25t-跨度28.5m-双梁桥式起重机金属结构设计说明书

太原科技大学课程设计说明书题目：中轨25t/28.5m,双粱桥式起重机金属结构设计设计人：王尧学号：200712031218指导教师：杨瑞刚王文浩学院：机械电子工程学院专业：起重运输机械班级：机自071212班2011年3月12日太原科技大学课程设计说明书计算项目设计计算内容计算结果第一章桥式起重机金属结构设计参数表1-1设计参数起重机类型双梁桥式起重机工作级别A4轨道放置中轨起重量Qm(t)25t小车质量xm(t)8.8t跨度S(m)28.5m起升高度H(m)12m起升速度qV(m/min)13m/min小车速度xV(m/min)44m/min大车速度dV(m/min)85m/min小车轮距b(m)2.5m吊钩最小下放距离rH(m)2m钢丝绳倍率n8太原科技大学课程设计说明书计算项目设计计算内容计算结果1)大车轴距2)主梁尺寸第二章总体设计1.桥架尺寸的确定大车轴距的大小直接影响大车运行状况，常取：0B=（11~57）S=（11~57）28500mm=4071~5700mm根据小车轨距和中轨箱型梁宽度以及大车运行机构的设置，取0B=5000mm。2.主梁尺寸(1)主梁在跨度中部的高度h。由式(7-24)[1]估算：11(~)141711(~)2850014171676.5~2035.7hSmmmm当小跨度时取较大值，大跨度时取较小值。求得的梁高通常作为腹板高度，为下料方便，腹板高度一般取尾数为0的值。取腹板高度mmh18001(2)腹板和翼缘板厚度。腹板厚度通常按起重量量决定：tmQ30~5mm61主、端梁翼缘板厚度mm40~60，通常上、下翼缘板厚度相等。查表7-1[1]知：翼缘板厚度0=12mm查表7-2知：端梁头部下翼缘板厚2=16mm上翼缘板与中部下翼缘板板厚3=12mm端梁腹板厚度1=8mm(3)两腹板内壁的间距b。1)8.0~4.0(hb0B=5000mmmmh180011=6mm0=12mm2=16mm3=12mm1=8mm太原科技大学课程设计说明书计算项目设计计算内容计算结果3)主、端梁界面mm1800)8.0~4.0(mm1440~720验算：mmhb60031且mmSb57050同时，根据焊接施工条件的需要，mmb350即：b取值合理。(4)上、下翼缘板的宽度1B。mmmmbB952)206(2900)20(211(5)端梁高度2H。主梁总高度1H=1h+20=1824mm端梁高度2H应略大于车轮直径。mmmmHH91218245.05.012(6)主梁端部变截面长d。mmmmSd7125~5.356228500)81~41()81~41(主梁端部变截面长取d=4350mm。3.主、端梁采用焊接连接，端梁为拼接长，桥架结构与主、端梁界面见图1及图2。取b=900mm取1B=950mm取1H=1824mm取2H=910mmd=4350mm.太原科技大学课程设计说明书计算项目设计计算内容计算结果图1双梁桥架结构图2主梁与主梁支承截面的尺寸简图4.端梁截面尺寸的确定。(1)起重机的总质量[3]（包括主梁、端梁、小车、大车运行机构、司机室和电气设备等），可由下式估算：tttSQG62.345.2882.02545.0)(82.045.0查表3-8-12知：G=34.62t太原科技大学课程设计说明书计算项目设计计算内容计算结果72.062.3425GQ而min/85mvd，工作级别4A估算大车轮压tp10故：选500车轮组的尺寸，轨道型号38P。车轮组最大许用轮压为15t。若车轮材料用ZQ50MnMo，车轮轴用45，HB=228~255时，最大许用轮压提高20%。(2)查表3-8-10得：500车轮组尺寸，mmA280。mmmmAB2522082802013(3)对较大起重量得起重机，为增大端梁水平刚度和便于主、端梁连接，通常2B比3B大50~100mm左右，但给制造带来不便。mmmmBB350~300)100~50(250)100~50(32(4)端梁中部上、下翼缘板宽度4B。mmmmBB40640823504021245.端梁与端梁支承截面处的的尺寸简图(见图3)图3端梁与端梁支承截面处的尺寸简图大车车轮直径：500取整：B3=250mmB2=350mm取整：B4=410mm太原科技大学课程设计说明书计算项目设计计算内容计算结果1）截面尺寸第三章主、端梁截面几何性质1.主梁截面主梁截面积：2211014440061800212950222mmmmhBA惯性矩：41042332010130131110455.2)2121800(1295021212950221218006)2(2122212mmmmhBBhIx494233211131131010147.6)26900(6180021261800221295012)2(2122212mmmmbhhBIy2.端梁截面端梁截面积：223213424016)122910(82124102)2(22mmmmHBA49423323234334332110911.2)212910(12410212124102212)122910(8)2(2122212)2(mmmmHBBHIxA=44400mm2xI=2.4551010mm4yI=6.147109mm4A=24016mm2xI=2.911109mm4太原科技大学课程设计说明书计算项目设计计算内容计算结果1)固定载荷2)小车轮压48423322132313234310721.5)2350(8)122910(2128)122910(221241012)2()2(212)2(2212mmmmBHHBIy第四章载荷1.自重载荷主梁自重均布载荷：mNmNSAgSkFq/01.4103/81.9104440078502.1/6小车轨道重量(P43)：mNmNgmFgg/0.439/81.975.44查附表20[1]得：轨道理论质量44.75N/m。栏杆等重量：mNmNgmFll/981/81.9100主梁均布载荷：mNmNFFFFlgqq/01.5523/9810.43901.41032.小车轮压起升载荷为：NNgmPQQ24525081.910253小车自重：yI=5.721108mm4'qF=4103.01N/mgF=439.0N/mlF=981N/mqF=5523.01N/mQP=245250N太原科技大学课程设计说明书计算项目设计计算内容计算结果3)动力效应系数4)惯性载荷NNgmPxGx8632881.9108.83假定轮压均布，查表4-2得：小车轨距K=2400mm。满载小车轮压：NNPPPPGxQjj5.82894486328245250421NPPPjj16578921空载小车轮压：NNPPPGxjj215824863284213.动力效应系数1=1.12(HC2)=1.1+0.34Vq=1.1+0.3413/60=1.1744=1.1+0.058yvh=1.1+0.05844/601=1.143通常安装公差要求11hmm,接头高度差。4.惯性载荷大小车都是4个车轮，其中主动轮各占一半，按车轮打滑条件确定大小车运行的惯性力。一根主梁上的小车惯性力为：NNPPxg07.118427216578972大车运行起、制动惯性力（一根主梁上）为：GxP=86328N1jP=2jP=82894.5NP=165789N1jP=2jP=21582NxgP=11842.07N太原科技大学课程设计说明书计算项目设计计算内容计算结果5)偏斜运行侧向力NNPPH07.118427216578972mNmNFFqH/50.394/7201.552372主梁跨端设备惯性力影响力小，忽略。5.偏斜运行侧向力小车左轮至跨度极限位置11.2Cm。一根主梁的重量力为：NNSFPqG581.155196)4.05.28(01.5523)22.0(一根端梁单位长度的重量为：mNmNSgSAkFq/38.2034/81.9102401678501.1/61考虑大车车轮直径500以及其他相关零件，取mmB5500。一根端梁的重量为：NNBFFqQ09.111895.538.203411一组大车运行机构的重量（分别驱动两组对称配置）为：查表7-3[2]得：8000GjPN，重心作用位置11.5lm。司机室及设备的重量为：20009.8119620GssPmgNN重心作用位置到主梁一端的距离0l大约取2.8m。(1)满载小车在主梁跨中央一侧端梁总静轮压为：HP=11842.07NHF=394.50N/mGP=155196.581N1qF=2034.38N/mB=5500mm1QF=11189.09NGjP=8000NGsP=19620N太原科技大学课程设计说明书计算项目设计计算内容计算结果6)扭转载荷7)端梁总轮压计算简图0111()(1)21(24525086328)155196.58111189.0922.8800019620(1)28.5357867.09RQGXGQGjGslPppPFPPSNN由0SB=28.5/5=5.7及图3-9用插值法求得：=0.1425。侧向力为：NNPPRs03.254981425.009.357867212111(2)满载小车在主梁左端极限位置NNSlPPFPSbCPPPGsGjQGGxQR02.495152)5.288.21(19620800009.11189581.155196)5.282/5.22.11()86328245250()1()21()(0112侧向力为：NNPPRs58.352791425.002.4951522121226.扭转载荷中轨梁扭转载荷较小，且方向相反，可忽略。故在此不用计算。7.端梁总轮压计算简图见图41RP=357867.09N=0.14251sP=25498.03N2RP=495152.02N2sP=35279.58N太原科技大学课程设计说明书计算项目设计计算内容计算结果1)垂直载荷图4端梁总轮压计算第五章主梁计算1.内力①垂直载荷计算大车传动侧的主梁。在固定载荷与移动载荷作用下，主梁按简支梁计算，如图5所示。图5主梁计算模型固定载荷作用下主梁跨中的弯矩qM=4（282qiGiFSdP）=1.143(28.21962021.50008288.52523.0152)Nm=686058.44Nm跨端剪切力qcF4[01(1)2qGjGslFSPPS]=1.143[125523.0128.5+8000+19620（1-2.828.5）]N=119323.84NqM=686058.44NmqcF=119323.84N太原科技大学课程设计说明书计算项目设计计算内容计算结果移动载荷作用下主梁的内力轮压合力P与左轮的距离为：11.252bbm(1)满载小车在跨中.跨中E点弯矩为：mNmNbSSPMp58.977508)25.15.28(5.284165789143.1)(42214跨中E点剪切力：pF124P（1-1b