5噸LD型電動單梁橋式起重機的設(shè)計【優(yōu)秀工程設(shè)備課程畢業(yè)設(shè)計】【含6張CAD圖紙+帶開題報告+中期報告+外文翻譯+84頁加正文2.32萬字】

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U型槽鋼A3.dwg

中期報告.doc

主梁A0.dwg

開題報告.doc

總裝配圖A0.dwg

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文獻翻譯.doc

法蘭A4.dwg

端梁裝置A1.dwg

說明書.doc

車輪裝置A1.dwg

單梁橋式起重機設(shè)計【電動】【5噸】

5噸LD型電動單梁橋式起重機的設(shè)計

摘 要

    我做的畢業(yè)設(shè)計課題是單梁橋式起重機設(shè)計。單梁橋式起重機是一種輕型起重設(shè)備，它適用起重量為1～20 噸，適用跨度4.5～16.5米，工作環(huán)境溫度在≥-35。C與≤+35。C范圍內(nèi)，適合于車間、倉庫、露天堆場等處的物品裝卸工作。橋架由一根主梁和兩根端梁剛接組成。根據(jù)起重量和跨度，主梁采用普通工字鋼和U形槽組合焊接形成。主梁和端梁之間采用承載突緣普通螺栓法蘭連接。提升機構(gòu)采用CD型電葫蘆。

    此次設(shè)計的主要內(nèi)容有：問題的提出、總體方案的構(gòu)思，結(jié)構(gòu)設(shè)計及對未知問題的探索和解決方案的初步設(shè)計，裝配圖、零件圖等一系列圖紙的設(shè)計與繪制，以及畢業(yè)設(shè)計說明書的完成。

關(guān)鍵詞 ：起重機；橋式起重機；大車運行機構(gòu)；小車運行結(jié)構(gòu)；小車起升；結(jié)構(gòu)橋架；主端梁 。

ABSTRACT

    The topic of my graduation design is list the beam bridge type derrick of design the list beam bridge type derrick is a kind of light heavy equipments, it start to apply the weight as 1~20 tons, apply to across degree 4.5~16.5 meters, the work environment temperature is in the ≥ -35.C and ≤ +35.Inside scope, suitable for car, warehouse, open-air heap field etc. of the product pack to unload a work. The bridge was carried beam by a lord beam and 2 to just connect to constitute. According to weight with across a degree, lord beam adoption common the work word steel and U form slot combination weld formation. Lord beam and carry an of beam an adoption loading To good luck common stud bolt method orchid conjunction. Promote the organization adoption CD type an electricity bottle gourd.

    The main contents of this time design have:  The problem put forward, conceive outline of total project, possibility design, structure design and draw towards doing not know a problem of investigate and solution of first step design, assemble diagram, spare parts diagram wait a series the design of the diagram paper with, end include graduation design manual of completion.

Keywords: cranes;bridge type derrick ； During operation organization; Car running structure; Car hoisting structure; Bridge; Main girders.

目錄

前  言 1

1 單梁橋式起重機的概述 2

1.1單梁橋式起重機的整體描述 2

1.1.2 單梁橋式起重機機構(gòu)的特點 3

1.1.3 單梁橋式起重機的基本參數(shù) 3

1.1.4 桁架梁和箱形梁的比較 3

1.2 LD型電動單梁橋式起重機各部件的作用（位結(jié)構(gòu)） 3

1.2.1 主梁 4

1.2.2 端梁 4

1.2.3主梁和端梁的聯(lián)接 4

1.2.4 電動葫蘆 4

1.2.5 大車 5

1.2.6 小車架 5

1.2.7 小車 5

1.2.8操縱室 5

1.3 運行機構(gòu) 6

1.3.1 小車運行機構(gòu) 6

1.3.2 大車運行機構(gòu) 7

1.4 發(fā)展趨勢 8

1.4.1 國內(nèi)橋式起重機發(fā)展有三大特征 8

1.4.2 國外橋式起重機發(fā)展四大特征 9

1.4.3 機械化運輸系統(tǒng)的組合應(yīng)用 10

2 工作條件及設(shè)計要求 11

2.1 型式及設(shè)計的構(gòu)造特點 11

2.2 選擇電動葫蘆的規(guī)格型號 12

2.3 主梁設(shè)計計算 13

2.3.1 主梁斷面幾何特性 13

2.3.3剛度計算 20

2.3.4 穩(wěn)定性計算 23

2.4 端梁設(shè)計計算 23

2.4.2 端梁中央斷面幾何特性 24

2.5 起重機最大輪壓 26

2.5.1起重機支座及作用 26

2.5.2 起重機最大輪壓的計算 26

2.6 最大歪斜側(cè)向力 33

2.7 端梁中央斷面合成應(yīng)力 34

2.8 車輪軸對端梁腹板的擠壓應(yīng)力 34

2.9 主、端梁連接計算 35

2.9.1 主、端梁連接形成及受力分析 35

2.9.2 螺栓拉力的計算 36

3 小車起升和運行機構(gòu)的設(shè)計計算 40

3.1 電動葫蘆起升機構(gòu)設(shè)計計算 41

3.1.1 電動葫蘆的基本設(shè)計參數(shù) 41

3.1.2 電動葫蘆起升機構(gòu)簡要設(shè)計步驟 42

3.2 電動葫蘆運行機構(gòu)設(shè)計計算 49

3.2.1.電動小車運行靜阻力計算 49

3.2.2.電動機的初選預(yù)驗算 50

3.2.3 傳動比 51

3.2.4 制動器的選擇與計算 52

4 大車運行機構(gòu)設(shè)計計算 55

4.1 確定機構(gòu)傳動方案 55

4.2 選擇車輪和軌道，驗算車輪強度 55

4.3 驗算車輪的疲勞強度 55

4.4 傳動裝置設(shè)計計算 57

4.4.1 選擇電動機 57

4.4.2 大車運行機構(gòu)的功率計算 58

4.4.3 驗算電動機 58

4.5設(shè)計減速裝置 60

4.5.1選擇減速器的類型 60

4.5.2確定減速器的型號 61

4.6 起重機有關(guān)使用機構(gòu)的安全裝置 62

4.6.1 緩沖器 62

4.6.2 起升高度限位器 63

4.6.3 行程限位器 63

4.6.4 安全開關(guān) 63

4.7 起重機的組裝及試車要求 63

4.7.1起重機的安裝注意事項 63

4.7.2 起重機的試車要求 65

5 焊縫連接分析 67

5.1 連接方法 67

5.1.1焊接 67

5.1.2 對接焊縫 67

5.1.3 角焊縫 68

致  謝 74

參考文獻 75

河南理工大學(xué) 萬方科技學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表 指導(dǎo)教師： 冷軍發(fā) 職稱： 副教授 所在院（系）： 機械與動力工程系 教研室（研究室）： 機設(shè) 題 目 單梁橋式起重機 設(shè)計 學(xué)生姓名 瞿佳佳 專業(yè)班級 08 機設(shè) 2 班 學(xué)號 0828070125 一、 選題質(zhì)量：（主要從以下四個方面填寫： 1、選題是否符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，能否體現(xiàn)綜合訓(xùn)練要求； 2、題目 難易程度； 3、題目工作量； 4、題目與生產(chǎn)、科研、經(jīng)濟、社會、文化及實驗室建設(shè)等實際的結(jié)合程度） 1、本題目符合機械設(shè)計專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，能夠充分鍛煉和培養(yǎng)分析問題和實際操作能力，能夠體現(xiàn)綜合訓(xùn)練的要求； 2、本題目難易適中，符合本科畢業(yè)設(shè)計要求； 3、本題目工作量適中，能在規(guī)定的時間內(nèi)完成； 4、所選題目 單梁橋式起重機 總體 的設(shè)計與實際貼合比較緊密，在實際的應(yīng)用中比較廣泛。在設(shè)計過程中，對機器的零件的設(shè)計和計算對我來說是以往所學(xué)知識的總結(jié)和應(yīng)用，所以能夠滿足綜合訓(xùn)練的要求 二、開題報告完成情況： 根 據(jù)自己在各方面資料的收集和整理，通過對可行性的分析，結(jié)合老師給的題目的選擇，我完成了這次設(shè)計的選題。在選題結(jié)束之后，通過自己認(rèn)真查閱相關(guān)的資料，最后結(jié)合本身的實際情況和設(shè)計的時間任務(wù)完成了開題報告。 2 三、階段性成果： 1、 通過對 單梁橋式起重機 的了解，再加上老師對我們的講解，算是對 單梁橋式起重機 有了一個大概的了解。前期階段主要是對有關(guān)于 單梁橋式起重機 的各方面的文獻和資料進行搜集，為設(shè)計以后的設(shè)計做了必要的準(zhǔn)備。 2、 中期階段主要是依據(jù)參考資料，從上面找到一些關(guān)于關(guān)于 單梁橋式起重機 的信息，首先對其零部件有了大致的了解，其次是已有了大概的設(shè)計方法，并開始了一些基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 3、 正在進行 圖和設(shè)計說明書。 四、存在主要問題： 由于這是我第一次單獨進行 單梁橋式起重機 總體設(shè)計 ，所以剛開始進展的并不是很順利。而我對這方面的知識掌握比較少，所以需要在圖書館和網(wǎng)上查找更多的相關(guān)資料，對有關(guān)起重機的知識進行更深入的了解。不過我堅信，只要自己努力和在指導(dǎo)老師的指引下，我能把各方面的問題逐個擊破，最終順利完成畢業(yè)設(shè)計。 五、指導(dǎo)教師對學(xué)生在畢業(yè)實習(xí)中，勞動、學(xué)習(xí)紀(jì)律及畢業(yè)設(shè)計（論文） 進展等方面的評語 指導(dǎo)教師： （簽名） 年 月 日 河南理工大學(xué) 萬方科技學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 題目名稱 單梁橋式起重機設(shè)計 學(xué)生姓名 瞿佳佳 專業(yè)班級 08 機設(shè) 2 班 學(xué)號 0828070125 一、 選題的目的和意義： 目的：隨著社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的日新月異，起重機的應(yīng)用領(lǐng)域不斷加寬，起重機的種類層出不窮。制造廠和裝卸作業(yè)廠所逐漸轉(zhuǎn)向室內(nèi)，使橋式起重機占了主導(dǎo)地位。最典型簡便并且實用性強的要數(shù)電動單梁橋式起重機。 它對于發(fā)展國民經(jīng)濟，改善人們的事物、文化生活的需要都起著重要的作用。一些企業(yè)由于沒有起重機械，不僅工作效率低，勞動強度大，甚至難以工作。 意義：由于單梁橋式起重機主要用于室內(nèi)移動噸位數(shù)相對較小的重物，它的制造簡單，制造成本相對較低，主要由機械部分和電氣部分組成，其中機械部分主要由一個單主梁和兩個端梁組成，電氣部分主要是外購件電動葫蘆。比起其他起重機花費的成本要小很多，但是它的功能絕不亞于其他起重機。當(dāng)室內(nèi)跨度較大，而移動的重物相對較小，移動速度需求較快時就必須優(yōu)先考慮單梁橋式起重機。但是由于各戶需求的跨度和最大起重量等條件個不相同，為了既滿足客戶需求又能使起重機公司獲利，實現(xiàn)雙贏，所以有必要對單梁橋式起重機不斷的進行探索和改進。 通過畢業(yè)設(shè)計 ， 能從各個方面綜合考查大學(xué)四年所學(xué)過的專業(yè)知識。能代表機械選型設(shè)計的一般過程?？梢蚤_闊視野，提高我們的解決問題和分析問題的能力，以及提高綜合運用理論知識的能力；通過此次畢業(yè)設(shè)計，更能激發(fā)學(xué)習(xí)和探索問題的興趣，為未來的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)；通過此次的畢業(yè)設(shè)計，我們可以把學(xué)過的課本知識在設(shè)計工作中綜合地加以應(yīng)用，使這些知識得到鞏固和發(fā)展；通過畢業(yè)設(shè)計，能夠初步培養(yǎng)我們對機械設(shè)計的獨立工作能力，為以后進行設(shè)計工作打下良好的基礎(chǔ)；通過畢業(yè)設(shè)計，我們能夠熟練應(yīng)用有關(guān)參考資料、計算圖表、手冊；熟悉有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和部 頒標(biāo)準(zhǔn)，以完成一個工程技術(shù)人員在機械設(shè)計方面所必須具備的基本技能訓(xùn)練 。 二、 國內(nèi)外研究綜述： 單梁橋式起重機橋架的主梁多采用工字型鋼或鋼型于鋼板的組合截面。起重小車常為手拉葫蘆，電動葫蘆或用葫蘆座位起升機構(gòu)部件裝配而成。按橋架支撐式和懸掛式兩種，前者橋架沿車梁上的起重機軌道運行；后者的橋架沿懸掛在廠房屋架下的起重機軌道運行。 隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的刺激發(fā)展和城市化建設(shè)的推進，起重機械的市場需求不斷升溫，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大。近年來我國的起重機遇發(fā)展良機，市場空間巨大，國內(nèi)眾多企業(yè)為了爭奪國內(nèi)起重機 械市場，不斷改進，升級，研發(fā)出性價比較高，適應(yīng)國情的產(chǎn)品，加上維修成本低，速度快等優(yōu)點，國產(chǎn)起重機械逐漸受到廣大用戶的認(rèn)可。 由于工 業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，生產(chǎn)效率日益提高，以及產(chǎn)品生產(chǎn)過程中物料裝卸搬運費用。 相較于國外研究橋式起重機主梁金屬結(jié)構(gòu)的健康 和疲勞狀況 , 國對于橋式起重機的安全檢測主要體 現(xiàn)在 : 通過使用不同的檢測方法 , 完成對起重機主梁一 系列安全參數(shù)的逐項檢測。 橋式起重機安全參數(shù)主要 為 : 主梁上拱度、 上翹 度、 撓度、 下 靜剛 度 等。早期 主要 采 用拉 鋼 絲測 量 法 、 水準(zhǔn)儀 法 等 ; 目前主要采用光學(xué)儀器測量法 , 如經(jīng)緯儀法、 全站儀法、 激光 準(zhǔn)直儀法及激光 測距儀法 。 國外研究狀況 . 目前 , 國外對橋式起重機的安全檢測主要著眼于 對金屬結(jié)構(gòu) ( 主梁和端梁等組成橋架的主要構(gòu)件 ) 健 康狀況和疲勞狀況的監(jiān)測。 M a 和 i 率先采用光纖偏振傳感 ( 和 光纖彎曲傳感器 ( 對帶不同裂紋的金屬鋁梁進 行了整體健康監(jiān)測。試驗中 , 將傳感器粘貼在鋁梁底 面中心。試件的剛度下降和含裂紋梁的損傷程度分別 采用靜態(tài)損傷因子 ( 和動態(tài)損傷因子 ( 來描 述。實驗結(jié)論顯示 , 兩類傳感器都可以作為結(jié)構(gòu)整體 健康監(jiān)測的定量監(jiān)測元件。 H a 用光纖傳 感器進 行了對金 屬結(jié)構(gòu)疲 勞 裂紋監(jiān)測的 研究工 作。試 驗中 , 其將 光纖用 高模 量 粘接劑粘在 結(jié)構(gòu)表 面上 , 然后 用電子 紅外 衰減檢 出 裝置檢測光 的衰減。如果 用鎢燈 代替 紅外光 源 , 則 可由 纖 維 斷 裂 逸 出 的 可 見 光 清 楚 地 顯 示 出 裂 紋 位置。 L 人也采用基于強度的光纖傳感器 ( I O 研究了由循環(huán)載 荷引起的低碳鋼疲勞裂紋擴展的監(jiān)測 問題。試件裂紋的起始長度為 1 其采用 壓試驗機對試件施加頻率為 4 H z 的正弦波形循環(huán)載 荷。 采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過 A /D 轉(zhuǎn)換后傳送給計算 機 , 計算機再將分析結(jié)果實時地顯示到監(jiān)視器上 , 從而 實現(xiàn)鋼板疲勞裂紋擴展的實時監(jiān)測。 [ 4] in 人也通過與此類似的方法 , 采用光纖 傳感器研究了由循環(huán)載荷引起的鋼結(jié)構(gòu)破壞區(qū)域的監(jiān) 測問題。 綜上所述 , 國外使用光纖傳感器等智能結(jié)構(gòu)對起重 機金屬結(jié)構(gòu)進行健康監(jiān) 測 , 取得了一些階段 性研究成 果。但這些基礎(chǔ)性研究中還有許多問題亟待解決 , 也還 沒有設(shè)計出成型的儀器 , 推廣起來還需一定的時間 。 三、 畢業(yè)設(shè)計（論文）所用的主要技術(shù)與方法： 主要技術(shù)：運用了理論力學(xué)和材料力學(xué)中的有關(guān)力的分析和計算，例如剛度，強度，可行性，載荷的分析，扭轉(zhuǎn)力矩等的分析與計算。 采用機械圖形設(shè)計軟件行繪圖， 借助相關(guān)資料，結(jié)合大學(xué)所學(xué)知識來完成畢業(yè)設(shè)計。 方法： 首先對產(chǎn)品進行總體設(shè)計，確定系統(tǒng)的要求，選擇工作原理；其次，計算和確定主要尺寸，繪制部件裝配圖和總圖；最后，繪制全部零 件工作圖，編寫說明書。如果 設(shè)計的過程中如果發(fā)現(xiàn)遺漏我還會及時補充上去 。 四、 主要參考文獻與資料獲得情況： 《起重機國家標(biāo)準(zhǔn)》 《葫蘆式起重機》 《起重機設(shè)計制造新工藝》 《機械設(shè)計手冊》 《橋式起重機設(shè)計計算》 《起重機設(shè)計手冊》 以上資料基本都具備了！ 五、 畢業(yè)設(shè)計（論文）進度安排（按周說明） 1） 6～ 8 周：畢業(yè)實習(xí)、期間還收集部分資料。 2） 9～ 10 周：寫開題報告，進行畢業(yè)設(shè)計的基本計算。 3） 11～ 13 周：排版整理畢業(yè)設(shè)計說明書和用 件進行繪圖。 4） 14～ 15 周：對畢業(yè)設(shè)計進行修 改、完善，準(zhǔn)備答辯。 六、 指導(dǎo)教師審批意見： 指導(dǎo)教師： （簽名） 年 月 日 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文翻譯 1 of as as as 949, It be to as of a of 7 950 a of a a to 955/56 by a 946 (04), by a 70 8 A to as "A in to to in if is of ... as at a of in ot 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文翻譯 2 is in of of in or on in of of It is to of a of is in to So in be is by by of of or is a of of be 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文翻譯 3 is is a on of is on of a is of a of of in if is to to to in of by is in on of by in to on to a is of a of in of 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文翻譯 4 is by of in is of a of by by in on of to is to by a in to to a of in go in is of a it is to be in 00 0 of or on as is in on on a on of in in 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文翻譯 5 is in a or of of is is to of in to as (1) is (2) 0%, 15% 50% of %, no is 0% of in a 0%, no of At of , . S no A 0% of no 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文翻譯 6 0% of to a is a it is to to of as a in to of in be in of of of of of is in in of is of of to of of is 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文翻譯 7 of a s a of to of of by of of be is of of is of of to in of in as a in to a of of a to of of 1) we of of of 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文翻譯 8 2) As in be to or to or 3) to to of to of of to be on of to of 4) be of of 5) in is to 6) of to of 7) of in of of of 8) to be in by in 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文翻譯 9 a of be 9) or to be In is In a is to of So in or at is a of of of If be to if in a on of to is as is of to a to of of of 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文翻譯 10 of of - a a m, a 5m. on to of up of - a a 5. on to of up of on of of is in a an on a is an of is a it is of of a is of of If of it is of If we to of is to of to a To of 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文翻譯 11 of be to is A on of on on to of is on on to of In to to of or to C is C of AC is of 0 00 1500. 8m of a ~ 90 m / h is to 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文翻譯 12 to 00 t, of up m in 0m ~ / h of whe河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 I 摘 要 我做的畢業(yè)設(shè)計課題是單梁橋式起重機設(shè)計。單梁橋式起重機是一種輕型起重設(shè)備，它適用起重量為 1～ 20 噸，適用跨度 ，工作環(huán)境溫度在≥ C 與≤ +35。 C 范圍內(nèi)，適合于車間、倉庫、露天堆場等處的物品裝卸工作。橋架由一根主梁和兩根端梁剛接組成。根據(jù)起重量和跨度，主梁采用普通工字鋼和 U 形槽組合焊接形成。主梁和端梁之間采用承載突緣普通螺栓法蘭連接。提升機構(gòu)采用 電葫蘆。 此次設(shè)計的主要內(nèi)容有：問題的提出、總體方案的構(gòu)思，結(jié)構(gòu)設(shè)計及對未知問題的探索和解決方案的初步設(shè)計， 裝配圖、零件圖等一系列圖紙的設(shè)計與繪制，以及畢業(yè)設(shè)計說明書的完成。 關(guān)鍵詞 ：起重機；橋式起重機；大車運行機構(gòu)；小車運行結(jié)構(gòu)；小車起升；結(jié)構(gòu)橋架；主端梁 。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 he of my is of is a of it to ~20 to 6.5 is in +of to a by a to to to a an of an o D an of of a of of a of of 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 I 目錄 前 言 .............................................................................................................. 1 1 單梁橋式起重機的概述 .............................................................................. 2 梁橋式起重機的整體描述 ............................................................ 2 梁橋式起重機機構(gòu)的特點 ................................................ 3 梁橋式起重機的 基本參數(shù) ................................................ 3 架梁和箱形梁的比較 ........................................................ 3 D 型電動單梁橋式起重機各部件的作用（位結(jié)構(gòu)） .................. 3 梁 ........................................................................................ 4 梁 ........................................................................................ 4 梁和端梁的聯(lián)接 ................................................................. 4 動葫蘆 ................................................................................ 4 車 ........................................................................................ 5 車架 .................................................................................... 5 車 ........................................................................................ 5 縱室 ..................................................................................... 6 行機構(gòu) ........................................................................................... 6 車運行機構(gòu) ........................................................................ 6 車運行機構(gòu) ........................................................................ 7 展趨勢 ........................................................................................... 8 內(nèi)橋式起重機發(fā)展有三大特征 ........................................ 8 外橋式起重機發(fā)展四大特征 ............................................ 9 械化運輸系統(tǒng)的組合應(yīng)用 .............................................. 10 2 工作條件及設(shè)計要求 ................................................................................ 11 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 式及設(shè)計的構(gòu)造特點 ................................................................. 11 擇電動葫蘆的規(guī)格型號 ............................................................. 12 梁設(shè)計計算 ................................................................................. 13 梁斷面幾何特性 .............................................................. 13 度計算 ............................................................................... 20 定性計算 .......................................................................... 23 梁設(shè)計計算 ................................................................................. 23 梁中央斷面幾何特性 ...................................................... 24 重機最大輪壓 ............................................................................. 26 重機支座及作用 ............................................................... 26 重機最大輪壓的計算 ...................................................... 26 大歪斜側(cè)向力 ............................................................................. 33 梁中央斷面合成應(yīng)力 ................................................................. 34 輪 軸對端梁腹板的擠壓應(yīng)力 ..................................................... 35 、端梁連接計算 ......................................................................... 35 、端梁連接形成及受力分析 .......................................... 35 栓拉力的計算 .................................................................. 36 3 小車起升和運行機構(gòu)的設(shè)計計算 ............................................................ 40 動葫蘆起升機構(gòu)設(shè)計計算 ......................................................... 42 動葫蘆的基本設(shè)計參數(shù) .................................................. 42 動葫蘆起升機構(gòu)簡要設(shè)計步驟 ...................................... 42 動葫蘆運行機構(gòu)設(shè)計計算 ......................................................... 49 ................................................... 49 ........................................................... 50 動比 .................................................................................. 52 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 制動器的選擇與計算 .......................................................... 53 4 大車運行機構(gòu)設(shè)計計算 ............................................................................ 56 定機構(gòu)傳動方案 ......................................................................... 56 擇車輪和軌道 ，驗算車輪強度 ................................................. 56 算車輪的疲勞強度 ..................................................................... 56 動裝置設(shè)計計算 ......................................................................... 58 擇電動機 .......................................................................... 58 車運行機構(gòu)的功率計算 .................................................. 59 算電動機 .......................................................................... 59 計減速裝置 .................................................................................. 61 擇減速器的類型 ............................................................... 61 定減速器的型號 ............................................................... 62 重機有關(guān)使用機構(gòu)的安全裝置 ................................................. 63 沖器 .................................................................................. 63 升高度限位器 .................................................................. 64 程限位器 .......................................................................... 64 全開關(guān) .............................................................................. 64 重機的組裝及試車要求 ............................................................. 64 重機的安裝注意事項 ....................................................... 64 重機的試車要求 .............................................................. 66 5 焊縫連接分析 ............................................................................................ 68 接方法 ......................................................................................... 68 接 ....................................................................................... 68 接焊縫 .............................................................................. 69 焊縫 .................................................................................. 69 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 謝 ............................................................................................................ 76 參考文獻 ........................................................................................................ 77 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 前 言 光陰似箭，歲月如水，轉(zhuǎn)眼間四年 大學(xué)生活即將結(jié)束， 畢業(yè)設(shè)計是對我們四年大學(xué)生活的一個總結(jié)，更是對四年大學(xué)學(xué)習(xí)成果的檢驗。它要求我們應(yīng)用所掌握的基本理論和專業(yè)知識去解決現(xiàn)實中的一些問題。是實現(xiàn)學(xué)與用、理論實踐相結(jié)合的重要環(huán)節(jié)，進而提高我們各方面的能力，如：收集信息的能力，發(fā)現(xiàn)問題的能力，獨立分析和解決實際問題的能力，獲取新知識的能力以及創(chuàng)新意識和嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)，綜合運用所學(xué)知識和技能的能力。 為積極響應(yīng)院方號召，更好的完成本次畢業(yè)設(shè)計工作，畢業(yè)設(shè)計工作展開前我進行了畢業(yè)實習(xí)，我曾在河南省鄭州起重設(shè)備有限公司實習(xí)兩個月，通過在以上工廠的實 習(xí)，我在對橋式起重機理論認(rèn)識的基礎(chǔ)上又增加了很多感性認(rèn)識，重點了解了橋式起重機的基本結(jié)構(gòu)和基本工作原理，從而為順利完成畢業(yè)設(shè)計奠定了堅實的基礎(chǔ)。 我畢業(yè)設(shè)計的課題是單梁橋式起重機設(shè)計。單梁橋式起重機是一種輕型起重設(shè)備，適合于車間、倉庫、露天堆場等處的物品裝卸工作。橋架由一根主梁和兩根端梁剛接組成。根據(jù)起重量和跨度，主梁采用普通工字鋼和 U 形槽組合焊接形成。主梁和端梁之間采用承載突緣普通螺栓法蘭連接。這次設(shè)計主要是對其主梁和端梁等橋架重點設(shè)計，包括一些常規(guī)性的強度剛度及穩(wěn)定性的設(shè)計，除此還有一些驅(qū)動裝置的計算和 焊接方面的知識，從而達(dá)到初步具備設(shè)計起重機重要部件的基本能力，為以后的設(shè)計和選用起重機奠定一定的基礎(chǔ)。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 2 1 單梁橋式起重機的概述 起重機是具有起重吊鉤或其它取物裝置在空間內(nèi)容實現(xiàn)垂直升降和水平運移重物的起重機械。 電動單梁橋式起重機為一般用途的起重機用于機械制造、裝配、倉庫等場所（此次設(shè)計的是用于機修車間）。 電動單梁橋式起重機不適于用來調(diào)運熔化金屬﹑赤熱金屬、易燃品及其危險物品，不適用于有爆炸危險、火災(zāi)危險、充滿腐蝕 性氣體的介質(zhì)工作，不適用于相對濕度大于 85%的場所工作，也不適用于具有酸性或其它有腐蝕性化學(xué)氣體的車間。 電動單梁起重機是在天津起重設(shè)備廠 70 年代初開發(fā)的 全國聯(lián)合設(shè)計研發(fā)而成，配套的電動葫蘆為 。是一種有軌運行的輕小型起重機，適用于額定起 ,適用跨度 作級別在 5和工作環(huán)境溫度在 ～40℃ 范圍內(nèi)。 起重機運行速度小于 45m/，采用地面跟隨式（隨吊載而運動）操縱，運行速度大于 45m/，采 用操縱室操縱，操縱室設(shè)有開閉兩種形式及端面和側(cè)面二種開門方式。 梁橋式起重機的工作方式 它安裝在產(chǎn)房高出兩側(cè)的吊車梁上，整機可在吊車梁上鋪設(shè)的軌道上橫向行駛，起重小車沿小車軌道行駛（橫向）。吊鉤做升降運動，即與（或 電動葫蘆配套使用完成重物的升降、平移等人們難以做到的需要。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 3 梁橋式起重機機構(gòu)的特點 主要優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、對廠房的負(fù)荷小、建筑高度小、耗電少。主梁與端梁采用螺栓連接、拆裝、運輸和儲存方便，補充備件方便、輪壓小、工藝性好，適合 采用自動焊接和流水作業(yè)加工，安裝快，維修方便。缺點是起重量不大。 梁橋式起重機的基本參數(shù) 起重量、起升高度、起升速度、葫蘆運行速度、大車運行速度、跨度、車輪與軌距。 架梁和箱形梁的比較 桁架自重和擋風(fēng)面積小、風(fēng)阻力小、節(jié)省鋼材；缺點是外形尺寸大，要求廠房建筑高度大，而且橋梁是由很多根不同型號和規(guī)格的桿件逐件焊接而成，費工、費錢。 箱型梁的優(yōu)點：外形尺寸小，用整塊鋼板焊成，便于下料和采用自動焊接，適合大批量生產(chǎn)；缺點是自重較大。 的作用（位結(jié)構(gòu)） 電動單梁主要由主梁、端梁、主動輪、被動輪、工字鋼、大車驅(qū)動裝置和小車（電動葫蘆起升裝置）組成。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 4 梁 主梁是采用鋼板壓延成型的 U 型槽鋼與工字鋼組焊而成的箱型實腹梁。作用是支承著可移動的小車，并能沿鋪設(shè)的專用軌道運行，將起重機的全部質(zhì)量的重力傳給廠房建筑結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單適用，工藝性好。 梁 由兩種形式：一種是鋼板壓延成型的 U 型槽鋼組焊成形，在焊接車門那個箱形結(jié)構(gòu)，適用于做中、小起重機吊鉤橋式起重機的端梁；另一種是四塊鋼板拼成的箱形 結(jié)構(gòu)，通常配制帶角形軸承箱的車輪組，但焊接工作量大，生產(chǎn)效率低于前種（本產(chǎn)品采用前一種） 。 兩種形式：一種是在主梁的兩端，螺栓加減載凸緣連接形式。這種方式的優(yōu)點是：主、端梁可以分批生產(chǎn)再組裝，加工及庫存的占地面積小、輸送方便、費用較低。另一種形式是加連接板再焊接的方法聯(lián)接。優(yōu)點是：制造簡單、裝拆方便、成本低，是我國中、小起重機吊鉤橋式起重機端梁和主梁的主要連接形式。（本產(chǎn)品采用第一種連接方式） 動葫蘆 它是一種由電機驅(qū)動，經(jīng)卷筒、滑輪或有巢鏈輪卷方起重 機或起重鏈條，帶動取物裝置升降的輕小型起重設(shè)備。它具有體積小、重量輕、操作維修方便、價格低、安全可靠等特點，主要應(yīng)用于起重量及工作范河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 5 圍要求不大或?qū)ぷ魉俣纫蟛桓叩膱龊?。將上部固定，可將起重設(shè)備單獨使用或是通過小車懸掛在工字鋼軌上運行，作電動單梁橋式起重機、龍門起重機、臂架型起重機的起重小車，使用作業(yè)面積擴大，使用場合增多，由于如此靈活，可作工廠、碼頭、倉庫、貨場等常用的起重設(shè)備。電動葫蘆的簡述其，有漸開線外嚙合齒輪傳動和行星齒輪傳動兩類，但前者具有制造簡單、維修方便、效率高等特點。 車 使起重機作水平運動，用于搬運貨物或調(diào)整工作位置，同時可將作用在起重機上的載荷傳給支承它的基礎(chǔ)。大車軌道中心間的距離稱為跨度 S，在該軌道上運行的動作稱為大車運行。在橋架的中心或兩端裝有大車運行電動機，從電動機的水平軸引出動力，驅(qū)動半數(shù)的車輪。 車架 是支承和安裝起升機構(gòu)（電動葫蘆）和小車運行機構(gòu)的機架，同時又是機架和傳遞起升載荷的金屬結(jié)構(gòu)， 起重機采用工字鋼。 車 是小車作水平運動，用以搬運貨物或調(diào)整工作位置，同時將作用在小車上的載荷傳給支承的主梁。本品采用電動機 、卷筒、制動器、鋼絲繩和吊鉤于一體的 電動葫蘆。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 6 用于司機操縱作起重機的運行工作，操作室的構(gòu)造與位置安裝，應(yīng)保證使司機有良好的視野。其結(jié)構(gòu)分為敞開式與封閉是兩種，橋式起重機的操作室應(yīng)安裝在無滑線一側(cè)的橋架上。 行機構(gòu) 運行機構(gòu)的任務(wù)是使起重機或小車作水平運動，用于搬運貨物或調(diào)整工作位置，同時可將作用在起重機或小車上的載荷傳給支承它們的基礎(chǔ)。陸上的起重機的運行機構(gòu)分為有軌道運行和無軌道運行兩類，而橋式起重機的運行屬于前一類。 橋式起重機上的運行機構(gòu)：由電機、傳動裝置 （傳動軸、聯(lián)軸器和減速器等）、制動器和車輪組成。運行機構(gòu)按其特點（構(gòu)造）可分為得當(dāng)分組式和一體是兩種。按其主動輪驅(qū)動的方式，可分為幾種驅(qū)動和分別驅(qū)動兩種。 運行機構(gòu)是依靠主動車輪與輪道間的摩擦力（通常稱為附著力或粘著力）來實現(xiàn)驅(qū)動的。為了保證有足夠大的驅(qū)動輪（主動車輪），驅(qū)動車輪應(yīng)布置得當(dāng)，在任何情況下，都應(yīng)使其具有足夠大的輪壓。橋式起重機上運行機構(gòu)的驅(qū)動輪，通常為總輪數(shù)的一半，采用對稱布置成四角布置，遮掩可保證驅(qū)動輪輪壓之和不變，不會發(fā)生打滑現(xiàn)象，使機構(gòu)運行正常。 車運行機構(gòu) 單梁橋式起重機采用自行式的自動葫蘆，其小車運行機構(gòu)河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 7 就是電動葫蘆的自行式電動小車。 車運行機構(gòu) ：每一邊軌道上的大車運行機構(gòu)的主動車輪分別單獨的電動機來驅(qū)動）電動機采用封閉自扇冷式，帶制動器的繞線型電動機或帶制動器的變極籠型電動機。司機室操縱時用繞線的電動機，傳動裝置采用自行式電動葫蘆電動小車的閉線減速器。一級開式齒輪減速器的型式。其中閉式齒輪部分是專用同軸式減速機，這種型式的傳動裝置簡單、輕巧、零件數(shù)量少、通用化程度高， 便于制造和修理，但開式齒輪較易磨損，傳動效率稍低，在有特殊要求時，傳動裝置也可采用二級定軸式擺線行星式、少齒差漸開線行星式等。采用全封閉型減速器或采用帶制動器的電動機 — 減速器套裝組各式的傳動裝置。它便于專業(yè)化生產(chǎn)。傳動效率較高，但制造及安裝 5齒面圓柱精度要求較高。 合一”減速器為三級漸開線布置平行軸傳動外嚙合漸開線硬齒面圓柱齒輪減速器（中華人民共和國專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)號為： 90）。減速器直接按與帶制動器的繞線是或鼠籠式電動相配，集減速器、電動機、帶制動器為一體，制動器不需配電源，所配電機 具有雙重功能接通電源即可旋轉(zhuǎn)，切斷電源后，電機本身即產(chǎn)生制動力矩而制動。電動機 — 減速器驅(qū)動部件利用減速器機體直接固定在端梁或主梁的伸出支架上，主動車輪利用其伸出軸端直接插入到驅(qū)動部件減速器的低速 空心軸內(nèi)。通過花鍵連接，靠力矩支承鉸保持平衡。大車運行機構(gòu)中采用“三合一”驅(qū)動部件，使機構(gòu)變得非常緊湊、自重輕、分組性好、裝配與更換方便，不受橋架起臺和小車架變形的影響，并由于驅(qū)動部件不與走臺相連接，可以減少主梁的扭河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 8 轉(zhuǎn)載荷，而且可使走臺的構(gòu)造也大為簡化，但當(dāng)電動機容量增大時，懸臂受力復(fù)雜化。故大型起重機的運行機構(gòu)，目 前仍采用分組式分別驅(qū)動，大車輪采用圓柱形踏面的雙輪緣車輪，小車車輪采用圓錐鼓形車輪。 展趨勢 新的發(fā)展是動態(tài)剛度計算，測試它的撓性變形，節(jié)省材料，整個結(jié)構(gòu)小，計算機控制吊車，攝像機攝像，計算機處理，用于惡劣的環(huán)境的場合，載荷限制器是限制起重機起吊極限載荷的一種安全裝置。稱量裝置是用來像是起重機吊物品具體重量的裝置。 從橋架上講有正軌箱形梁和斜軌箱形梁兩種。從傳動機構(gòu)上講，老式的傳動機構(gòu)是采用齒輪連接，新式的傳動機構(gòu)采用的是梅花彈性聯(lián)軸器，直接與車輪聯(lián)接，中間加個方向聯(lián)軸節(jié)。從導(dǎo)出方式講，最早是 排好架子，后期改為掛纜，直接有廠家生產(chǎn)出掛極式，導(dǎo)電部分不外漏。吊車比較好的操縱方式：如遙控吊車，人可以無線操縱起升高度過高，可直接地面操縱。 動取物裝置采用計算機控制，傳感器控制。設(shè)計采用 內(nèi)橋式起重機發(fā)展有三大特征 (1) 改進機械結(jié)構(gòu)，減輕自重 國內(nèi)橋式起重機多已經(jīng)采用計算機優(yōu)化設(shè)計，以此提高整機的技術(shù)性能和減輕自重，并在此前提下盡量采用新結(jié)構(gòu)。如 5~50 噸通用橋式起重機中采用半偏軌的主梁結(jié)構(gòu)。與正軌箱型相比，可減少或取消 加筋板，減少結(jié)構(gòu)重量，節(jié)省加工工時。 (2) 充分吸收利用國外先機技術(shù) 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 9 起重機大小車運行機構(gòu)采用了德國 合一”驅(qū)動裝置，吊掛于端梁內(nèi)側(cè)，使其不受主梁下?lián)虾驼駝拥挠绊?，提高了運行機構(gòu)的性能和壽命，并使結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，安裝維修方便。 遙控起重機的需要量隨著生產(chǎn)發(fā)展業(yè)的壯大規(guī)模越來越大，寶鋼在考察國外鋼廠起重機之后，提出了大力發(fā)展遙控起重機的建議，以提高安全性，減少勞動量。 (3) 向大型化發(fā)展 由于國家對能源工業(yè)的重視和資助，建造了許多大中型水電站，發(fā)電機組越來越大。特 別是長江三峽的建設(shè)對大型起重機的需求量迅速提升。三峽電廠需要 1200噸橋式起重機和 2000噸大型塔式起重機。 外橋式起重機發(fā)展四大特征 (1)簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)，減輕自重，降低生產(chǎn)成本 法國 司采用了一種以板材為基本構(gòu)件的小車架結(jié)構(gòu)，其重量輕，加工方便，實用于中、小噸位的起重。該結(jié)構(gòu)要求起升采用行星 車架不直接與車架相連接，以此來降低對小車架的剛度，簡化小車架的結(jié)構(gòu)，減輕自負(fù)。 司的起重機大小車運行機構(gòu)采用三合一驅(qū)動裝置，結(jié)構(gòu)比較緊湊 ，自重較輕，簡化了總體布置，此外，由于運行機構(gòu)與起重機走臺沒有聯(lián)系，走臺的振動也不會影響傳動機構(gòu)。 (2)更新零部件，提高整機性能 法國 司采用窄偏軌箱型梁作主梁，其高、寬比為 4～ 右，大筋板間距為梁高的兩倍，不用小筋板，主梁與端梁的連接采用搭接的方式，使垂直力直接作用于端梁的上蓋板，由此可以降低端梁的高河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 10 度，便于運輸。 (3) 設(shè)備大型化 隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，起重機械設(shè)備的體積和重量越來越趨于大型化，起重量和吊運幅度也有所增大，為節(jié)省生產(chǎn)和使用費用，其服務(wù)場地和使 用范圍也隨著增大。 械化運輸系統(tǒng)的組合應(yīng)用 國外一些大廠為了提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，把起重運輸有機的結(jié)合在一起，構(gòu)成先進的機械化運輸系統(tǒng)。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 11 2 工作條件及設(shè)計要求 為機修車間設(shè)計一臺 電動單梁橋式起重機，具體要求如下 ： ⑴起重量： 5 噸 ⑵起升高度： 9 米 ⑶電動葫蘆運行速度： 30m/電動葫蘆的起升速度： 8 m/葫蘆最大輪壓： 900 公斤（ ⑹ 葫蘆自重： G=500起重機跨度： 16.5 m ⑻大車運行速度： 45m/大車輪距： 工作級別 ： 工作環(huán)境：一般常溫 ⑿使用壽命： 10 年 ⒀操縱室操縱 ： G 操 =400 公斤 式及設(shè)計的構(gòu)造特點 電動單梁橋式起重機由橋梁、小車、大車運行機構(gòu)、電器設(shè)備構(gòu)成。橋架由一根主梁和兩根端梁用螺栓連接而成。電動單梁橋式起重機是一種有軌運行的輕小型起重機。它適用于額定起重量為： 1～ 5 噸，適用跨度為 22． 5 米，工作環(huán)境溫度在 40℃范圍內(nèi)，起重 機河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 12 的工作級別為 本次設(shè)計的 電動單梁橋式起重機的主梁結(jié)構(gòu)式采用鋼板壓延成形的 U 形槽鋼，與工字鋼組焊成的箱形實腹梁。橫梁也是用鋼板壓延成 U 形槽鋼，在組焊成箱形封閉箱，為貯存，運輸方便，在主梁與橫梁之間用 螺栓（ 45 號鋼制）連接而成。大車運行時靠兩臺錐形轉(zhuǎn)子電機，通過齒輪減速裝置驅(qū)動兩邊的主動車輪實現(xiàn)的起升機構(gòu)與小車運行機構(gòu)采用 行機構(gòu)采用分別驅(qū)動形式制動靠錐形轉(zhuǎn)子制動的交流異步電機來完成。起重機主電源由廠房一側(cè)的角鋼或圓鋼滑 觸線引入，電動葫蘆由電纜供電。 電動單梁橋式起重機的外形如下圖 1所示： 圖 1 電動單梁橋式起重機 擇電動葫蘆的規(guī)格型號 電動葫蘆的形式與參數(shù)，參見產(chǎn)品樣本，選用目前應(yīng)用得最多的 。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 13 和 電動葫蘆的起重量一般為 10 噸，起重高度為6～ 30m，起升速度為 8 m/重量為 10t 時為 7 m/ 電弧爐具有兩種起升速度，除常速外，還有 0.8 m/慢速可滿足精 密裝卸，砂箱合模等精 細(xì)作業(yè)的要求。電動葫蘆的總體結(jié)構(gòu)可分為起升機構(gòu)和運行機構(gòu)兩部分，起升機構(gòu)由電動機、制動器、減速裝置、卷筒裝置以及吊鉤滑輪組等組成。 本次設(shè)計的電動小車采用 t 電動葫蘆 ， 機和制動器制成一體。使電動葫蘆結(jié)構(gòu)緊湊、自重輕。據(jù)資料查得，電動葫蘆型號 重為500 結(jié)果：選用 設(shè)計計算見后面。 梁設(shè)計計算 梁斷面幾何特性 根據(jù)系列產(chǎn)品資料，粗布給出主梁的斷面尺寸如圖示： l 1=400yx 5500H=800σ 1=5σ 2=5β=47°x'x'F 180l 3=105b=122123451 - 壓 制 成 型 的 U 形 槽 鋼 ； 2 - 加 勁 隔 板 ；3 - 斜 側(cè) 板 ； 4 - 工 字 鋼 ； 5 - 補 強 鋼 板20σ =10河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 14 圖 2 主梁斷面尺寸 主梁跨中斷面圖 根據(jù)系列產(chǎn)品資料，查得 28 的尺寸參數(shù)： h= 280 b=122 d=t= q=斤 /m 主梁斷面面積 114 45 F= 1） +2δ 13 3δ 23 1+δ3 40+23 40+23 3 151主梁斷面水平形心軸 1 1? 式中：∑ 主梁面的面積（ . ∑ F1 軸的距離（ ） x′ 的距離 (則： 40 3 403 60+23 15+13 151 =37cm 4果： F=1517 4南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 15 主梁斷面慣性矩 Fi =(393 ) ÷ 12+393 + 23 40 3÷ 12+23403 23 2+（ 23 ）÷ 12+23 +7114+22 2+(1 2) ÷ 12+13 =111545 4 Fi =(39 3) ÷ 12+23 403 12+23 403 2 3193÷ 12+23 102+345+13 12 =21849 4結(jié)果： 11545 4 1849 4梁強度的計算 根據(jù)這種起重機的結(jié)構(gòu)形式及特點，可以不考慮水平慣性對主梁造成的應(yīng)力及其水平面內(nèi)在和對主梁的扭轉(zhuǎn)作用也可以忽略不計。該主梁的強度計算按第Ⅱ類載荷進行組合，對活動在和由于小車的論據(jù)很小，可近似的按集中載荷計算?？缰袛嗝鎻澢龖?yīng)力包括：梁的整體彎曲應(yīng)力和由小車；輪壓在工字鋼下翼緣引起的局部彎曲應(yīng)力兩部分，合成后進行強度校核。 梁的整體彎曲在垂直平面內(nèi)按簡支梁計算，在水平面內(nèi)按剛度 的框架計算： 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 16 圖 3 簡支梁受力分析 垂直載荷在下翼緣引起的彎曲應(yīng)力 根據(jù)《起重機設(shè)計手冊》計算： σ x= 21xy k G k( + )y 4 8P L q L??? 操2單位：公斤 /厘米2 式中： P=ψ Ⅱ Q+ =50003 003 6550 其中： Q=5000 公斤； G 葫 G 葫 =500 公斤； ψ Ⅱ 于中級工作類型 ,ψ Ⅱ = kⅡ 于操縱室操縱時 ,kⅡ = 7厘米 ； 11545 4 l=100 G 操 G 操 =400公斤； G 葫 – 電動葫蘆的自重 ， G 葫 =500公斤； 斤／米）； 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 17 q= 10003 F3γ +q′ =10003 26m 其中： F=m2 γ 鋼板，γ =m2 q′q′=7.5 t／ m； 所以： σ x=37÷ 1115453〔 (5000+500) ÷ 43 1650+4003 100÷ 2+1650 2÷ 8〕 =1060 公斤 /厘米2 結(jié)果：σ x=1060公斤／厘米 主梁工字鋼下翼局部彎曲計算 圖 6 工字鋼下翼輪壓局部 計算輪壓作用點位置 i=a+式中： c=0.4 a=÷ 2=e=普型工字鋼，翼緣表面斜度為 16. 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 18 機械手冊 =17.5 ： e=以： i= =果： i= ξ =0 字鋼下翼緣局部曲應(yīng)力計算： 圖 5 主梁工字鋼 如上圖所示 面內(nèi)），局部彎曲應(yīng)力σ 1由下式 計算： σ x=± 112 板補強時取 圖可得： 南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 19 圖 6 局部彎曲系數(shù) 其中： δ t0=t+δ δ =1 cm t=cm （ ）2 =所以：σ 1=± (1900÷ 579 公斤 /厘米2 結(jié)果：σ 1=579 公斤／厘米2 如圖， 1點縱向（在 部彎曲應(yīng)力為σ 2由下式計河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 20 算： σ 2=± 122 以：σ 2= 0 9 0 05 ???=183 公斤／厘米2 如圖中得α′點縱向（ 面內(nèi)）局部彎曲應(yīng)力為σ 3，由下式計算： σ 3= ± 232式中： 彎曲系數(shù)，查圖得： .4 板補強時 以：σ 3=± （ 1900÷ =203 公斤／厘米2 主梁跨中斷面當(dāng)量應(yīng)力計算 圖中的 1點當(dāng)量應(yīng)力為 σ 當(dāng) = 221 2 x 1 x+ + - ( + )? ? ? ? ? ?2（ ）= 225 7 9 ( 1 8 3 1 0 6 0 ) 5 7 9 ( 1 8 3 1 0 6 0 )? ? ? ? ? =1077 公斤／厘米2＜ [σ ]=1800 公斤／厘米2 αˊ點當(dāng)量應(yīng)力為α 當(dāng)αˊ ， 由下式計算： α 當(dāng) i=α x+α 3=1060+203=1263 公斤／厘米2 ＜ [σ ]=1800公斤／厘米2 垂直靜鋼度計算 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 21 f= 3≤ [f]= 式中： 斤） P=Q+G=5000+500=5500 公斤 L=1100厘米 3號鋼 E=1033 103公斤 /厘米2 4 11545 4 [f]取 [f]= 所以： f= 365 5 0 0 1 6 5 04 . 8 2 . 1 1 0 1 1 1 5 4 5?? ? ?=f]=1650÷ 700=f＜ [f] 所以滿足 要求結(jié)果 水平靜剛度計算 f 水 = 13≤ [f 水 ]= 式中 : f 水 P′ 斤； P′ =20（ 5000+500）÷ 20=275 公斤； 1849 4 [f 水 ] [f 水 ]= [f 水 ]=1650÷ 200= 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 22 f 水 = 362 7 5 1 6 5 04 . 8 2 . 1 1 0 2 1 8 4 9?? ? ?=f 水 ＜ [f 水 ]=16502000=米 滿足要求 注：系數(shù) 120的選取是按 P 慣 = =(Q+G)/120(Q+G) P 慣 斤； g=s2； a 平 驅(qū)動輪為總數(shù)的?時，取 a=0.5 m/s2。 動剛度計算 在垂直方向的自振周期： T=2π [T] ＝ 中： ） M=1g() 其中： g=980cm/s 2； L=1650 q=斤 /厘米； G=500公斤。 所以： M= 1980(1650＋ 500)=斤2秒2／厘米 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 23 K=396 639 6 2 . 1 1 0 1 1 1 5 4 51650? ? ? =5006 公斤／厘米 則： T= 1 2 3 5006?= T＜ [T]= 穩(wěn)定性計算 穩(wěn)定性計算包括主梁整體穩(wěn)定性計算和主梁腹板，受壓翼緣的局部 穩(wěn)定性計算 : (1) 主梁整體穩(wěn)定性 由于本產(chǎn)品主梁水平剛度比較大，故可不計算主梁的整體穩(wěn)定性。 (2) 主梁腹板的局部穩(wěn)定性 由于葫蘆小車的輪壓作用在主梁的受拉區(qū)，所以主梁腹板局部穩(wěn)定性不計算。 (3) 受壓翼緣板局部穩(wěn)定性 由于本產(chǎn)品主梁是冷壓形成的 U 形槽鋼，通過每