40t門式起重機(jī)設(shè)計(jì)

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì) </p><p>　　40t門式起重機(jī)設(shè)計(jì)</p><p>　商 丘 工學(xué)院2016-JXSJ</p><p>　080202-054</p><p>　　誠　信　承 諾 書</p><p>　　本人鄭重承諾和聲明:</p><p>　

2、　我承諾在畢業(yè)論文撰寫過程中遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定,恪守學(xué)術(shù)規(guī)范,此畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))中均系本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成,沒有剽竊、抄襲他人的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)、思想和成果,沒有篡改研究數(shù)據(jù),凡涉及其他作者的觀點(diǎn)和材料,均作了注釋,如有違規(guī)行為發(fā)生,我愿承擔(dān)一切責(zé)任,接受學(xué)校的處理,并承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。</p><p>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： </p><p>　　年

3、月 日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著我國(guó)制造產(chǎn)業(yè)和物流產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,軌道式門式起重機(jī)在各個(gè)港口、碼頭、貨場(chǎng)起著至關(guān)重要的作用。國(guó)家也加大對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施的投資建設(shè)。本課題所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)是40t門式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。首先根據(jù)用戶對(duì)設(shè)備提出的性能參數(shù)、外形尺寸、質(zhì)量、價(jià)格等方面的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。設(shè)計(jì)和計(jì)算方法是最基本的，參考了手

4、冊(cè)及相關(guān)圖冊(cè)。然后根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算，以圖紙形式設(shè)計(jì)了門式起重機(jī)整體及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)和大車支架。CAD技術(shù)的普及提供了加速設(shè)計(jì)進(jìn)度的有力工具，有限元分析軟件提供了檢驗(yàn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法。本設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)不同于以往分不同平面進(jìn)行計(jì)算的方法，而是采用了對(duì)力分類的方法，使得計(jì)算更加簡(jiǎn)潔準(zhǔn)確。我還查閱和翻譯了一些外文的資料以及國(guó)內(nèi)外關(guān)于門式起重機(jī)的一些最新的設(shè)計(jì)成果，大大提高了我對(duì)門式起重機(jī)的認(rèn)識(shí)，方便了我的設(shè)計(jì)。</p><p&g

5、t;　　關(guān)鍵詞：門式起重機(jī)；大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)；大車架；傳動(dòng)方式</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　With the developing of our manufacturing and logistics rapidly, gantry cranes play an irreplaceable role at the port,

6、docks and freight yard. The design is the drive mechanics of a gantry crane. Along with the our country manufacturing industry and logistics industry rapid development, portal crane in port, dock, goods yard plays a irre

7、placeable role. The design of this paper is the structure design of the 40 ton gantry crane. According to the user's performance parameters, size, quality, price </p><p>　　Key Words Gantry crane；The dr

8、ive mechanics；Traveling bracket；Drive way</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 緒 論1</p><p><b>　　1.1 引言1</b></p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外工程起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)1</p&g

9、t;<p>　　1.3 起重機(jī)械的分類2</p><p>　　1.4 起重機(jī)的組成及其工作原理2</p><p>　　1.5 起重機(jī)的設(shè)計(jì)方法及規(guī)范3</p><p>　　1.6 門式起重機(jī)簡(jiǎn)介4</p><p>　　第二章 方案設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)5</p&g

10、t;<p>　　2.2 主梁設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.3 端梁設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.4 剛性支腿設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.5 柔性支腿設(shè)計(jì)10</p><p>　　2.6 下端梁設(shè)計(jì)12</p><p>　　2.7 上馬鞍設(shè)計(jì)13</p><p>

11、　　第三章 門式起重機(jī)整機(jī)穩(wěn)定性能的計(jì)算14</p><p>　　3.1 空載起重機(jī)安全系數(shù)驗(yàn)算14</p><p>　　第四章 主橋架計(jì)算18</p><p>　　4.1 載荷計(jì)算18</p><p>　　4.2 主梁內(nèi)力計(jì)算21</p><p>　　4.3 強(qiáng)度計(jì)算22</p><

12、;p>　　4.4 主梁穩(wěn)定性計(jì)算25</p><p>　　第五章 支腿計(jì)算30</p><p>　　5.1 載荷計(jì)算30</p><p>　　5.2 支腿內(nèi)力計(jì)算31</p><p>　　5.3 支腿強(qiáng)度計(jì)算34</p><p>　　5.4 支腿穩(wěn)定性計(jì)算35</p><p>

13、;　　第六章 下橫梁的強(qiáng)度計(jì)算38</p><p>　　第七章 起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)42</p><p>　　7.1 設(shè)計(jì)任務(wù)和已知參數(shù)42</p><p>　　7.2 傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)42</p><p>　　7.3 傳動(dòng)過程中的零部件的選擇42</p><p>　　7.4 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算44

14、</p><p>　　7.5 電動(dòng)機(jī)的選擇46</p><p>　　7.6 制動(dòng)器的選擇50</p><p>　　7.7 打滑驗(yàn)算51</p><p>　　7.8 減速器的選擇52</p><p>　　7.9 聯(lián)軸器的選擇53</p><p>　　7.10 安全附加裝置54</

15、p><p>　　總結(jié)...............................................................55 </p><p>　　致謝...............................................................56</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)57</

16、b></p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p><b>　　1.1引言</b></p><p>　　起重機(jī)是一種非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備，通常是按訂單生產(chǎn)。首先根據(jù)用戶對(duì)設(shè)備提出的性能參數(shù)、外形尺寸、質(zhì)量、價(jià)格等方面的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后開始生產(chǎn)。CAD技術(shù)的普及提供了加速設(shè)計(jì)進(jìn)度的有力工具，但設(shè)計(jì)和計(jì)

17、算方法卻是最基本的。今年來，工程機(jī)械發(fā)展異常迅猛、持續(xù)火爆、新理念、新工藝、新材料不斷給予工程機(jī)械新的活力，因而工程機(jī)械行業(yè)的工程技術(shù)人員隨之面臨著新的挑戰(zhàn)和考驗(yàn)。</p><p>　　隨著我國(guó)制造業(yè)和物流業(yè)的迅猛發(fā)展,門式起重機(jī)在港口、碼頭、貨場(chǎng)起著不可替代的作用。我國(guó)門式起重機(jī)行業(yè)已經(jīng)形成了一定的規(guī)模，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越發(fā)激烈。但我國(guó)起重行業(yè)目前存在的突出問題是整體技術(shù)含量偏低，性能、可靠性等指標(biāo)低于發(fā)達(dá)國(guó)家同類產(chǎn)

18、品的水平。</p><p>　　門式起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)像門形框架，承載主梁下安裝兩條支腳，可以直接在地面的軌道上行走，主梁兩端可以具有外伸懸臂梁。門式起重機(jī)具有場(chǎng)地利用率高、作業(yè)范圍大、適應(yīng)面廣、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)。</p><p>　　大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)主要用于水平調(diào)整起重機(jī)的工作位置。穩(wěn)定可靠地大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)能提高起重機(jī)的工作效率。我們?cè)谇叭嘶A(chǔ)上，優(yōu)化門式起重機(jī)大車走行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì), 合理分配外形

19、尺寸，目的在于設(shè)計(jì)出滿足現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活需要的結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)、整體運(yùn)行良好的大車走行機(jī)構(gòu)。運(yùn)行機(jī)構(gòu)分為有軌和無軌運(yùn)行機(jī)構(gòu)兩種，本設(shè)計(jì)為有軌運(yùn)行機(jī)構(gòu)。</p><p>　　為了鍛煉這方面的設(shè)計(jì)能力，完成40t門式起重機(jī)的設(shè)計(jì)。本論文所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)是起重機(jī)的大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)。由于起重機(jī)時(shí)常處于超負(fù)荷的工作狀態(tài),這對(duì)整機(jī)的性能尤其大車的性能提出了更高的要求。</p><p>　　1.2 國(guó)內(nèi)外工程起重

20、機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　工程起重機(jī)作為一種重要起重設(shè)備，與一個(gè)國(guó)家的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平是息息相關(guān)的，其發(fā)展水平具有顯著的地域性。</p><p>　　歐洲不但工程起重機(jī)的發(fā)源地，也是經(jīng)濟(jì)貿(mào)易發(fā)達(dá)的地區(qū)，代表輪式起重機(jī)的最高水平。美國(guó)作為經(jīng)濟(jì)大國(guó)，雖然工程機(jī)械總體水平領(lǐng)先于歐洲，但工程起</p><p>　　重機(jī)相對(duì)落后于歐洲水平。作為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展最

21、快、最活躍的中國(guó)，工程起重機(jī)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，使我國(guó)成為亞太地區(qū)乃至全球最大的工程起重機(jī)生產(chǎn)大國(guó)。</p><p>　　輪胎起重機(jī)向高通過性方面發(fā)展；履帶起重機(jī)向特大型化發(fā)展；汽車起重機(jī)將逐漸向全路面起重機(jī)過渡；工程起重機(jī)分化出混合型起重機(jī)；工程起重機(jī)向機(jī)- 電- 液一體化及智能化發(fā)展；采用先進(jìn)研發(fā)手段，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低新產(chǎn)品早期故障反饋率。</p><p>　　我國(guó)工程起重機(jī)的發(fā)展

22、對(duì)策：必須首先解決整機(jī)可靠性低的問題；工程起重機(jī)生產(chǎn)企業(yè)必須依托汽車行業(yè)；在行業(yè)內(nèi)開展像高新技術(shù)產(chǎn)品競(jìng)賽的活動(dòng)，逐漸淘汰低技術(shù)含量、低性能產(chǎn)品，開發(fā)符合中國(guó)國(guó)情的全地面起重機(jī)產(chǎn)品，提高行業(yè)整體水平；著力研制大噸位工程起重機(jī)產(chǎn)品；產(chǎn)品改造和開發(fā)注重環(huán)保、安全、可靠、節(jié)能高效，以提高產(chǎn)品的社會(huì)效益；加大科研投入，提高研發(fā)能力。</p><p>　　1.3 起重機(jī)械的分類</p><p>　　從

23、結(jié)構(gòu)特征看，種類繁多的起重機(jī)可歸納為三大類[1]：</p><p>　　(1)單動(dòng)作起重設(shè)備。如千斤頂、升降機(jī)。</p><p>　　(2)橋式類型起重機(jī)。如門式起重機(jī)、纜索起重機(jī)。</p><p>　　(3)回轉(zhuǎn)類型起重機(jī)。如塔式起重機(jī)、門座起重機(jī)。</p><p>　　1.4 起重機(jī)的組成及其工作原理</p><p&g

24、t;　　1.4.1 工作機(jī)構(gòu)</p><p>　　工作機(jī)構(gòu)包括：起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。</p><p>　　1.4.2 取物裝置</p><p>　　取物裝置是通過吊、抓、吸、夾、托或其他方式，吊物不受損傷是對(duì)取物裝置安全的最基本要求。</p><p>　　1.4.3 金屬結(jié)構(gòu)</p><p>　　金

25、屬結(jié)構(gòu)是以金屬材料軋制的型鋼,其成本約占整機(jī)成本的25％以上。金屬結(jié)構(gòu)按其構(gòu)造可分為實(shí)腹式（由鋼板制成，也稱箱型結(jié)構(gòu)）和格構(gòu)式（一般用型鋼制成，</p><p>　　常見的有根架和格構(gòu)柱）兩大類，組成起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的基本受力元件。這些基本受力構(gòu)件有柱（支撐元件）、梁（受彎構(gòu)件）和臂架（壓彎元件），各種構(gòu)件的不同組合形成功能各異的起重機(jī)。受力復(fù)雜、自重大、耗材多和整體可移動(dòng)性是起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的工作特點(diǎn)。重機(jī)的金屬結(jié)

26、構(gòu)是起重機(jī)的重要組成部分，它是整臺(tái)起重機(jī)的骨架，將起重機(jī)的機(jī)械、電氣設(shè)備連接組合成一個(gè)有機(jī)的整體，承受和傳遞作用在起重機(jī)上的各種載荷井形成一定的作業(yè)空間，以便使起吊的重物順利搬運(yùn)到指定地點(diǎn)。金屬結(jié)構(gòu)的垮塌破壞會(huì)給起重機(jī)帶來極其嚴(yán)重甚至災(zāi)難性的后果。</p><p>　　1.4.4 動(dòng)力裝置</p><p>　　驅(qū)動(dòng)裝置是用來驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)的動(dòng)力設(shè)備的。常見的驅(qū)動(dòng)裝置有電力驅(qū)動(dòng)、內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)和人

27、力驅(qū)動(dòng)等。電能是清潔、經(jīng)濟(jì)的能源，電力驅(qū)動(dòng)是現(xiàn)代起重機(jī)的主要驅(qū)動(dòng)型式，幾乎所有的在有限范圍內(nèi)運(yùn)行的有軌起重機(jī)、升降機(jī)、電梯等都采用電力驅(qū)動(dòng)。對(duì)于可以遠(yuǎn)距離移動(dòng)的流動(dòng)式起重機(jī)（履帶起重機(jī)）多采用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)。人力驅(qū)動(dòng)適用于一些輕小起重設(shè)備，也用作某些設(shè)備的輔助、備用驅(qū)動(dòng)和意外（或事故狀態(tài)）的臨時(shí)動(dòng)力。</p><p>　　1.5 起重機(jī)的設(shè)計(jì)方法及規(guī)范</p><p>　　1.5.1 設(shè)計(jì)方法

28、</p><p>　　產(chǎn)品設(shè)計(jì)是保證產(chǎn)品質(zhì)量、性能和價(jià)格的關(guān)鍵因素, 起重機(jī)設(shè)計(jì)方法理論和技術(shù)的研究和應(yīng)用對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有重要意義。有關(guān)門式起重機(jī)的設(shè)計(jì)方法可以簡(jiǎn)單地劃分為傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和未來設(shè)計(jì)方法三類。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法指的是以古典力學(xué)和數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的類比法、直覺法、經(jīng)驗(yàn)法等設(shè)計(jì)方法, 該法仍用于我國(guó)門式起重機(jī)的設(shè)計(jì)。這些方法在門式起重機(jī)的設(shè)計(jì)中都有應(yīng)用。未來設(shè)計(jì)方法還有模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)、基于特征的設(shè)計(jì)、面向制

29、造和裝配的設(shè)計(jì)、基于并行工程的設(shè)計(jì)以及智能設(shè)計(jì)等。 本論文旨在鍛煉基礎(chǔ)能力，故仍以傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法為主，不排除借鑒上述現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法來研究改進(jìn)。</p><p>　　1.5.2 設(shè)計(jì)規(guī)范</p><p>　　工業(yè)先進(jìn)國(guó)家都制定了一部《起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》 [3]標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)起重機(jī)設(shè)計(jì)所牽涉到的重要復(fù)雜問題的規(guī)定。我國(guó)的第一個(gè)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范于1983年發(fā)布。本文設(shè)計(jì)“門式起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)”就是依據(jù)此

30、規(guī)范設(shè)計(jì)?？v觀各國(guó)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范可以看出如下三點(diǎn)：</p><p>　　（1）在起重機(jī)及其機(jī)構(gòu)和零部件工作等級(jí)的劃分、起重機(jī)外載荷的計(jì)算、起重機(jī)穩(wěn)定性計(jì)算、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等四方面，取得了比較一致的意見，并給出了設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)計(jì)算方法的說明；</p><p>　?。?）對(duì)于機(jī)構(gòu)，除了工作等級(jí)劃分和載荷組合的原則說明外、沒有給出更詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法；</p><p>　　

31、（3）對(duì)于起重機(jī)專用零件，給出了鋼絲繩和車輪的選擇方法。</p><p>　　1.6 門式起重機(jī)簡(jiǎn)介</p><p>　　1.6.1 門式起重機(jī)組成</p><p>　　門式起重機(jī)是目前廣泛應(yīng)用于各行業(yè)中，如在碼頭裝卸集裝箱，在船廠吊裝輪船部件總成等。門式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)組成主要分為三大部分：機(jī)械部分、結(jié)構(gòu)部分和電氣部分。具體來說，門式起重機(jī)主要由門架橫梁結(jié)構(gòu)、載重大小

32、車運(yùn)行機(jī)構(gòu)、電氣設(shè)備和操作室等五部分。</p><p>　　1.6.2 門式起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu) </p><p>　　門式起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)大車用于整臺(tái)門機(jī)的行走，即沿著預(yù)先鋪設(shè)好的軌道行走，從而將貨物運(yùn)送到目的地。穩(wěn)定可靠地大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)能提高起重機(jī)的有效工作效率。</p><p>　　1.6.3 門式起重機(jī)設(shè)計(jì)

33、中的問題</p><p>　　門式起重機(jī)的設(shè)計(jì)理念早已規(guī)范化，但是設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題卻從沒有消失過。最近上海某單位進(jìn)行試吊驗(yàn)收的起重機(jī)發(fā)生死亡二人嚴(yán)重事故。據(jù)悉這次事故并非是起重機(jī)制造廠的制作質(zhì)量問題，而是設(shè)計(jì)在計(jì)算和設(shè)計(jì)配套的選型上存在一些不足是造成這次事故的主要原因。由此可見起重機(jī)要保證安全使用 [1]，首先就是設(shè)計(jì)問題：①門式起重機(jī)靜剛度設(shè)計(jì)及相關(guān)問題</p><p>　?、陂T式起重

34、機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和使用中的抗風(fēng)問題</p><p>　?、坶T式起重機(jī)啃軌問題</p><p><b>　　第二章 方案設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p><b>　　起重量Q=40t</b></p><p>　　

35、小車自重Gx=60t</p><p>　　小車軌距b=14.4m</p><p>　　起升速度V起=25m/min</p><p>　　大車運(yùn)行速度V大=42m/min</p><p>　　起升高度H0=16.5m</p><p><b>　　跨度L=60m</b></p><

36、p>　　有效懸臂長(zhǎng)度L0剛=13m L0柔=13m</p><p>　　懸臂全長(zhǎng)L0＇剛=18m L0＇柔=18m</p><p>　　沿海工作風(fēng)壓qⅡ=250pa</p><p>　　非工作風(fēng)壓qⅢ=800pa</p><p>　　材料為A3鋼 工作級(jí)別為M6</p><p><b>　　2.2

37、主梁設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　（1）基本尺寸設(shè)計(jì)</b></p><p>　　取主梁高度H1=（1/14-1/17）L=(3.6～4.6)m</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)際要求和結(jié)構(gòu)的要求取H1=4040mm</p><p>　　選用主梁為偏軌式箱形主梁 </p><p

38、>　　主梁寬度B1=（0.6～0.8）H1=1.8～2.4m</p><p>　　初選B1=1.59m，變截面長(zhǎng)度初選3m</p><p>　　主梁上、下翼緣板厚δ0 =20mm</p><p>　　主腹板δ1=12mm 副主板δ2=8mm</p><p>　　T字鋼上翼緣厚20mm、腹板厚12mm</p><p&g

39、t;　　圖2.1 主橋架總圖</p><p>　?。?）主梁截面幾何參數(shù)計(jì)算</p><p><b>　　截面積</b></p><p>　　A0=(1774×20+1650×20+4040×12+4040×8)mm2=148520mm² </p><p>

40、<b>　　求重心坐標(biāo)： </b></p><p><b>　　求慣性矩：</b></p><p><b>　　2.3 端梁設(shè)計(jì)</b></p><p>　　端梁高度 H2=1/2H1=2020mm 寬度 B2=1m</p><p>　　端梁上、下翼緣板厚δ0＇=10mm 腹板

41、δ=8mm</p><p>　　主梁和端梁采用法蘭盤螺栓相鏈接</p><p><b>　　圖2.3 端梁尺寸</b></p><p>　　2.4 剛性支腿設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)跨度60m，采用一剛性支腿和一柔性支腿的設(shè)計(jì)方法，柔性支腿鉸接。 在門架平面計(jì)算按靜定簡(jiǎn)圖 [1]，在計(jì)算支腿平面內(nèi)力時(shí)，采用超靜

42、定簡(jiǎn)圖。</p><p>　　由于起升高度H0=16.5m</p><p>　　極限起升高度距主梁下翼緣高度h0=2.5m </p><p>　　支腿與質(zhì)量連接支座高度hz=0.3m</p><p>　　輪臺(tái)車高度h臺(tái)=3.415m</p><p>　　臺(tái)車與下端梁連接支座H支下=185mm</p>&l

43、t;p>　　下端梁高度H下端=600mm</p><p>　　得出支腿的高度為H支=H0+h0-hz-h</p><p>　　下端（16.5+2.5-0.3-3.415-0.185-0.6）m =14.5m=14500mm</p><p>　　門架平面剛性支腿上端寬度b剛上=1.2h主=4.8m</p><p>　　為滿足彎矩和扭力的強(qiáng)

44、度要求，取 b剛上=5m</p><p>　　下端寬度b剛下>1.59/3=0.53m考慮車輪和支腿支撐的構(gòu)造</p><p>　　取b剛下=1000mm為節(jié)省材料又能符合力學(xué)的要求</p><p>　　將剛性支腿的構(gòu)造設(shè)計(jì)為如下圖形式：</p><p>　　圖2.4 剛性支腿 </p><p><

45、;b>　　剛性支腿上截面：</b></p><p>　　圖2.5 剛性支腿上截面圖</p><p><b>　　剛性支腿下截面：</b></p><p>　　圖2.6 剛性支腿下截面圖</p><p><b>　　剛性支腿截面計(jì)算：</b></p><p>

46、<b>　　圖2.7 截面圖</b></p><p>　　整個(gè)截面是由兩個(gè)截面組成，一個(gè)截面慣性矩：</p><p><b>　　整個(gè)截面的慣性矩：</b></p><p>　　計(jì)算剛性支腿中間截面的尺寸屬性：</p><p>　　剛性支腿下端截面計(jì)算：</p><p>　　

47、2.5 柔性支腿設(shè)計(jì) </p><p>　　柔性支腿下端寬度設(shè)計(jì)于剛性支腿相同</p><p>　　根據(jù) （2.1） </p><p>　　取b柔上=1640mm</p><p><b&

48、gt;　　圖2.8 柔性支腿</b></p><p><b>　　支腿上截面：</b></p><p>　　柔性支腿下端截面和剛性支腿下端截面各尺寸一樣：</p><p>　　圖2.9 柔性支腿上端截面</p><p><b>　　柔性支腿上截面：</b></p><

49、p><b>　　柔性支腿中間截面：</b></p><p>　　柔性支腿下截面和剛性支腿下截面各尺寸一樣，截面性質(zhì)一樣。</p><p><b>　　2.6 下端梁設(shè)計(jì)</b></p><p>　　圖2.10 下端梁總尺寸</p><p>　　下端梁的兩端截面計(jì)算：</p>&l

50、t;p>　　圖2.11 下端梁截面</p><p><b>　　2.7 上馬鞍設(shè)計(jì)</b></p><p>　　上馬鞍設(shè)計(jì)與主梁直接相連，截面面積較小，起到加強(qiáng)橋架穩(wěn)定性、水平剛度、抗彎、抗扭能力。原因是上馬鞍不在支腿平面與支腿直接剛性連接，所以所受作用力相對(duì)較小。所以把其當(dāng)作進(jìn)一步加強(qiáng)作用。</p><p>　　圖2.12 支腿平面示意

51、圖</p><p>　　圖2.13 上馬鞍的尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　第三章 門式起重機(jī)穩(wěn)定性能的計(jì)算</p><p>　　龍門起重機(jī)，除驗(yàn)算沿大車運(yùn)行方向空載起、制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性，還須驗(yàn)算垂直于軌道方向的穩(wěn)定性，由于集裝箱的迎風(fēng)面面積小，而且運(yùn)行速度不高，所以滿載時(shí)的穩(wěn)定性能可不此計(jì)算。</p><p>　　3.1 空載起重機(jī)安全系數(shù)驗(yàn)算

52、</p><p>　　(3.1) </p><p>　　式中G橋——橋架重量</p><p><b>　　(3.2)</b></p><p>　　G梁——根主梁的自重G梁=118t</p><p>　　G軌——根主梁上的小車軌道自重G

53、軌=5.4t</p><p>　　G欄桿——根主梁一側(cè)的平臺(tái)欄桿的自重G欄桿=10t</p><p>　　G電——位于平臺(tái)上的電氣設(shè)備的重量G電=4.6t</p><p>　　G剛退——?jiǎng)傂灾鹊淖灾谿剛腿=18t</p><p>　　G柔腿——柔性支腿的自重G柔腿=12t </p><p>　　G馬鞍——馬鞍自重G馬

54、鞍=10t</p><p>　　G大車——大車運(yùn)行臺(tái)車總自重G大車=40t</p><p>　　G下橫梁——下橫梁自重G下橫梁=15t</p><p>　　Pf——作用在橋架和小車上的工作狀態(tài)最大風(fēng)力</p><p>　　計(jì)算風(fēng)力時(shí)，前面一排的主梁，馬鞍、支腿、下橫梁及大車輪組遮擋面，后面一排主梁、馬鞍、支腿、下橫梁及大車輪組。后面一排受風(fēng)面

55、積應(yīng)減小，減小程度用折算系數(shù)η表示。風(fēng)力計(jì)算公式分別為：</p><p><b>　　， [8]</b></p><p>　　， (3.3)</p><p>　　式中p´——作用在橋架與小車上的非工作狀態(tài)的最大風(fēng)力</p><p>　　C——

56、風(fēng)力系數(shù)C=1.6</p><p>　　Kh——風(fēng)壓高度變化系數(shù)Kh=1</p><p>　　計(jì)算非工作風(fēng)壓時(shí)，Kh=1.13</p><p>　　qⅡ——第Ⅱ類載荷的風(fēng)壓值qⅡ=250Pa</p><p>　　qⅢ——第Ⅲ類載荷的風(fēng)壓值qⅢ=250Pa</p><p>　　η——折算系數(shù)，根據(jù)a/h值查<起重機(jī)

57、設(shè)計(jì)手冊(cè)> [8] </p><p>　　a/h=1.4/4=0.325 <4</p><p>　　h1——橋架與小車擋風(fēng)面積形心高度</p><p>　　工作狀態(tài)最大風(fēng)力Pf及非工作狀態(tài)最大風(fēng)力P’f和其相應(yīng)的迎風(fēng)面和形心至大車運(yùn)行軌頂?shù)母叨萮，求各部件迎風(fēng)面積及形心至大車運(yùn)行軌頂?shù)母叨葧r(shí)，計(jì)算如下</p><p>　　P橋——

58、起重機(jī)運(yùn)行起、制動(dòng)時(shí)引起橋架水平慣性力</p><p><b>　　(3.4)</b></p><p>　　式中t制——起重機(jī)制動(dòng)時(shí)間，t制=7秒</p><p>　　在計(jì)算穩(wěn)定性時(shí)，取緊急制動(dòng)時(shí)間，t制=3.5秒</p><p>　　h3——橋架重心高度</p><p><b>　　

59、由于 [8]</b></p><p>　　P小——起重機(jī)運(yùn)行啟動(dòng)，制動(dòng)時(shí)引起的小車水平慣性力</p><p>　　h 4——小車重心高度h 4=24m</p><p>　　B——軌距B=16m</p><p>　　3.2 起重機(jī)滿載時(shí)穩(wěn)定性安全驗(yàn)算：</p><p>　　圖3.1門架平面分析</p&

60、gt;<p><b>　　(3.5)</b></p><p>　　式中 P2——作用在集裝箱上有效工作狀態(tài)最大風(fēng)力</p><p>　　H2——小車軌頂至大車軌頂間的距離 h2=23.2m</p><p>　　PQ——小車運(yùn)行起、制動(dòng)時(shí)引起的物品水平慣性力</p><p><b>　　[1]<

61、;/b></p><p>　　式中 φ2——起升載荷系數(shù)當(dāng)V起=25m/min時(shí)φ2=1.17</p><p>　　φ4——運(yùn)行沖擊系數(shù)V小小于60m/min時(shí)φ4=1.1</p><p>　　——小車制動(dòng)的輪數(shù)，=4</p><p>　　n——小車的總輪數(shù) n=24</p><p>　　H2=h4=23.2m

62、</p><p>　　P1´´——作用在橋架與小車的縱向工作最大風(fēng)力；</p><p>　　h1——橋架與小車縱向擋風(fēng)面積有效高度P1´´和h1的數(shù)據(jù)列表為：</p><p><b>　　=141.2t/m</b></p><p>　　自重穩(wěn)定性安全系數(shù) ，見圖和下式計(jì)算</

63、p><p><b>　　(3.6)</b></p><p>　　經(jīng)檢驗(yàn)穩(wěn)定性符合安全標(biāo)準(zhǔn)。</p><p><b>　　第四章 主橋架計(jì)算</b></p><p><b>　　4.1 載荷計(jì)算 </b></p><p>　　起重機(jī)的各種載荷不能同時(shí)作用于金屬

64、構(gòu)架上，應(yīng)按照各種載荷出現(xiàn)的次數(shù)和結(jié)構(gòu)的重要性根據(jù)起重機(jī)工作時(shí)不同情況，考慮最危險(xiǎn)的情況下，進(jìn)行有效的合理組合。</p><p>　?。?）主梁自重載荷 </p><p><b>　　主梁的單位重量：</b></p><p><b>　　(4.1)</b></p><p>　?。?）一根主梁上小車集

65、中載荷 </p><p>　　由于小車的軌距相對(duì)主梁橋梁的長(zhǎng)度過小，故計(jì)算時(shí)將車輪壓力計(jì)算為一點(diǎn)壓力，當(dāng)作是集中載荷，作用于主梁上的移動(dòng)載荷。</p><p>　　由于 簡(jiǎn)便起見 用代替，=1.1</p><p><b>　　（3）端梁自重 </b></p><p>　　分配于主梁兩端端部為固定集中載荷</p&g

66、t;<p>　?。?）慣性載荷 </p><p>　　一根主梁上的小車慣性力為：</p><p>　　一根主梁自重的慣性力為：</p><p>　　端梁自重作用于主梁端的慣性力矩為：</p><p>　?。?）偏斜運(yùn)行側(cè)向力 </p><p>　　本起重機(jī)采用一剛、一柔性支腿，所以側(cè)向力主要作用

67、在剛性支腿架上</p><p>　　小車滿載時(shí)在主梁跨中央 支腿下面采用六車輪臺(tái)車，每?jī)蓚€(gè)一組</p><p>　　剛性支腿端總靜輪壓：</p><p><b>　　由查[7]得</b></p><p><b>　　偏斜側(cè)向力為：</b></p><p>　　小車滿載在主梁

68、左端極限位置剛性支腿下端車輪總靜輪壓為：</p><p><b>　　偏斜側(cè)向力為：</b></p><p><b>　?。?）扭轉(zhuǎn)載荷</b></p><p>　　偏軌箱形梁有垂直載荷和水平慣性力的偏心作用而產(chǎn)生的移動(dòng)扭矩，其他載荷產(chǎn)生的扭矩較小而且作用方向相反。偏軌箱形梁彎心A在梁截面的對(duì)稱形心在x軸上，彎心至主腹板中

69、線的距離為：</p><p>　　圖4.1扭轉(zhuǎn)載荷的計(jì)算</p><p>　　軌高h(yuǎn)g=152mm </p><p><b>　　移動(dòng)扭轉(zhuǎn)力為</b></p><p><b>　　經(jīng)計(jì)算滿足要求。</b></p><p>　　4.2 主梁內(nèi)力計(jì)算</p><

70、;p>　　(1)主梁垂直平面所受的內(nèi)</p><p>　?、傩≤囄挥诳缰醒雽?duì)主梁產(chǎn)生的彎矩分析</p><p>　　圖4.2垂直受力面分析</p><p>　　圖4.3小車位于跨中點(diǎn)時(shí)主梁垂直截面內(nèi)力分析</p><p><b>　　跨中內(nèi)扭矩為：</b></p><p>　　跨中主腹板所受

71、剪力為：</p><p>　?、谛≤囋谥髁簯冶蹣O限位置，對(duì)主梁跨端產(chǎn)生的彎矩為：</p><p>　　圖4.4 小車位于極限位置時(shí)主梁垂直截面內(nèi)力分析</p><p>　　小車在主梁懸臂極限位置處主梁支腿端部截面所受扭矩：</p><p>　　小車在主梁懸臂極限位置處主梁支腿端部截面所受剪力為：</p><p>　　(

72、2)主梁截面水平載荷產(chǎn)生的內(nèi)力</p><p>　　小車在主梁跨中時(shí)產(chǎn)生的水平彎矩：</p><p>　　小車在主梁懸臂兩端極限位置時(shí)主梁跨端產(chǎn)生的水平彎矩：</p><p><b>　　4.3 強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p>　　(1)主梁跨中的強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　需要在主梁跨中校核

73、截面點(diǎn)1、2、3的強(qiáng)度分別為</p><p><b>　　圖4.5 主梁截面</b></p><p>　　主腹板上邊緣點(diǎn)1的應(yīng)力</p><p>　　主腹板邊至軌頂距離為：</p><p><b>　　(4.2)</b></p><p>　　主腹板邊的局部壓應(yīng)力為：</

74、p><p>　　垂直彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力為：</p><p>　　水平彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力為：</p><p><b>　　(4.3)</b></p><p>　　主梁上翼緣的靜矩為:</p><p>　　主腹板邊上的切應(yīng)力為：</p><p>　　式中：A0為主梁的過四邊中心線的截面面積

75、：</p><p><b>　　點(diǎn)的折算應(yīng)力為：</b></p><p><b>　　點(diǎn)的應(yīng)力：</b></p><p><b>　　驗(yàn)證合格</b></p><p><b>　　點(diǎn)的應(yīng)力：</b></p><p>　　(2)小車在

76、主梁懸臂極限位置處主梁支腿根部截面的強(qiáng)度校核計(jì)算</p><p>　　仍然驗(yàn)算該截面的1、2、3點(diǎn)的強(qiáng)度，點(diǎn)1的切應(yīng)力</p><p>　　主腹板上邊的切應(yīng)力為:</p><p><b>　　(4.4)</b></p><p><b>　?。?）點(diǎn)2的應(yīng)力</b></p><p&

77、gt;<b>　?。?）點(diǎn)3的應(yīng)力</b></p><p><b>　　經(jīng)驗(yàn)算符合要求。</b></p><p>　　4.4 疲勞強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　主梁橋架工作級(jí)別為M6，應(yīng)按照主梁跨中的最大截面處的疲勞強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算。</p><p>　　水平慣性載荷產(chǎn)生的風(fēng)載荷較小，主梁自重產(chǎn)生的彎矩

78、如下：</p><p>　　圖4.6主梁自重彎矩</p><p>　　小車滿載在跨中心時(shí)對(duì)主梁產(chǎn)生的彎矩：</p><p>　　圖4.7 集中載荷作用的彎矩</p><p>　　小車滿載在主梁兩端懸臂極限位置時(shí)產(chǎn)生的彎矩：</p><p>　　圖4.8 集中載荷作用的彎矩</p><p>　　由

79、上面圖可知主梁中間截面的疲勞破壞最嚴(yán)重，這時(shí)的疲勞強(qiáng)度為：</p><p><b>　　跨中最大彎矩為：</b></p><p>　　跨中的最小彎矩為，小車滿載時(shí)在主梁懸臂極限位置：</p><p>　　驗(yàn)算主腹板焊縫4點(diǎn)的疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　圖4.9 主梁截面</b></p

80、><p><b>　　應(yīng)力循環(huán)特性：</b></p><p><b>　　(4.5)</b></p><p>　　根據(jù)工作級(jí)別A6，應(yīng)力集中等級(jí)K1及材料Q235，查[3]得 [σ-1]=119Mpa </p><p>　　焊縫拉伸強(qiáng)度許用應(yīng)力為：</p><p>　　（2）驗(yàn)

81、算橫隔板下端連接處5點(diǎn)疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　應(yīng)力循環(huán)特性:</b></p><p>　　根據(jù)工作等級(jí)A6材料為Q235，橫隔板焊縫連接，板與受拉翼緣板的間隙距離為50mm，應(yīng)力集中等級(jí)為K3 [12]</p><p><b>　　符合要求</b></p><p>　　4.5 主梁穩(wěn)定

82、性計(jì)算</p><p><b>　　(1)整體穩(wěn)定性</b></p><p>　　整體穩(wěn)定性符合要求。</p><p><b>　　(2)局部穩(wěn)定性</b></p><p><b>　　翼緣板穩(wěn)定性</b></p><p>　　需添加一條縱向加勁肋在垂直

83、中心線處。</p><p>　　翼緣板最大伸展部分 </p><p><b>　　穩(wěn)定滿足</b></p><p><b>　　主腹板穩(wěn)定性</b></p><p><b>　　副腹板穩(wěn)定性</b></p><p>　　需添加橫隔板縱向加勁肋，主腹板設(shè)置

84、相同，其布置顯示于下圖：</p><p>　　圖4.10主梁加強(qiáng)布局</p><p>　　橫向大隔板間距a=2000mm </p><p><b>　　縱向加勁肋位置 </b></p><p>　　寬翼緣添加小隔板的間距為a0=500mm</p><p><b>　　加勁肋尺寸的確

85、定:</b></p><p>　　大隔板的厚度為δ=8mm，板中孔尺寸為1200mm×3590mm </p><p>　　上翼緣板縱向加勁肋選用<125×125×8mm ></p><p>　　A=27.770cm2 Ix=514.65cm</p><p>　　縱向加勁肋對(duì)翼緣板厚

86、度中線的慣性矩為：[3]</p><p>　　主、副腹板采用相同的縱向加勁肋：</p><p>　　A=19.75 Ix=297.03</p><p>　　縱向加勁肋對(duì)主腹板厚度中線的慣性矩：</p><p><b>　　或者：</b></p><p><b>　　合格</b&

87、gt;</p><p>　　兩端端梁一樣在翼緣板上添加一根一樣的縱向加勁肋，在腹板上加兩根，分別在距離0.2h處和0.4h處。大隔板也相同，間距a=2m 厚度δ=8mm</p><p>　　勁板均采用<125×125×8></p><p><b>　　第五章 支腿計(jì)算</b></p><p&g

88、t;<b>　　5.1 載荷計(jì)算</b></p><p>　　支腿平面內(nèi)計(jì)算的最不利的情況是：小車滿載在主梁懸臂極限位置，起重機(jī)不動(dòng)或帶載荷偏斜運(yùn)動(dòng)并停止。同時(shí)有風(fēng)載荷作用效果。</p><p>　　支腿承受的載荷有：結(jié)構(gòu)設(shè)備重量、小車載荷、運(yùn)動(dòng)沖擊力、偏斜側(cè)向力及工作風(fēng)力。</p><p>　　一根梁上的起升載荷與小車自重：</p>

89、;<p>　　剛性支腿上端以上的自重 </p><p>　　剛性支腿下端以上的自重</p><p>　　柔性支腿下端以上的自重</p><p><b>　　小車的慣性力為：</b></p><p>　　垂直于門架平面的風(fēng)載荷</p><p>　　大車支腿以上橋架作用在支腿上的慣性力

90、</p><p>　　作用與支腿架的風(fēng)載荷和支腿自重慣性力：</p><p><b>　　， [8]</b></p><p>　　偏斜運(yùn)行側(cè)向載荷 Ps，小車滿載跨中</p><p><b>　　小車滿載極限位置</b></p><p>　　5.2 支腿內(nèi)力計(jì)算</p&

91、gt;<p>　?。?）門架平面的支腿內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　柔性支腿與主梁鉸接，因此門架平面按靜定簡(jiǎn)圖進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算：</p><p>　　圖5.1 集中載荷作用力</p><p>　　滿載小車位于臂端，c點(diǎn)受彎矩</p><p>　　(5.1) </p><p><b>　

92、　小車慣性和風(fēng)載荷：</b></p><p>　　圖5.2 小車慣性力和風(fēng)載荷作用力</p><p><b>　　支腿風(fēng)載荷</b></p><p>　　圖5.3支腿所受的風(fēng)載荷作用</p><p>　　偏斜運(yùn)行側(cè)向力為Ps引起內(nèi)力</p><p>　　圖5.4 偏斜側(cè)向力作用<

93、/p><p><b>　　B1=1m</b></p><p>　　在支腿平面內(nèi)的支腿內(nèi)力</p><p>　　在支腿平面內(nèi)支腿與橋架連接相對(duì)為柔性連接，支腿與下橫梁為剛性連接</p><p>　　大車制動(dòng)慣性力PH和風(fēng)載荷Pw作用引起內(nèi)力</p><p>　　圖5.5 橋架的慣性載荷和風(fēng)載荷</

94、p><p>　　作用在柔性支腿平面的風(fēng)載荷與支腿產(chǎn)生的自重慣性力</p><p>　　圖5.6 支腿的慣性載荷和風(fēng)載荷</p><p><b>　　(5.2)</b></p><p><b>　　剛性支腿</b></p><p><b>　　柔性支腿</b>

95、</p><p>　　5.3 支腿強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　支腿門架內(nèi)，剛性支腿上端截面受到彎矩。柔性支腿與主梁鉸接不受彎矩。 </p><p>　　支腿上端與主梁法蘭用螺栓連接，下端與下端梁焊接。</p><p>　　剛性支腿上端,內(nèi)測(cè)分支的最大內(nèi)測(cè)1點(diǎn)的應(yīng)力為： (5.3)</p><p>

96、;　　My為水平彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力</p><p>　　在支腿平面內(nèi)，剛性和柔性支腿下端截面都受到彎矩作用。雖然剛性支腿 下端截面與柔性支腿一樣，但是剛性支腿所受的載荷對(duì)截面產(chǎn)生的作用較大。</p><p>　　因?yàn)橹认露酥皇軉蜗驈澢饔?，所以下翼緣最外?cè)各點(diǎn)都是危險(xiǎn)點(diǎn)，每一點(diǎn)產(chǎn)生的應(yīng)力：</p><p>　　圖5.7 支腿下端截面</p><p&

97、gt;　　驗(yàn)算剛?cè)嵝灾鹊闹行拈L(zhǎng)度處剛性支腿受雙向彎曲產(chǎn)生的作用。</p><p><b>　　剛性支腿3點(diǎn)處</b></p><p>　　5.4 支腿穩(wěn)定性計(jì)算</p><p><b>　?。?）整體穩(wěn)定性</b></p><p>　　門式起重機(jī)剛性支腿是雙向壓彎的作用，柔性支腿是單向壓彎作用，支

98、腿的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算按下面簡(jiǎn)化的公式進(jìn)行驗(yàn)算：</p><p><b>　　(5.4)</b></p><p>　　Mx、My——龍門架平面和支腿平面的計(jì)算彎矩</p><p>　　φ——系數(shù)，根據(jù)支腿長(zhǎng)細(xì)比 [14]</p><p>　　其中龍門架平面支腿為上端固定，下端鉸支μ1=0.7</p><

99、p>　　支腿平面，支腿下端固定，上端自由μ2=2</p><p>　　μ2為變截面支腿的折算長(zhǎng)度系數(shù)?。?lt;/p><p><b>　　(5.5)</b></p><p><b>　　取μ2=1.1</b></p><p><b>　　取</b></p>&l

100、t;p><b>　　驗(yàn)算通過。</b></p><p>　　由于柔性支腿只受單項(xiàng)彎曲作用，所以在此不作驗(yàn)算。 </p><p><b>　　局部穩(wěn)定性</b></p><p><b>　　①剛腿的蓋板</b></p><p><b>　　合格</b>

101、</p><p><b>　　柔腿的蓋板</b></p><p>　　需在中心線處添加一條縱向加勁板 </p><p>　　寬度h>10δ 取h=150</p><p><b>　　厚度取</b></p><p><b>　　②腹板</b><

102、/p><p>　　需添加橫向加勁肋 a=1.5m</p><p>　　需要添加一條縱向加勁肋在中心位置處</p><p>　　寬度h>10δ 取h=120</p><p><b>　　厚度取</b></p><p>　　圖5.8 柔性支腿加勁肋</p><p>　　第六章

103、 連接強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p>　　支腿上端與主梁通過法蘭盤用螺栓連接，下端與下端梁焊接</p><p>　　（1）計(jì)算法蘭板上焊縫的強(qiáng)度</p><p>　　支腿與法蘭采用焊接連接，四周用焊縫連接，焊縫高度。</p><p><b>　　圖6.1 支腿受力</b></p><p><b&g

104、t;　　所受的彎矩為：</b></p><p><b>　　水平慣性力F為：</b></p><p><b>　　計(jì)算焊縫的慣性矩：</b></p><p><b>　　圖6.2 焊縫連接</b></p><p><b>　　焊縫截面性質(zhì)：</b&g

105、t;</p><p>　　經(jīng)過驗(yàn)算焊縫端點(diǎn)6點(diǎn)受到的應(yīng)力為最大點(diǎn)，6點(diǎn)的應(yīng)力為：</p><p><b>　　驗(yàn)算合格</b></p><p>　　柔性支腿在此不受彎矩作用，所以在此不需要做驗(yàn)算。</p><p>　?。?）剛性支腿下端與下橫梁聯(lián)合 </p><p>　　采用10mm焊縫，焊接計(jì)

106、算</p><p><b>　　圖6.3 下端橫梁</b></p><p><b>　　任意外側(cè)的一點(diǎn)7</b></p><p><b>　?。?）螺栓連接計(jì)算</b></p><p><b>　　圖6.4 螺栓布置</b></p><

107、p>　　剛性支腿與主梁進(jìn)行連接時(shí)，由支腿的受力分析可得出距y0軸最遠(yuǎn)的一排螺栓的受力最大,豎直方向所受到的壓力最小值為0</p><p><b>　　[6]</b></p><p>　　共采用92個(gè)普通螺栓，孔徑的Φ40mm。螺紋小徑為</p><p><b>　　其中</b></p><p>

108、;<b>　　驗(yàn)算合格</b></p><p><b>　　單個(gè)螺栓的剪力</b></p><p><b>　　驗(yàn)算合格</b></p><p>　　第七章 起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　7.1 設(shè)計(jì)任務(wù)和已知參數(shù)</p><p>　　本論

109、文要完成大車運(yùn)行傳動(dòng)設(shè)計(jì)、大車運(yùn)行支架設(shè)計(jì)。</p><p>　　設(shè)計(jì)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)所需幾大參數(shù)：大車運(yùn)行速度v=42m/min；整機(jī)工作級(jí)別均A5；機(jī)構(gòu)工作級(jí)別M5；</p><p><b>　　7.2傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　一般大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)有分別和集中驅(qū)動(dòng)兩種方式。本設(shè)計(jì)中起重量Q=40t，輪數(shù)較少，故采用分別驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)裝置

110、是由電機(jī)，制動(dòng)器，減速裝置和車輪等組成。按照減速方式的不同，驅(qū)動(dòng)方案[1]有一下幾種：</p><p>　　方案一：采用立式減速器的驅(qū)動(dòng)方案</p><p>　　這是門式起重機(jī)采用的最廣泛的驅(qū)動(dòng)方案。傳動(dòng)方式為電機(jī)—聯(lián)軸器-減速器高速軸-減速器低速軸-聯(lián)軸器-車輪。這種傳動(dòng)方案機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命也比較長(zhǎng)。</p><p>　　方案二：采用臥式減速器的驅(qū)動(dòng)方案<

111、/p><p>　　傳動(dòng)方式為電機(jī)-臥式減速器高速軸-臥式減速器低速軸-末級(jí)開式齒輪-車輪。末級(jí)開式傳動(dòng)的大齒輪固定在車輪上，車輪軸不傳遞扭矩的作用。</p><p>　　對(duì)于中小型門式起重機(jī)有時(shí)用鏈傳動(dòng)代替末級(jí)開式齒輪傳動(dòng)，這樣機(jī)構(gòu)布置方便，安裝精度要求低。</p><p>　　方案三：采用蝸輪減速器的驅(qū)動(dòng)方案</p><p>　　傳動(dòng)方式為電動(dòng)

112、機(jī)-聯(lián)軸器-蝸桿-蝸輪-末級(jí)開式齒輪-車輪。這種傳動(dòng)形式比臥式減速器結(jié)構(gòu)緊湊。同樣，對(duì)于中小型門式起重機(jī)可以采用鏈傳動(dòng)代替末級(jí)開式齒輪。綜合上述涉及的三種方案，第一種方案最適合我們?cè)O(shè)計(jì)所需要的。</p><p>　　7.3傳動(dòng)過程中的零部件的選擇</p><p>　　7.3.1電動(dòng)機(jī)的選擇

113、 </p><p>　　(1)型式初選：起重機(jī)上使用的電動(dòng)機(jī)主要有交流和直流兩大類型。選用交流還是直流由電氣傳動(dòng)方案決定。交流異步電機(jī)分鼠籠型和繞線型兩種，直流電機(jī)分串激、復(fù)激和并激三種。根據(jù)我們?cè)O(shè)計(jì)的工作環(huán)境和級(jí)別需求等因素，暫定選擇繞線型交流異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　(2)具體功率選擇方法如下：</p><p><b&g

114、t;　?、凫o功率為：</b></p><p>　　kw (7.1)</p><p>　　式中；— 阻力之和 </p><p>　　Vy— 運(yùn)行速度，m/s</p><p>　　η — 運(yùn)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率</p><p>　　

115、m — 運(yùn)行機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)</p><p><b>　?、陔妱?dòng)機(jī)功率初選</b></p><p>　　計(jì)算所得的結(jié)果和該機(jī)構(gòu)的接電頻率，從電動(dòng)機(jī)樣本上初選所需的電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　此時(shí)應(yīng)特別注意到大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)起動(dòng)加速時(shí)慣性力大的特點(diǎn)，用一個(gè)所需選用的電動(dòng)機(jī)功率放大：對(duì)于室外作業(yè)的門式起重機(jī)，此放大系數(shù)為1.1～1.3倍；運(yùn)行速度高者取

116、較大值。</p><p>　　7.3.2 減速器的選擇</p><p>　?。?）在一般情況下，運(yùn)行機(jī)構(gòu)的減速器可選為與機(jī)構(gòu)工作級(jí)別一致的壽命期。但對(duì)一些工作特別繁重，允許在起重機(jī)使用期限內(nèi)更換減速器的，則所選減速器的預(yù)期壽命可小于起升機(jī)構(gòu)的工作壽命；</p><p>　?。?）在選用標(biāo)準(zhǔn)減速器，如果所選用的減速器參數(shù)表上沒有給定工作級(jí)別，或標(biāo)定的工作級(jí)別與本運(yùn)行機(jī)

117、構(gòu)的工作級(jí)別不一致時(shí)，應(yīng)引入適應(yīng)減速器繁忙使用條件的功率修正系數(shù)。</p><p>　　根據(jù)本設(shè)計(jì)的傳動(dòng)方案，暫定選擇標(biāo)準(zhǔn)立式減速器。</p><p>　　7.3.3 車輪與軌道設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）車輪與滾輪的材料</p><p>　　車輪與滾輪的材料、熱處理、尺寸等，推薦按JB/T6392。當(dāng)采用球墨鑄鐵作車輪或滾輪時(shí)，其踏面和

118、輪緣同樣應(yīng)進(jìn)行必要的熱處理。車輪的輪緣有雙輪緣、單輪緣和無輪緣三種，大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)多采用雙輪緣，故此處采用雙輪緣。</p><p><b>　?。?）軌道材料</b></p><p>　　GB/T11264 輕軌，材質(zhì)不低于55Q，；</p><p>　　GB/T 2585 重軌，材質(zhì)不低于U71Mn，；</p><p>

119、　　YB/T 5055 起重機(jī)鋼軌，材質(zhì)不低于U71Mn，；</p><p>　　具體選擇等設(shè)計(jì)計(jì)算后確定。</p><p><b>　?。?）計(jì)算內(nèi)容：</b></p><p><b>　　疲勞計(jì)算載荷：</b></p><p><b>　　[7] </b><

120、/p><p>　　車輪踏面點(diǎn)接觸許用載荷： (7.2)</p><p>　　由上述運(yùn)算結(jié)果確定選用的車輪及軌道具體型號(hào)。</p><p>　　7.4 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p>　　7.4.1 大車輪壓計(jì)算</p><p>　　由主梁、過道、圍欄等均布載荷

121、在支腿上產(chǎn)生的壓力。</p><p>　　圖7.1 均布載荷示意圖</p><p>　　小車在主梁懸臂極限端時(shí)，由小車自重、起升載荷、維修房自重等集中載荷產(chǎn)生的支腿壓力</p><p><b>　　(7.3)</b></p><p><b>　　所以 </b></p><

122、p>　　式中 ——小車自架和起升載荷重量之和</p><p>　　——司機(jī)房自重，=1.33t</p><p><b>　　因?yàn)?</b></p><p>　　由均布載荷和集中載荷產(chǎn)生的支腿壓力：</p><p>　　7.4.2 大車輪壓的分配</p><p>　　由均布載荷和集中載荷產(chǎn)生的

123、大車輪壓的分配</p><p>　?。?）主動(dòng)輪： </p><p><b>　　（2）從動(dòng)輪：</b></p><p>　　式中：—支腿A承受的均布載荷和集中載荷</p><p><b>　　—支腿A的重量</b></p><p><b>　　

124、—下橫梁重量</b></p><p><b>　　—電纜卷筒重量</b></p><p><b>　　—驅(qū)動(dòng)裝置重量</b></p><p>　　圖7.2 輪壓分配圖</p><p>　　7.5 電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p><b>　　運(yùn)行阻力計(jì)算&

125、lt;/b></p><p>　　運(yùn)行靜阻力包括摩擦阻力、運(yùn)行軌道的坡度阻力和風(fēng)阻力</p><p>　　[8] (7.4)</p><p><b>　　運(yùn)行摩擦阻力</b></p><p>　　式中 Q—額定起重量</p&

126、gt;<p>　　—起重機(jī)總重量，查[8]同類產(chǎn)品資料取=100t</p><p>　　k—滾動(dòng)摩擦系數(shù)，k=0.08</p><p>　　—軸承摩擦系數(shù)，=0.02</p><p>　　—附加阻力系數(shù)，=1.5</p><p>　　當(dāng)不考慮時(shí)，滿載時(shí)的最小摩擦阻力為：</p><p>　　空載運(yùn)行時(shí)的最

127、小摩擦阻力</p><p>　　(7.5) </p><p><b>　　坡度阻力</b></p><p>　　式中 —坡度阻力系數(shù)，=0.002</p><p><b>　　最大風(fēng)阻力</b></p><p><b>　　式中—風(fēng)載體型系數(shù)<

128、/b></p><p>　　—第Ι類載荷下的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓，對(duì)于沿海地區(qū)的起重機(jī)取</p><p><b>　　=15kg/m2</b></p><p><b>　　—起重機(jī)迎風(fēng)面積</b></p><p><b>　　—物品迎風(fēng)面積，</b></p><p

129、><b>　　迎風(fēng)上坡工況：</b></p><p><b>　　順風(fēng)下坡工況：</b></p><p><b>　　初選電動(dòng)機(jī)</b></p><p><b>　　(7.6) </b></p><p>　　式中—起重機(jī)運(yùn)行速度</p>

130、<p><b>　　—電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)</b></p><p>　　—機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率，立式減速器取0.9</p><p>　　初選電動(dòng)機(jī)按下式計(jì)算出需要的功率</p><p>　　根據(jù)靜功率查電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品目錄選擇一臺(tái)功率相近的電動(dòng)機(jī)</p><p>　　JZR2-31-6型電動(dòng)機(jī)，當(dāng)JC%=25時(shí)，功率N=11kw，轉(zhuǎn)

131、速n=948r/min最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，轉(zhuǎn)子飛輪矩，聯(lián)軸器飛輪矩電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩 </p><p>　　電動(dòng)機(jī)實(shí)際最大力矩：</p><p>　　四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際最大力矩： </p><p>　　減速器的傳動(dòng)比和車輪轉(zhuǎn)速</p><p>　　式中 —大車運(yùn)行速度</p><

132、;p>　　選用ZSC-750-V型減速器，從傳動(dòng)比i=38.97</p><p>　　滿載運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的靜力矩：</p><p>　　啟動(dòng)時(shí)間與平均加速度驗(yàn)算</p><p>　　滿載、上坡、迎風(fēng)時(shí)的啟動(dòng)時(shí)間</p><p>　　式中—電動(dòng)機(jī)平均啟動(dòng)力矩，對(duì)繞線式電動(dòng)機(jī)=（1.5~1.8）</p><p>