………………………………….大车运行机构计算………………………………..附表 (25)10T—20M A5已知参数小车已知数据:起重量Q＝10t，起升高度H＝15m。
起升速度：V＝7.5m/min，运行速度V xc＝45m/min，工作级别为M5机构接电持续率JC＝25％大车已知数据：桥架跨度L=20m大车运行速度V dc=75m/min工作级别M5机构接电持续率JC＝25％起重机估计总重G=240KN（含小车）起升机构计算确定起升机构传动方案，选择定滑轮组和动滑轮组。
按照布置紧凑的原则，决定采用下图方案，按Q＝10t，查表取滑轮组倍率i h＝3，承载绳分支数：z＝2×3选10t钩估计自重为G0=0.2t(附表一)1.选择钢丝绳若滑轮组采用滚动轴承，当i h＝3，查表得滑轮组效率ηn＝0.985（附表二）。
钢丝绳受最大拉力S maxS max＝(Q＋G0)/2aη=1726 Kg=17.26 KN查表，中级工作类型（工作级别M5）时，安全系数n＝5.5。
钢丝绳计算破断拉力S b。
S b＝n×S max＝5.5×17.26＝94.93KN。
钢丝绳直径dd=C·（S max 1/2）=0.100×17260 1/2=13.14mmC－钢丝绳选择系数，取0.100（附表三）取d=14mm查表，选用瓦林吞型钢芯钢丝绳，NA T6×19W＋FC。
起重机大车电机计算公式起重机大车电机是起重机的关键部件，它负责驱动大车移动，承担了重要的工作任务。
在设计和选择起重机大车电机时，需要进行一定的计算和分析，以确保电机能够满足起重机的需求。
下面将介绍起重机大车电机的计算公式及相关内容。
1. 起重机大车电机的功率计算起重机大车电机的功率计算是选择电机的关键步骤之一。
电机的功率越大，其驱动能力越强，能够承担更大的负载。
在计算起重机大车电机功率时，需要考虑以下几个因素：（1）起重机大车的负载重量（P）起重机大车移动时，需要承担货物的重量，这个重量称为负载重量。
负载重量是影响电机功率大小的一个重要因素。
（2）起重机大车的移动速度（V）起重机大车的移动速度也会影响电机的功率需求。
速度越快，电机所需的功率也越大。
（3）起重机大车的移动路程（L）起重机大车在工作中的移动路程也是计算电机功率的重要参数。
移动距离越长，所需的功率也越大。
根据上述参数，起重机大车电机的功率计算公式为：电机功率（P）= P × V × L / 367其中，电机功率的单位为千瓦（kW），负载重量（P）的单位为吨（t），移动速度（V）的单位为米/秒（m/s），移动路程（L）的单位为米（m）。
2. 起重机大车电机的扭矩计算起重机大车电机除了需要具备足够的功率外，还需要具备足够的扭矩来驱动大车移动。
扭矩是电机转动时所施加的力矩，是电机输出功率的关键指标之一。
在计算起重机大车电机的扭矩时，需要考虑以下几个因素：（1）起重机大车的轮径（D）起重机大车的轮径是影响电机扭矩大小的一个重要参数。
轮径越大，所需扭矩也越大。
（2）起重机大车的摩擦系数（μ）摩擦系数是指起重机大车移动时所受到的阻力系数。
摩擦系数越大，电机所需扭矩也越大。
根据上述参数，起重机大车电机的扭矩计算公式为：电机扭矩（T）= 2 × P / (π × D × μ)其中，电机扭矩的单位为牛顿米（Nm），功率（P）的单位为千瓦（kW），轮径（D）的单位为米（m），摩擦系数（μ）为无单位。
电动双梁桥式起重机的设计题目：设计计算某机械加工车间使用的电动双梁吊钩桥式起重机包括大车运行机构，桥架，小车运行机构及起升机构。
已知数据：起重量主起升50t，副起升10t；起升高度主起升12m，副起升14m；工作速度主起升6.2m/min，副起升12.5m/min；桥架采用箱形梁式结构，桥架跨度28.5m；大车运行速度85.9m/min；小车运行速度38.5m/min；工作级别A5；机构接电持续率JC%=25%；起重机估计总重（包括小车重量）G=53.6t，小车自重11921kg；大车运行机构采用分别式驱动方式。
大车运行机构计算.1.1 确定传动机构方案跨度为28.5m,为减轻重量，决定采用分别传动的大车运行机构的布置方式，如图所示：图2-1分别传动的大车运行机构布置方式1-电动机；2-制动器；3-带制动轮的半齿连轴器；4-浮动轴；5-半齿连轴器；6-减速器；7-车轮；8-全齿轮连轴器1.2 选择车轮与轨道，并验算其强度按照图1—2所式的重量分布，计算大车车轮的最大轮压和最小轮压：图2-2轮压计算图满载时，最大轮压：Pmax=(G-Gxc)/4+(Q+Gxc)(L-e)/2L (2.1) =(536-119.21)/4+(50+11.921)(28.5-2)/(2⨯28.5)=392.08KN空载时，最小轮压：Pmin=(G-Gxc)/4+Gxc/2L (2.2) =(536-119.21)/4+119.21/(2⨯28.5)=106.29KN车轮踏面疲劳计算载荷：Pc =(2Pmax+Pmin)/3 (2.3) =(2⨯329.08+106.29)/3=296.82KN车轮材料：采用ZG340-640（调质），σb=700MPa,σs=380MPa,由[3]附表18选择车轮直径Dc=800mm,由[3]表5-1查得轨道型号为Qu70按车轮与轨道为点接触和线接触两种情况来验算车轮的接触强度点接触局部挤压强度验算：Pc"=k2 *R2*c1*c2/m3(2.4)=0.181⨯4002⨯0.99⨯1/(0.3883) =490931.51N式中 k2—许用点接触应力常数（N/mm2），由[3]表5—2查得k2=0.181。
10t单梁桥式起重机大车运行机构设计摘要：桥式起重机是一种工作性能比较稳定，工作效率比较高的起重机。
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，流水在线的定点工作等都要用到起重机。
在查阅相关文献的基础上，综述了桥式起重机的开发和研究成果,重点对桥式起重机大车运行机构、端梁、主梁、焊缝及连接进行设计并进行强度核算,主要是进行端梁的抗震性设计及强度计算和支承处的接触应力分析计计算过程。
设计包括电动机,减速器,联轴器,轴承的选择和校核。
设计中参考了许多相关数据, 运用多种途径, 利用现有的条件来完成设计。
本次设计通过反复考虑多种设计方案, 认真思考, 反复核算, 力求设计合理;通过采取计算机辅助设计方法以及参考他人的经验, 力求有所创新;通过计算机辅助设计方法, 绘图和设计计算都充分发挥计算机的强大辅助功能, 力求设计高效。
关键词:桥式起重机,大车运行机构,主梁;端梁;焊缝The Design Of 10t Single Beam Bridge Crane Traveling MechanismAbstract：Bridge crane is a kind of performance is stability, the working efficiency is relatively high crane. Along with the development of China's manufacturing industry,bridge crane is applied to industrial production more and more . Carrying heavy loads in factories , machine tool fluctuation pieces, shipping work on the assembly line for hoisting parts, the designated work with a crane.On the basis of literature review, summarized the bridge crane development and research results, focusing on bridge crane during operation organization, main beam,end beam weld and connection for design and the strength calculation; Mainly for the girders extent design and strength calculation and the support of contact stress analysis program in calculation. Design including motor, reducer, coupling, bearing choosing and chec- king. The design refer to many related information, reference to apply a variety of ways, make the existing conditions to complete design. By considering various design scheme repeatedly, thinking deeply,strive to design reasonable; By taking computer aided design method and reference the experience of others,strive to make innovation; Through computer aided design method, graphics and design calculations give full play to the powerful auxiliary function, computer to design efficient.Keywords: bridge crane; during operation organization; main beam; end beam; weld1 绪论1.1 起重机背景及其理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。
起重机运行机构的组成及计算运行机构是使起重机或起重小车作水平直线运动的机构。
工作性运行机构主要用于水平运移物品，非工作性运行机构只是用来调整起重机（小车）的工作位置。
在专门铺设的轨道上运行的称为有轨运行机构，其突出特点是负载大，运行阻力小，但作业范围受轨道限制；无轨运行机构采用轮胎或履带，可以在普通道路上行走，其良好的机动性扩大了起重作业的选择范围。
本节以轨道式运行机构为主，介绍运行机构安全技术。
起重机运行机构由驱动装置、运行支承装置和安全装置组成。
1．运行驱动装置运行驱动装置包括原动机、传动装置（传动轴、联轴器和减速器等）和制动器。
大多数运行机构采用电动机，流动式起重机则为内燃机，有的铁路起重机使用蒸汽机。
自行式运行机构的驱动装置全部设置在运行部分上，驱动力主要来自主动车轮或履带与轨道或地面的附着力。
牵引式运行机构采用外置式驱动装置，通过钢丝绳牵引运行部分，因此可以沿坡度较大轨道运行，并获得较大的运行速度。
2．运行支承装置轨道式起重机和小车的运行支承装置主要是钢制车轮组与轨道。
车轮以踏面与轨道顶面接触并承受轮压。
大车运行机构多采用铁路钢轨，当轮压较大时采用起重机专用钢轨。
小车运行机构的钢轨采用方钢或扁钢，直接铺设在金属结构上。
车轮组由车轮、轴与轴承箱等组成。
为防止车轮脱轨而带有轮缘，以承受起重机的侧向力。
车轮的轮缘有双轮缘、单轮缘及无轮缘三种（见图8－2）。
一般起重机大车主要采用双轮缘车轮，一些重型起重机，除采用双轮缘车轮外还要加装水平轮，以减轻起重机歪斜运行时轮缘与轨道侧面的接触磨损。
轨距较小的起重机或起重小车广泛采用单轮缘车轮（轮缘在起重机轨道外侧）。
如果有导向装置，可以使用无轮缘车轮。
在大型起重机中，为了降低车轮的压力，提高传动件和支承件的通用化程度，便于装配和维修，常采用带有平衡梁的车轮组。
无轨式起重机运行支承装置是轮胎或履带装置。
图8-2 车轮型式(a) 双轮缘 (b) 单轮缘 (c) 无轮缘单主梁门式起重机的小车运行机构常见有垂直反滚轮（见图8-3）和水平反滚轮（见图8-4）的结构型式，车轮一般是无轮缘的。
QDZ50/10t 23.05m A7通用桥式起重机设计计算书编制：审核：校核:目录一、设计计算的依据及技术参数………………………二、起升机构……………………………………………三、小车运行机构………………………………………四、大车运行机构………………………………………五、小车架的计算………………………………………六、桥架的计算…………………………………………一、设计计算依据及技术参数1、设计计算依据及参考文献[1]……起重机设计手册 (张质文等主编，中国铁道出版社出版)[2]……起重机设计手册（大连起重机器厂编）[3]……起重机设计规范（GB3811-2008）[4]……机械设计手册（第四版）[5]……材料力学2、技术参数（1）、起重量：50/10t（2）、跨度：23.05m（3）、起升高度：12/13m（4）、工作级别：A7（5）、主起升速度：6.7m/min（6）、副起升速度：10.5m/min（7）、大车运行速度：60.3m/min（8）、小车运行速度：38m/min（9）、电源：380V、50Hz（10）、大车轨道：P43（11）、操纵形式：室控二、 起升机构2、1 主起升机构2、1、1 钢丝绳的计算：钢丝绳的最大静拉力： S=Zm Q η⋅2 Q ——起升载荷 Q=Qo+q=50000+1250=51250 kgm ——滑轮组倍率 m=5ηz ——滑轮组效率，查表3-2-11，取ηz=0.97S=51250/(2×5×0.97)=4971.3kg钢丝绳的破断拉力：Fo ≥ΣtΣt ——钢丝绳破断拉力总和Fo ——钢丝绳的整绳最小破断拉力N钢丝绳6W （19）的破断拉力：Σt=k n s .S ——钢丝绳的最大工作静拉力Nn ——安全系数，工作级别M7时取n=7.1k ——k=1.308(金属钢芯)∴Σt=k n s .=4971.3×7.1×9.8/1.308=264451.8 N绳径d min =8.9⨯s c根GB/T3811-2008查得c 为0.106 绳径d min =8.93.4971106.0⨯=23.39m 选绳6W （19）+IWR-24-1770-I绳径：d=24 mm Σt=362000 N2、1、2 卷筒组和滑轮直径的确定：2、1、2、1 卷筒直径D （卷筒槽底直径）D=h 1*dD ——卷筒名义直径mmd ——钢丝绳直径mmh 1——筒绳直径比系数，工作级别M6时取e=20，工作级别M7时取e=22.4 D ≥22.4×24=537.6mm根据以上计算：取D=φ710 mm2、1、2、2 滑轮直径DoDo ≥h 2*dDo ——按钢丝绳中心计算的滑轮直径mmh 2——轮绳直径比系数，工作级别M6时e=22.4；M7时e=25d ——钢丝绳直径mmDo ≥25×24=600 mm取Do =φ700 mm2、1、3 电动机的选择：2、1、3、1 按稳态平均功率应选电动机功率： Pj=G η⋅1000QV (KW) Q ——额定起升载荷N Q=502250 NV ——起升速度 V1=6.7 m/min=0.1117 m/Sη——机构总效率：η=η1·η2·η3·η4η1——滑轮组效率：0.97η2——卷筒效率：η2=1η3——减速器的效率：η3=0.94η4——联轴器效率：η4=0.995G ——稳态负载平均系数，查表2-2-5，按G2选取：G=0.8η=0.97×1×0.94×0.995=0.907工作级别M7时：Pj=0.8×502250×0.1117/(1000×0.907)=49.5 KW工作级别M7按S4，Cz=150，Jc=60%选取电动机：YZR 315S-8，Cz=150，P=56 KW ，n=733 r/min2、1、3、2 电动机过载能力校验：Pn ≥M H λμ⋅×η⋅1000QV Pn ——基准接电持续承时的电动机额定功率（KW ）H ——系数，绕线异步电动机取H=2.1Λm ——电动机的过载倍数，取λM=2.8μ——电动机台数工作级别M5时，Pn ≥8.211.2⨯×502250×0.1117/(1000×0.907)=46.4 KW （Pn=56 KW ） 校验通过。
通用桥式起重机计算书（QD50/10t-16.5m）编制：批准：起重机计算书第一部分主梁设计计算一、主梁设计计算1、主要参数：起重量 Q=50/10t 工作级别A5跨度 LK=16.5m小车总重 Gxc=15.425t2、主梁截面形状尺寸：上盖板δ=22mm 材料Q235-B下盖板δ=18mm 材料Q235-B腹板δ1=6mm 材料Q235-B腹板δ2=6mm 材料Q235-B腹板间距b=500mm腹板高h0=1000mm3、主梁截面性质：（1）主梁截面面积S=500*22*18+1000*6*2=210000mm2（2）半个桥架的质量：设加筋肋系数K=1.1 Gqj=K*ρ*S*Lk=1.1*7.85*10-6*210000*16500=10085kg（3）主梁均布载荷集度q=10085/16500=0.61.kg/mm（4）主梁形心位置的确定X0=226mmY0=560mmXmax=560mmYmax=226mm（5）主梁截面惯性矩的确定对于X轴Ix=(500*103/12+500*10*5052)*2+(6*10003/12)*2=0.44×1010mm4对于Y轴Iy=(10*5003/12)*2+(1000*63/12+1000*6*2232)*2 =8.04×108mm4(6)主梁截面对X轴Y轴的抗弯模数对于X轴Wxmin=Ix/Xmax=0.44×1010/560=7.86×106mm3对于Y轴Wymin=Iy/Ymax=8.04×108/226=3.56×106mm34、作用于主梁上的载荷及内力计算Ⅰ:按载荷组合IIa计算桥架重量Gqj=1.0×Gqj=20170kg小车重量Gxc=1.0×Gxc=15425kg起升载荷Qq=ΨII×Qq=1.25×(50000+1268)=64085kg ΨII取1.2（水平惯性载荷Pgy不考虑）（1）小车轮压的计算Bx=2500mm b1=1231mm b2=1329mmP1=Q q/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）=8438kgP2Q q/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）=7956kg（2）当四轮小车作用于桥架时，主梁最大的弯距截面处距A点的距离：X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）（3）由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：M c max=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）=1.004×108 kg.mmMg=RaX----有固定集中静载荷（操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd）在主梁应力最大截面处产生的弯距：Mg=RaX=3.1×107kg.mmRa-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力 Gc=1500kg L1=2100mmGc=1204kg L1=800mmGc=1771kg L1=5000mmRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)=3789kg（4）当p1作用于A点处时，A端最大切力：Vamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相应数值)=22506.97kgⅡ: 按载荷组合IIb计算桥架重量Gqj=K II×Gqj=3856.6kg小车重量Gxc=K II×Gxc=8358kg起升载荷Qq=K II×Qq= 22515kg K II取1.1（水平惯性载荷Pgy按Pgy max考虑）(1)小车轮压的计算Bx=2500mm b1=1231mm b2=1329mmP1=Q q/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）=7844kgP2Q q/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）=7419kg(2)当四轮小车作用于桥架时，主梁的最大弯距截面处距A点的距离：X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）=8275mm(3) 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：M c max=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）=1.01×108kg.mmMg=RaX----有固定集中静载荷（操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd）在主梁应力最大截面处产生的弯距：Mg=RaX=3.45×107kg.mmRa-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力 Gc=1500kg L1=2100mmGc=1204kg L1=800mmGc=1771kg L1=5000mmRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值) =3789kg考虑冲击系数影响Ra= K II×Ra=1.1×3789=4167.9kg (3)桥架运行产生的水平惯性载荷在两主梁上平均分布，当正常制动时作用在每根主梁上的弯距为；M s=0.8×M c max×a qj/g (代入相应数值)=0.8×1.01×108×0.2/9.8=1.65×106kg.mm当猛烈制动时M s将增加一倍M s max=2*M s=3.3×106kg.mm5、主梁强度效核对本起重机主梁均按Ⅱ类载荷进行强度计算.Q235-B设计许用应力 [ a ] II=1600kg/cm2剪切许用应力 [ r ] II=900kg/cm2挤压许用应力 [ajy] II=1700kg/cm2(1)按载荷组合IIa计算IIa a max=M c max/Wxmin (代入相应数值)=1.004×108/7.861×106=12.77kg/mm2=1378kg/cm2 < [a]当p1作用于A点处时跨端腹板剪应力r0最大r0=Vmax/0.7hlf=22506.97/0.7×6×(650-20)×2=4.253 kg/mm2=425.3 kg/mm2 < [r]强度校核通过.6、主梁的钢度校核(1)主梁静钢度计算Fmax=p1×Lk3[1+a(1-6β2)]÷48Eix≤[f]其中a=p2/p1<1=6745/7131=0.946Bx=2500mm b1=1231mm b2=1329mmP1=Q q/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）Q q=20468kg Gxc=7598kg=7131kgP2Q q/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）=6745kgβ=Bx/ Lk=2600/17500=0.1486Bx----小车轮距[f]=1/1000Lk=17.5mmf=7131×175003×[1+0.946×(1-6×0.14862)]÷[48×2.1×104×0.44×1010]=15.69mm < [f]主梁静钢度通过二、起升机构计算1、主起升机构计算(1)主要参数工作级别 M5起升载荷 Qq=50000+1268=50468kg (吊钩重量 q=1268kg)滑轮倍率 a=8起升速度 V=5.9m/min(2)选用钢丝绳型号钢丝绳所受拉力 S=Qq/2a*Л=51268/2*4*0.97=6606.7kgЛ=0.97钢丝绳破断拉力SpSp≥ns×s=6×6606.7=39640.2kgNs=6Sp=0.85*soSo=18618.4kg结果：选钢丝绳型号6W(19)-24-155-Ⅰ钢丝绳破断拉力So=19850Kg钢丝绳直径 ds=24mm卷筒计算直径 Dj=el*ds=34×24=816mmel=34取标准卷筒系列 Dj=800mm Djs=800+16.5=816.5mm起升速度(3)电动机的选择按静功率初选电动机Nj=Qq*v/6120*Л=51268×9.12/6120×0.9=65.1kwЛ=0.9电动机额定功率 Ne≥kg*Nj （考虑惯性力的影响kg=0.7） =0.7×65.1=45.57kw选用电机型号：YZR280M-10（25%）电机额定功率：Ne=55kw电机转速： nz=556rpm(4)减速机的选择计算减速机速比：i=3.14*nz*Djs/a*v=48.57取标准速比i=48.57v1= nz*3.14* Djs/a*i=9.13△=[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%起升速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.05×55=57.75kwΨhs=1.05强度校核按输出扭矩Tmax=S×Djs=2637.6×0.5175=1318.8kg.m（考虑动力系数的影响ΨII=1.45）（考虑动力系数的影响ΨII=1.45）Tmax=1912.3kg.m最大径向力校核强度Rmax=(2s+Njt)/2=3202.5kg（考虑动力系数的影响ΨII=1.45）Rmax=4644kg减速机型号：ZQ1000 速比：48.57（I=48.57时减速机容许输入功率57kw输出轴容许最大扭矩5950kgm最大径向载荷9250kg）验算合格(5)制动器的选择支持载荷所需的制动力矩MzMz=ns*Qq*Djs*Л/2a*i=1.75×51268×0.5175×0.9/(2×4×31.5)=66.2kg.m=662N.m≤Mez(Mez取1600N.m)Ns=1.75 Л=0.9Mez----制动器额定制动力矩制动器型号：YWZ-400 制动力矩：1×1600 N.m(6)卷筒计算Dj=800mm=0.5mDjs=816.5mm=0.8175m查取绳槽节距P=28mmDn=456mmδ=(Dj-Dn)/2=22mm起升高度H=16m安全圈数L1=n*P=40mm（安全圈数n不小于2，取2）固定钢丝绳2L2=2*3*P=120mm光滑面L光滑=120mm螺旋槽部分2L0=2a*H*P/3.14*Djs=1575卷筒长度L=2L0+L1+2L2+L光滑=1575+40+120+120=1855mm考虑两端留有一定的退刀余量取L=2000mm卷筒压应力验算σy=ξ*ΨII*S/δ*P(1-δ/Dj)=1.0×1.45×2637.6/22×20×(1-10/500)=9.05kg/mm2<[σy]ξ=1.0Ψ=1.45σy=75kg/ mm2[σy]= σy/5=15 kg/ mm2卷筒壁抗压强度验算合格L=2000>3D=1500故需验算弯曲的影响σ1=Mw/W+{[σy]/ [σy]}*σy1=ΨII*S*[(L-L光滑)/2]/[0.1(Dj4-Dn4)/Dj]+[(σb/5)/ (σb/5)]*[ ξ*ΨII*S/δ*P*(1-δ/Dj)] =3.95 kg/ mm2<[σ1]σb=25 kg/ mm2[σ1]= σb/5=5 kg/ mm2卷筒受合成拉应力验算合格2、参照主起升的计算过程副起升机构计算副起升机构(1) 主要参数工作级别 M5起升载荷 Qq=10000+285=10285kg (吊钩重量 q=285kg) 滑轮倍率 a=4起升速度 V=13.2m/min(2) 选用钢丝绳型号钢丝绳所受拉力 S=Qq/2a*Л=5102/2*2*0.99=1288.4kgЛ=0.99钢丝绳破断拉力SpSp≥ns×s=5.5×1288.4=7086kgNs=5.5Sp=0.85*soSo=8336.7.4kg结果：选钢丝绳型号6W(19)-14.5-155-Ⅰ钢丝绳破断拉力So=11500Kg钢丝绳直径 ds=14.5mm卷筒计算直径 Dj=el*ds=25×13.5=337.5mmel=25取标准卷筒系列 Dj=400mm Djs=400+13.5=413.5mm(3)电动机的选择按静功率初选电动机Nj=Qq*v/6120*Л=5102×19.7/6120×0.9=18.24kwЛ=0.9电动机额定功率 Ne≥kg*Nj （考虑惯性力的影响kg=0.8） =0.8×18.24=14.6kw选用电机型号：YZR200L-6（25%）电机额定功率：Ne=26kw电机转速： nz=961rpm(4)减速机的选择计算减速机速比：i=3.14*nz*Djs/a*v=31.53取标准速比i=31.5v1= nz*3.14* Djs/a*i=9.13△=[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%起升速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.05×26=27.3kwΨhs=1.05强度校核按输出扭矩Tmax=S×Djs=2637.6×0.5175=1318.8kg.m（考虑动力系数的影响ΨII=1.45）（考虑动力系数的影响ΨII=1.45）Tmax=1912.3kg.m最大径向力校核强度Rmax=(2s+Njt)/2=3202.5kg（考虑动力系数的影响ΨII=1.45）Rmax=4644kg减速机型号：ZQ500 速比：31.5（I=31.5时减速机容许输入功率29kw输出轴容许最大扭矩5950kgm最大径向载荷9250kg）验算合格(5)制动器的选择支持载荷所需的制动力矩MzMz=ns*Qq*Djs*Л/2a*i=1.75×5102×0.5175×0.9/(2×4×31.5)=21.2kg.m=212N.m≤Mez(Mez取800N.m)Ns=1.75 Л=0.9Mez----制动器额定制动力矩制动器型号：YWZ-200 制动力矩：1×800 N.m三、小车运行机构计算(1)主要参数起升载荷Qq=51268kg小车自重G=15245kg车轮直径D=50cm轴承直径d=10cm电机数目m=1运行速度V=38.5m/min(2)阻力的计算摩擦阻力Pm max=(Qq+G)×(2u+df)/D×Kf （代入相应数值）=384.9kgKf=1.6 Kp=0.002 u=0.05 f=0.02 d=10 D=35Pm max=(2u+df)/D=240.6kg坡度阻力Pp=(Qq+G)×Kp （代入相应数值）=56.1kgKp=0.002Pj=Pm max+Pp=441kg(3)满载运行时电机静功率Nj=Pj*v/6120*Л=441×44.2/6120×0.9=3.54kw由于起动加速过程惯性力的影响，电动机的应选功率为：N=Kg*Nj=1.1×3.54=3.89kw(Kg=1.1)选用电动机型号：YZR160M2-6 （25%）电机额定功率Ne=8.5kw电机转速 nz=930ypm(4)减速机的计算速比计算：i=3.14*nz*D/v=22.38取标准速比i=22.4v1= nz*3.14* D/i=44.16rpm△=[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%运行速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.4ξ×4=5.26kwG/(G+Qq)=7598/(7598+20648)=0.27<0.3查取修正系数ξ=0.94按强度计算减速机输出轴上的最大扭矩Mmax=Ψhs*Me25*i*Л=2.3×975×4/900×22.4×0.9=200.9kgm选用减速机型号：ZSC-600 速比：37.9验算合格(5)制动器的选择所选制动器应使起重机在满载、下坡情况下停车所需制动力矩Mz=Ms+1/tz[1.2*GD*n*m/375+0.975(Qq+G)v2/n]Ms=pjs*D*Л/2i=-184.5×0.35×0.9/(2×22.4)=-1.297kgPjs=Pp-Pm min=-184.5kgGD2=0.28kgm2 v=0.74m/sec n=900 tz取5secMz=-1.297+3.13=1.84kgm=18.4n.m选用一台制动器选用制动器型号：YWZ-200/45 制动力矩：200N.m三、大车运行机构计算机构按跨度分为两种，跨度≤22.5m为第一种，≥22.5m为第二种.参数按≥22.5m时取(1)主要参数起升载荷Qq=51268kg小车自重G=15425kg车轮直径D=80cm轴承直径d=10cm电机数目m=2运行速度V=74.6m/min(2)阻力的计算摩擦阻力Pm max=(Qq+G)×(2u+df)/D×Kf （代入相应数值）=547.2kgKf=1.5 u=0.08 f=0.02Pm max=(2u+df)/D=364.8kg坡度阻力Pp=(Qq+G)×Kp （代入相应数值）=60.8kgKp=0.001Pj=Pm max+Pp=608kg(3)满载运行时一个电机静功率Nj=Pj*v/6120*Л=4.15kw由于起动加速过程惯性力的影响，一个电动机的应选功率为：N=Kg*Nj=1.5×4.15=13kw (Kg=1.5)选用电动机型号：YZR160L-6 （25%）电机额定功率Ne=13kw电机转速 nz=935ypm(4)减速机的计算速比计算：i=3.14*nz*D/v=23.05v1= nz*3.14* D/i=75.28rpm△=[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%运行速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.4ξ×6.3=10.32kwG/(G+Qq)=40329/(40329+20648)=0.66查取修正系数ξ=1.17按强度计算减速机输出轴上的最大扭矩Mmax=Ψhs*Me25*i*Л=2.3×975×6.3/921×23.05×0.9=318.2kgm选用减速机型号：ZQ-500 速比：31.5（i=3.15时减速机容许输入功率13kw）验算合格(5)制动器的选择所选制动器应使起重机在满载、下坡情况下停车所需制动力矩Mz=Ms+1/tz[1.2*GD*n*m/375+0.975(Qq+G)v2/n]Ms=pjs*D*Л/2i=-304×0.6/(2×23.05)=-3.56kgPjs=Pp-Pm min=-304kgGD2=0.48kgm2 v=1.25m/sec n=921 tz取5sec Mz=-3.56+18.8=15.2kgm=152n.m选用一台制动器选用制动器型号：YWZ-200 制动力矩：2×200N.m。
75t×25.5m 桥式起重机计算书QD 型双梁桥式起重机有一个由箱形主梁和两根横向端梁构成的双梁桥架，在桥架上运行起重小车，可起吊和搬运各类物件，它由小车、桥梁、大车运行机构和电气设备等组成，下面对75t×25.5m桥式起重机中主要机构断面进行计算、校核。
一、 主要技术参数起重量：主钩 Q 主 = 75吨， 副钩 Q 副 =10吨 跨度：25.5m. 起升高度：16.5/18m. 工作制度：A5.工作速度：主起升 V = 6.2m/min副起升 V = 12.5m/min小车运行 V = 35.2m/min 大车运行 V = 66.7m/min 小车轨距：3600大车车轮：4只，其中一半为驱动轮。
二、 计算（一） 主起升机构 1、 起升钢丝绳的选择式中： Q —— 额定起重量 Q 钩 —— 吊机组重量 m —— 倍率钢丝绳所受最大静拉力钩组Smax =Q Q m +2γη组 —— 滑轮组效率 0.96所选钢丝绳的折断拉力满足 kg 6985485.069896=⨯=根据ΣS 丝查钢丝绳产品目录可选用钢丝绳6W(19)–27–170-1-光-右交(GB1102-74)S∑丝kg kg 5055069854>=所以满足要求，钢丝绳直径d = 27mm2、 滑轮、卷筒的计算（1） 滑轮、卷筒最小值径的确定为了确保钢丝绳具有一定使用寿命，滑轮、卷筒的直径应满足 D ≥（e – 1）d 绳 e 取 25卷筒和滑轮的直径 D = 800（2） 卷筒长度式中： Hmax —— 最大起升高度 m —— 倍率 D 0 —— 卷筒计算直径kgS 989696.0527258275000max =⨯⨯+=S S n 绳绳max≥而S S 绳丝=∑α.S S n kg ∑≥=⨯=丝max..α535460853*******27)125(=⨯-≥∴D L H mD n t L L O=+⨯++20(max.)∏光n —— 安全圈数 t —— 节距L 0 —— 空余部份及固定钢丝绳所需长度 L 光 —— 光段长度3、初选电动机式中： η0——起升机构总效率η0 =η组 ×η筒×η =0.98×0.98×0.95 = 0.91N J η = 25 ≥ K 电 . N 静 = 0.85×86 = 73.1 kW查电机产品目录,选电机 YZR315M-10，75 kW ，578/min 。
第三章桥式起重机大车运行机构的计算3.1原始数据起重机小车大车载重量（T）跨度（m)起升高度（m）起升速度()m inm重量（T）运行速度()minm小车重量（T）运行速度()m inm16 16.5 10 7.9 16.8 44.6 4 84.7大车运行传动方式为分别传动；桥架主梁型式，桁架式。
工作类型为中级。
3.2确定机构的传动方案本次设计采用分别驱动，即两边车轮分别由两套独立的无机械联系的驱动装置驱动，省去了中间传动轴及其附件，自重轻。
机构工作性能好，受机架变形影响小，安装和维修方便。
可以省去长的走台，有利于减轻主梁自重。
图大车运行机构图1—电动机2—制动器3—高速浮动轴4—联轴器5—减速器6—联轴器7低速浮动轴8—联轴器9—车轮3.3车轮与轨道的选择3.3.1车轮的结构特点车轮按其轮缘可分为单轮缘形、双轮缘形和无轮缘形三种。
通常起重机大车行走车轮主要采用双轮缘车轮。
对一些在繁重条件下使用的起重机，除采用双轮缘车轮外，在车轮旁往往还加水平轮，这样可避免起重机歪斜运行时轮缘与轨道侧面的接触。
这是，歪斜力由水平轮来承受，使车轮轮缘的磨损减轻。
车轮踏面形状主要有圆柱形、圆锥形以及鼓形三种。
从动轮采用圆柱形，驱动轮可以采用圆柱形，也可以采用圆锥形，单轮缘车轮常为圆锥形。
采用圆锥形踏面车轮时须配用头部带曲率的钢轨。
在工字梁翼缘伤运行的电动葫芦其车轮主要采用鼓形踏面。
图 起重机钢轨 图 大车行走车轮3.3.2车轮与轨道的初选选用四车轮，对面布置桥架自重：kN t L Q G 3.20773.2082.045.0==+=起 式中 起Q ——起升载荷重量，为16000kg L ——起重机的跨度，为16.5m 满载最大轮压：m ax P =LlL q Q q G -⋅++-24起 式中 q ——小车自重，为4tl ——小车运行极限位置距轨道中心线距离，为1.5m 代入数据计算得：kN P 7.132max =空载最大轮压:∙max P =LlL q q G -⋅+-24 代入数据得∙max P =60kN空载最小轮压：Llq q G P ⋅+-=24min 代入数据得m in P =43.64kN载荷率：772.03.207160==G Q 查《机械设计手册 第五版起重运输件∙五金件》表8-1-120，当运行速度在m in 90~60m ，772.0=G Q ，工作类型为中级时，选取车轮直径为600mm 时，型号为38P 的轨道的许用轮压为178kN ，故可用。
车轮材料为ZG310-570,320HB 。
3.3.2车轮踏面疲劳强度的校验车轮踏面的疲劳计算载荷：32minmax P P P c += 代入数据计算得：kN P c 103=车轮踏面的疲劳强度：≤c P 21322C C mR k式中 2k ——与材料有关的许用点接触应力常数，查《起重机械》表7-1取为 0.1R ——曲率半径，取车轮和轨道曲率半径中之大值，取为600mm m ——由轨道顶与车轮曲率半径之比所确定的系数，查表7-4取为0.468 1C ——转速系数，查表7-2取为0.96 2C ——工作级别系数，查表7-3取为1.00 代入数据计算得:21322C C mR k kN kN 10316.337≥= 故满足要求。
3.4电动机选择3.4.1选择电动机应综合考虑的问题（1）根据机械的负载性质和生产工艺对电动机的启动、制动、反转、调速以及工作环境等要求，选择电动机类型及安装方式。
（2）根据负载转矩、速度变化范围和启动频繁程度等要求，并考虑电动机的温升限制、过载能力和启动转矩，选择电动机功率，并确定冷却通风方式。
所选电动机功率应大于或等于计算所需的功率，按靠近的功率等级选择电动机，负荷率一般选择0.8~0.9。
过大的备用功率会使电动机的效率降低，对于感应电动机，其功率因数将变坏，并使按电动机最大转矩校验强度的生产机械造价提高。
（3）根据使用场所的环境条件，如温度、湿度、灰尘、雨水、瓦斯以及腐蚀和易燃易爆气体等考虑必要的保护方式，选择电动机的结构型式。
（4）根据企业的电网电压标准，确定电动机的电压等级和类型。
（5）根据生产机械的最高转速和对电力传动调速系统的过渡过程性能的要求，以及机械减速机构的复杂程度，选择电动机额定转速。
（6）选择电动机还必须符合节能要求，考虑运行可靠性、设备的供货情况、备品备件的通用性、安装检修的难易，以及产品价格、建设费用、运行和维修费用、生产过程中前期与后期电动机功率变化关系等各种因素。
图 三相异步电动机 3.4.2运行阻力风坡摩静P P P P ++= 式中 静P ——起重机大车运行静阻力 摩P ——起重机大车运行摩擦阻力坡P ——起重机大车在有坡度轨道上运行时须克服由起重机 重量分力引起的阻力风P ——室外起重机大车运行时由风载荷引起的阻力3.4.2.1运行摩擦阻力起重机大车满载运行时的最大摩擦阻力： ()()0002f G Q K D dK G Q P +=++=起附轮起摩μ 式中0G ——起重机大车自重，估计为2500kg K ——滚动摩擦系数，查表取0.06 d ——轴承内径，取为10cmμ——轴承摩擦系数，查表9-3取为0.015附K ——附加摩擦阻力系数，查表9-4取为1.5轮D ——车轮直径，取为60cm 0f ——摩擦阻力系数 故计算得： kgP 9.124=摩 满载运行时最小摩擦阻力：()轮起摩满D dK G Q P μ++=20min代入数据得：kg P 25.83min =摩满 空载运行时最小摩擦阻力： 轮摩空D dK G P μ+=20min 代入数据得：kgP 25.11min =摩空 3.4.2.2满载运行时最大坡度阻力起重机大车满载运行时的最大坡度阻力： ()0G Q K P +=起坡坡式中 坡K ——坡度阻力系数，查表9-5取为0.001 故计算得： 坡P =18.5kg3.4.2.3满载运行时最大风阻力本次设计的桥式起重机是在理想条件下运作的，故不考虑风的因素，即：风P =0故综上所述，起重机大车运行静阻力风坡摩静P PP P ++==143.4kg 3.4.3初选电动机3.4.3.1满载运行时的电动机的静功率mvP N η6120静静=式中 静P ——起重机大车满载运行时的静阻力 v ——起重机大车运行速度为84.7min m η——机构传动效率取为0.9m ——电动机个数，本次设计采取分别传动的方案，故取2 故计算得: 静N =1.1kw3.4.3.2电动机的初选对于吊钩桥式起重机的大车运行机构，可按下式初选电动机: 静电N K N =式中 电K ——电动机启动时为克服惯性的功率增大系数，查表9-6，取为1.87 故：==静电N K N 1.87×1.1kw =2.057kw冶金及起重用三相异步电动机是用于驱动各种型式的起重机械和冶金设备中的辅助机械的专用系列产品。
它具有较大的过载能力和较高的机械强度，特别适用于短时或断续周期运行、频繁启动和制动、有时过负荷及有显著的振动与冲击的设备。
故查询《机械设计课程设计手册》表12-7，选取电动机额定功率为2.5kw ，故初选电动机型号为YZR132M1-6，其额定转速为892min r 。
3.4.3.3初选电动机后确定减速器的传动比和车轮的转速车轮的转动速度为84.7min m ，即为1.41s m 轮轮πD vn =代入数据得：=轮n 44.9min r 故减速器的传动比：轮n n i ==9.44892=19.85 3.4.3.4满载运行时电动机的静力矩ηi D P M 2轮静静=式中 i ——减速器的传动比 代入数据计算得：=M 2.41m kg ⋅3.4.3.5电动机的过载能力校验运行机构的电动机必须进行过载校验。
aas n t nJ v P m P 91280100012⋅+⋅⋅≥∑ηλ静 式中 n P ——基准接电持续率时电动机额定功率as λ——平均启动转矩表示值（相对于基准接电持续率时的额定转矩）； 对绕线型异步电动机取1.7，笼型异步电动机取转矩允许过载倍数的0090。
静P ——运行静阻力为1405.32N v ——运行速度，即为车轮的转速1.41s m η——机构传动效率，取为0.9∑J ——机构总转动惯量，即折算到电动机轴上的机构旋转运动质量与直线运动质量转动惯量之和；按下式计算得：()()2222190.13.9m kg n v G Q m J J k J =+++=∑η1J ——电动机转子转动惯量2J ——电动机轴上制动轮和联轴器的转动惯量k ——考虑其他传动件飞轮矩影响的系数，一般取k =1.1~1.2，取1.1 n ——电动机额定转速a t ——机构初选启动时间，桥式起重机大车运行机构a t =8~10s ，取10s 。
故计算得:kw P d 3.2=已知n P =2.5kw ＞d P ，故满足要求。
3.4.4起动时间与起动平均加速度验算3.4.4.1起动时间的验算()静平起起满－M mM Jn t 55.9∑=式中 M ——电动机的平均起动转矩静M ——满载、上坡、迎风时作用于电动机轴上的静阻力矩 m ——电动机个数，m =2 n ——电动机转速，为892min r 查《起重机设计手册》表8-11得：()m kg M M ⋅=⨯==875.15.275.08.0~7.0max 平起 代入数据计算得：s t 71.2=起满对起重机的起重时间一般要求s t 10~8≤，故满足要求。
3.4.4.2平均加速度的验算252.071.241.1s m t v a ===起满平查表9-7得知起重机大车运行机构的平均加速度需在0.4~0.72s m 之间即为合理， 故满足要求。
3.4.5电动机的发热校验对工作频繁的工作性运行机构，为避免电动机过热损坏，需进行发热校验。
ηm v P GP P s 1000静=≥式中 P ——电动机工作的接电持续率JC 值、CZ 值时的允许输出容量 s P ——工作循环中负载的稳态功率G ——稳态负载平均系数，查《起重机械》表7-11取9.0=G 代入数据计算得：P kw P s ≤=99.0，即满足不发热条件。
3.4.6起动打滑验算为了使起重机运行时可靠的启动，应对驱动轮作启动时的打滑验算。
大车空载时更易发生打滑现象，故校验空载时大车是否打滑。
()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-≥⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+平轮联电平起轮驱轮a gD i GD GD k M D i R D d K 2222min ημϕ 式中 ϕ——粘着系数，对室内工作的起重机取0.15K ——粘着安全系数，上式中取平均起动力矩，故取K=1.12 η——机构在起动时的传动效率 R ——驱动轮最小轮压2电GD ——电动机转子飞轮矩之和 2联GD ——电动机轴上带制动轮联轴器的飞轮矩k ——计及其他传动件飞轮矩影响的系数，换算到电动机轴上取1.1 平起M ——验算打滑一侧电动机的平均起动力矩 平a ——起重机大车起动时的平均加速度大车空载起动时，驱动轮最小轮压为空载最大轮压与最小轮压之和，即：m i n'm a x m i n P P R +=驱=60+43.64=103.64kN =10.364kg 故：min 驱轮R D d K ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+μϕ=414.1364.106010015.012.115.0=⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯+ ()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-平轮联电平起轮a gD i GD GD k M D i 2222η =()⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯⨯⨯52.0601022028.1465.11.1875.1609.0202 =1.1093＜1.414故()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-≥⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+平轮联电平起轮驱轮a gD i GD GD k M D i R D d K 2222min ημϕ成立，即满足启动不打滑条件。
