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目 錄
內(nèi)容摘要 1
關(guān)鍵詞 1
Abstract. 1
Key words 1
1.緒 論 3
1.1橋式起重機的介紹 3
1.2橋式起重機設(shè)計的總體方案 3
1.3主梁和橋架的設(shè)計 3
1.4端梁的設(shè)計 4
2.選型計算部分 4
2.1主起升機構(gòu)的設(shè)計 4
2.2副起升機構(gòu)的設(shè)計 8
2.3小車運行機構(gòu) 11
2.4大車運行機構(gòu)的設(shè)計 16
3.結(jié)構(gòu)計算部分 20
3.1橋架尺寸的確定 20
3.2主梁尺寸 21
3.3主端梁界面 22
3.4端梁截面尺寸的確定 23
3.5主.端梁截面幾何性質(zhì) 24
3.6載荷 25
3.7扭轉(zhuǎn)載荷 28
3.8主梁的計算 28
3.9端梁的計算 38
3.10穩(wěn)定性 39
3.11總功率 41
總結(jié) 42
參考文獻 43
致謝 44
44
內(nèi)容摘要：這次畢業(yè)設(shè)計是針對畢業(yè)實習(xí)中橋式起重機所做的具體到噸位級別的設(shè)計。隨著我國制造業(yè)的發(fā)展，橋式起重機越來越多的應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。在工廠中搬運重物，機床上下件，裝運工作吊裝零部件，流水線上的定點工作等都要用到起重機。起重機中種數(shù)量最多，在大小工廠之中均有應(yīng)用的就是小噸位的起重機，小噸位的橋式起重機廣泛的用于輕量工件的吊運，在我國機械工業(yè)中占有十分重要的地位。但是，我國現(xiàn)在應(yīng)用的各大起重機還是仿造國外落后技術(shù)制造出來的，而且已經(jīng)在工廠內(nèi)應(yīng)用了多年，有些甚至還是七八十年代的產(chǎn)品，無論在質(zhì)量上還是在功能上都滿足不了日益增長的工業(yè)需求。如何設(shè)計使其成本最低化，布置合理化，功能現(xiàn)代化是我們研究的課題。本次設(shè)計就是對小噸位的橋式起重機進行設(shè)計，主要設(shè)計內(nèi)容是50t/10t橋式起重機的結(jié)構(gòu)及運行機構(gòu)，其中包括橋架結(jié)構(gòu)的布置計算及校核，主梁結(jié)構(gòu)的計算及校核，端梁結(jié)構(gòu)的計算及校核，主端梁連接以及大車運行機構(gòu)零部件的選擇及校核。
關(guān)鍵詞：起重機 大車運行機構(gòu) 橋架 主端梁 小噸位
Abstract：The graduation project is a bridge crane for the graduation field work done by the tonnage level specific to the design. 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 50t/10t 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.
Key words：Crane The moving mainframe Bridge Main beam and end beam Small tonnage
1.緒 論
1.1橋式起重機的介紹
橋式起重機是橋架在高架軌道上運行的一種橋架型起重機，又稱天車。橋式起重機的橋架沿鋪設(shè)在兩側(cè)高架上的軌道縱向運行，起重小車沿鋪設(shè)在橋架上的軌道橫向運行，構(gòu)成一矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運物料，不受地面設(shè)備的阻礙。橋式起重機廣泛地應(yīng)用在室內(nèi)外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。
橋式起重機設(shè)計設(shè)計方法可以簡單地劃分為傳統(tǒng)設(shè)計方法、現(xiàn)代設(shè)計方法和未來設(shè)計方法三類。傳統(tǒng)設(shè)計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)驗法等設(shè)計方法，該法仍用于我國部分起重機的設(shè)計。現(xiàn)代設(shè)計法指的是近30年發(fā)展起來的設(shè)計方法，如CAD、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計、有限元分析、反求工程設(shè)計、動態(tài)仿真設(shè)計、模塊化設(shè)計、工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計等等，這些方法在起重機的設(shè)計中都有應(yīng)用。橋式起重機設(shè)計模塊化和組合化達到改善整機性能，降低制造成本， 提高通用化程度，用較少規(guī)格數(shù)的零部件組成多品種、 多規(guī)格的系列產(chǎn)品， 充分滿足用戶需求。同時，橋式起重機的并行工程的目標(biāo)在于縮短產(chǎn)品投放市場的時間，提高產(chǎn)品的質(zhì)量以及降低產(chǎn)品在整個生命周期中的消耗。并行工程應(yīng)使產(chǎn)品及其相關(guān)過程設(shè)計工作集成，產(chǎn)品開發(fā)過程中各階段工作交叉并行進行，以盡早發(fā)現(xiàn)并解決產(chǎn)品整個生命周期中的問題，達到多項工作的協(xié)調(diào)一致?？梢韵嘈牛贿h的將來智能設(shè)計會取得更大的突破，從而使起重機的智能設(shè)計成為可能。
1.2橋式起重機設(shè)計的總體方案
主要技術(shù)參數(shù)：中級工作級別，吊運金屬工件，起重機設(shè)操縱室。
起重量主鉤50t，副鉤10t，跨度28.5m，起升高度為主鉤12m，副鉤14m起升速度主鉤7.8m/min,副鉤13.2m/min；小車運行速度v=38.5m/min，大車運行速度V=87.3m/min。
1.3主梁和橋架的設(shè)計
主梁跨度28.5m ,主要構(gòu)件是上蓋板、下蓋板和兩塊垂直腹板，主梁和端梁采用搭接形式，走臺的寬度取決于端梁的長度和大車運行機構(gòu)的平面尺寸，司機室采用閉式一側(cè)安裝，腹板上加橫向加勁板和縱向加勁條或者角鋼來固定，縱向加勁條的焊接采用自動焊，主梁翼緣板和腹板的焊接采用貼角焊縫，腹板的下邊和下蓋板硬做成拋物線形。
1.4端梁的設(shè)計
端梁采用箱型的實體板梁式結(jié)構(gòu)，是由車輪組合端梁架組成，端梁的中間截面也是由上蓋板，下蓋板和兩塊腹板組成；通常把端梁制成制成三個分段，端梁是由兩段通過連接板和角鋼用高強螺栓連接而成。端梁的主要尺寸是依據(jù)主梁的跨度，大車的輪距和小車的軌距來確定的；大車的運行采用分別驅(qū)動的方案。在裝配起重機的時候，先將端梁的一段與其中的一根主梁連接在一起，然后再將端梁的兩段連接起來。
2.選型計算部分
2.1主起升機構(gòu)的設(shè)計
2.1.1確定起升機構(gòu)傳動方案，選擇滑輪組和吊鉤組
按照布置宜緊湊的原則，采用閉式傳動起升機構(gòu)構(gòu)造型式，如圖2-1所示，采用了雙聯(lián)滑輪組，按，查起重機械課本表5-5：取滑輪組倍率。
承載繩分支數(shù)：
圖2-1 起升機構(gòu)文字簡圖
2.1.2選擇鋼絲繩
若滑輪組采用滾動軸承，當(dāng)時，課本起重機械表（67頁）5-6得滑輪組效率：，鋼絲繩所受最大拉力：
（只有當(dāng)起升高度大于50米時q才計入所以此處只記Q）
查課本起重機械表（59頁）5-3得，工作級別為M6時，安全系數(shù)n=6，鋼絲繩計算破斷拉力。
N=312.48KN
由已知要求讓選擇破斷拉力1670的纖維芯鋼絲繩，
由課本公式直徑 。
2.1.3確定卷筒尺寸并驗算強度
卷筒直徑：由設(shè)計參數(shù)要求知：。
卷筒尺寸：（注:t為槽距；H為主起升高度；d為鋼絲繩直徑；l1為固定繩尾所需的長度；l2為卷筒兩端空余部分的長度l3為允許偏差度決定）
n為附加安全圈數(shù)為使繩尾受力減小偏于固定通常取n為1.5到3圈。
mm
l13t=78mm；l2根據(jù)設(shè)計手冊232頁公式p=d+（24）mm及結(jié)構(gòu)需要定為26mm ； 具課本68頁鋼絲繩允許偏斜度為1:10（） 取L3=500mm
卷筒轉(zhuǎn)速：
2.1.4選電動機
計算靜功率：=(0.0180.04)Q=934kg
選自起重機計算實例P238頁
：
查大連伯頓YZR電機資料選用電動機： YZR-315s-8
2.1.5選擇減速器
由上算得:
減速器總傳動比：
又查參考資料得ZQ-1000型號減速器參數(shù):
2.1.6驗算起升速度和實際所需功率
實際起升速度：
誤差：
=×100%=×100%=1.9%＜[]=10%
實際所需等效功率：
===48.57KW＜=52.5KW
2.1.7校核減速器輸出軸強度
由起重機設(shè)計規(guī)范書中公式(6-16)得輸出軸最大徑向力：
由起重機計算實例239頁得輸出軸最大扭矩為：
由以上計算知，所選減速器能滿足要求。
2.1.8選擇制動器
所需靜制動力矩：
制動安全系數(shù)，由課本起重機械運輸?shù)诹虏榈?，由選用YWZ-400/90制動器，其制動轉(zhuǎn)矩，制動輪直徑制動質(zhì)量。
2.2副起升機構(gòu)的設(shè)計
2.2.1確定起升機構(gòu)傳動方案，選擇滑輪組和吊鉤組
按照布置宜緊湊的原則，采用閉式傳動起升機構(gòu)構(gòu)造型式，如圖2-2所示，采用了雙聯(lián)滑輪組，按，查起重機械課本表5-5：取滑輪組倍率。
承載繩分支數(shù)：
圖2-2起升機構(gòu)計算簡圖
起重機課程設(shè)計附表8 P237頁選圖號為G15吊鉤組，得其質(zhì)量：G0=219kg，兩動滑輪間距為A=185mm。
2.2.2選擇鋼絲繩
若滑輪組采用滾動軸承，當(dāng)時，查起重機械課本67頁表5-6得滑輪組效率：，鋼絲繩所受最大拉力：
課本起重機械59頁表5-3，工作級別為時，安全系數(shù)n=5，鋼絲繩計算破斷拉力。
由上知選擇6x19破斷拉力1670的纖維繩芯鋼絲繩，由課本公式直徑得d為13mm，鋼絲繩最小破斷拉力。
2.2.3確定卷筒尺寸并驗算強度
已知卷筒直徑：D=400mm
卷筒尺寸：
，
2.2.4選電動機
計算靜功率：
：
查大連伯頓YZR系列選用電動機： YZR250M1-8
2.2.5選擇減速器
卷筒轉(zhuǎn)速：已經(jīng)求得
減速器總傳動比：由起重機設(shè)計手冊P237查得
2.2.6驗算起升速度
實際起升速度：
誤差：
=×100%=×100%=0.25%＜[]=10%
2.2.7校核減速器輸出軸強度
由起重機設(shè)計規(guī)范書公式(6-16)得輸出軸最大徑向力：
由以上計算知，所選減速器能滿足要求。
2.2.8選擇制動器
所需靜制動力矩
2.3小車運行機構(gòu)
2.3.1確定機構(gòu)傳動方案
小車的傳動方式有兩種．即減速器位于小車主動輪中間或減速器位于小車主動輪一側(cè)。減速器位于小車主動輪中間的小車傳動方式．使小車減速器輸出軸及兩側(cè)傳動軸所承受的扭矩比較均勻。減速器位于小車主動輪一側(cè)的傳動方式，安裝和維修比較方便，但起車時小車車體有左右扭擺現(xiàn)象。
對于雙梁橋式起重機，小車運行機構(gòu)采用圖2-3減速器位于小車主動輪中間的傳動方案：
圖2-3小車運行機構(gòu)傳動簡圖
先對運行阻力計算：
小車質(zhì)量估計取
摩擦阻力矩：
查得，由Dc=500mm車輪組的軸承型號為7524，據(jù)此選出Dc=500車輪組軸承亦為7524.軸承內(nèi)徑和外徑的平均值，由起重機設(shè)計規(guī)范書中表7-1表7-3查得滾動摩擦系數(shù)K=0.0009，軸承摩擦系數(shù)μ=0.02，附加阻力系數(shù)β=2.0（采用導(dǎo)輪式電纜裝置導(dǎo)電），代入上式得
滿載時運行阻力矩：
運行摩擦阻力：
無載時運行阻力矩：
運行摩擦阻力：
2.3.2選電動機
電動機靜功率：
式中 ——滿載時靜阻力；
η=0.9——機構(gòu)傳動效率
m=1——驅(qū)動電機臺數(shù)
初選電動機功率：
式中
——電動機功率增大系數(shù)，由起重運輸機械表7-6得，=1.15
由大連伯頓系列電機選用電動機YZR160L-8，Ne=16kW，n1=705/min,,電機質(zhì)量172kg
2.3.3選擇減速器
車輪轉(zhuǎn)速：
機構(gòu)傳動比：
查泰隆ZQ系列軟齒面減速器表：選用ZQ-500減速器，，[N]中級=12.8kW。
2.3.4驗算運行速度
實際運行速度：
誤差：
故合適。
起動時間：
式中
n1=715r/min；
m=1——驅(qū)動電動機臺數(shù)；
其中
滿載運行時折算到電動機軸上的運行靜阻力矩：
空載運行時折算到電動機軸上的運行靜阻力矩：
初步估算制動輪和聯(lián)軸器的飛輪矩：
本機構(gòu)總飛輪矩：
式中
C由起重機械運輸表4-1查得及其他傳動飛輪矩影響系數(shù)，折算到電動機軸上可取C=1.15
滿載起動時間：
無載起動時間：
由起重運輸機械表5-1查，當(dāng)時，推薦值為5.5s，
（Q=Q）<，故所選電動機能滿足快速起動要求。
2.3.5按起動工況校核減速器功率
起動狀況減速器傳遞的功率：
（）
——運行機構(gòu)中同一級傳動的減速器個數(shù)，=1
2.3.6選擇制動器
通常起重機的起動時間為1～5s,取=3s
所需制動轉(zhuǎn)矩：
由焦作金箍制動器附表15選用YWZ4 315/23，其制動轉(zhuǎn)矩=180Nm
考慮到所取制動時間=3s與起動時間=0.729s差距不大，故可省略制動不打滑驗算。
2.4大車運行機構(gòu)的設(shè)計
2.4.1確定機構(gòu)的傳動方案
跨度為28.5m為中等跨度，為減輕重量，決定采用圖2-4的傳動方案。
圖2-4集中傳動的大車運行機構(gòu)布置方式
1—電動機；2—制動器；3—帶制動器的半齒輪聯(lián)軸器；4—浮動軸；5—半齒輪聯(lián)軸器；6—減速器；7—車輪
2.4.2輪壓
按圖4.2所示的重量分布，計算大車車輪的最大輪壓和最小輪壓。
滿載時，最大輪壓：
空載時，最小輪壓：
車輪踏面疲勞計算載荷：
圖2-5輪壓計算圖
2.4.3運行阻力計算
摩擦總阻力矩：
由起重機課程設(shè)計查得車輪的軸承型號為，軸承內(nèi)徑和外徑的平均值為：；由起重機設(shè)計規(guī)范書中表7-1～7-3查得：滾動摩擦系數(shù)，軸承摩擦系數(shù)；附加阻力系數(shù)代人上式得：
當(dāng)滿載時的運行阻力矩：
運行摩擦阻力：
當(dāng)空載時：
2.4.4選擇電動機
電動機靜功率：
式中：
初選電動機功率：
式中：
由參考資料YZR系列大連伯頓選用電動機為：
2.4.5選擇減速器
車輪轉(zhuǎn)速：
機構(gòu)傳動比：
查泰隆資料表，選用兩臺減速器，其型號為：
可見。
2.4.6起動工況下校核減速器功率
起動工況下減速器傳遞功率：
式中：
因此：
，所以減速器合適。
2.4.7選擇制動器
由焦作金箍系列的YWZ4系列電力液壓筷式制動器的制動時間，
按空載計算制動力矩，即代人起重運輸機械的（7-16）式
：
；
現(xiàn)選用兩臺制動器,由焦作金箍制動器資料得其額定制動力矩，為避免打滑，使用時需將其制動力矩調(diào)至以下。
考慮到所取的制動時間，在驗算起動不打滑條件時，已知是足夠安全的，故制動不打滑驗算從略。
3.結(jié)構(gòu)計算部分
3.1橋架尺寸的確定
大車軸距的大小直接影響大車運行狀況，常?。?
3.2主梁尺寸
主梁在跨度中部的高度h:
由金屬結(jié)構(gòu)課本
當(dāng)小跨度時取較大值，反之取較小值。
求得的梁高通常作為腹板高度，為下料方便，腹板高度一般取尾數(shù)為0的值。取腹板高度。
3.2.1腹板和翼緣板厚度
腹板厚度通常按起重重量決定：
主、端梁翼緣板厚度:
由課本機械裝備金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計P195公式(7-32)翼緣板厚度
取；
端梁頭部下翼緣板板厚；
上翼緣板與中部下翼緣板板厚；
端梁腹板厚度。由課本機械裝備金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計P194公式（7-27）。
3.2.2兩腹板內(nèi)壁間距b:
b=（0.40.8）=（0.40.8）1800=7201440mm
取b=900mm 驗算：
3.2.3上下翼緣板的寬度B1
3.2.4端梁高度H2
主梁總高度
端梁高度H2應(yīng)略大于車輪直徑
3.2.5主梁端部變截面長
d=
3.3主端梁界面
主、端梁采用焊接連接，端梁為拼接長。橋架結(jié)構(gòu)與主。端梁界面圖如下
圖3-1雙梁橋架結(jié)構(gòu)
圖3-2主梁與主梁支撐截面的尺寸簡圖
3.4端梁截面尺寸的確定
3.4.1起重機的總質(zhì)量
（包括主梁端梁小車大車運行機構(gòu)、司機室和電氣設(shè)備等），可由下式估算：
由起重機設(shè)計手冊3-8-12知：
而
由起重機設(shè)計手冊P358表3-8-10，選
為15t。
對較大起重量得起重機，為增大端梁水平剛度和便于主端梁連接，通常B2比B3大50100mm左右，但給制造帶來不便。
B2
3.4.2端梁中部上下翼緣板寬度B4
3.5主.端梁截面幾何性質(zhì)
3.5.1截面尺寸
主梁截面面積：
3.5.2端梁截面
端梁截面積：
圖3-3端梁與端梁支撐面處的尺寸簡圖
3.6載荷
3.6.1自重載荷
a.主梁自重均勻載荷：
小車軌道重量由課本金屬結(jié)構(gòu)P453表20得，軌道理論質(zhì)量60.8N/m
欄桿等重量：
b.主梁均布載荷：
3.6.2小車輪壓：
起升載荷為：
小車自重:
假定輪壓均布，課本起重機械表4-2距K=2400mm
滿載小車輪壓：
3.6.3動力效應(yīng)系數(shù)
3.6.4慣性載荷
大小車都是四個車輪，其中主動輪各占一半，按車輪打滑條件確定大小車運行的慣性力。
一根主梁上的小車慣性力為：
大車運行起.制動慣性力（一根主梁上）為：
3.6.5偏斜運行側(cè)向力
小車左輪至跨度極限位置C1=1.2m，
一根主梁的重量力為：
一根端梁單位長度的重量為：
考慮大車車輪直徑以及其他相關(guān)零件，取。
一根端梁的重量為：
一組大車運行機構(gòu)的重量（分別驅(qū)動兩組對稱配置）為：起重機課程設(shè)計表7-3中得，重心作用位置
司機室及設(shè)備的重量為：
重心作用位置到主梁一端的距離大約取2.8m。
3.6.6滿載小車在主梁跨中央
一側(cè)端梁總靜輪壓為：
由及課本機械裝備金屬結(jié)構(gòu)53頁圖3-9用插值法求得：
3.6.7滿載小車在主梁左端極限位置
3.7扭轉(zhuǎn)載荷
中軌梁扭轉(zhuǎn)載荷較小，且方向相反，可忽略。故在此不用計算。
7端梁總輪壓計算簡圖見圖3-4
圖3-4 端梁總輪壓計算
3.8主梁的計算
3.8.1內(nèi)力
垂直載荷:計算大車傳動側(cè)的主梁。在固定載荷與移動載荷作用下，主端梁按簡支梁計算，如圖3-5所示
圖3-5 主梁計算模型
固定載荷作用下主梁跨中的彎矩
3.8.2跨端剪切力
移動載荷作用下主梁的內(nèi)力
輪壓合力與左輪的距離為：
a.滿載小車在跨中:
跨中E點彎矩為：
跨中E點剪切力為：
跨中內(nèi)扭矩為：
b.滿載小車在跨端極限位置（z=C1）:
端梁剪切力：
主梁跨中總彎矩為：
主梁跨端總剪切力（支撐力）為：
3.8.2水平載荷
a.水平慣性力載荷
在水平載荷
水平鋼架計算模型如圖3-6
圖3-6 水平剛架計算模型
小車在跨端，鋼架的計算系數(shù)為：
跨中水平彎矩為：
跨中水平剪切力為：
跨中軸力為：
小車在跨端，跨端水平剪切力為：
b.偏斜側(cè)向力
在偏斜側(cè)向力作用下，橋架也按水平鋼架分析如圖3-7
圖3-7 側(cè)向力作用下剛架的分析
這時，計算系數(shù)為：
小車在跨中。側(cè)向力為：
超前力為：
端梁中點的軸力：
端梁中點的水平剪切力：
主梁跨中的水平彎矩為：
主梁軸力為：
主梁跨中總的水平彎矩為：
小車在跨端,側(cè)向力為：
超前力為：
端梁中點的軸力為：
端梁中點水平剪切力為：
主梁跨端的水平彎矩為：
主梁跨端的水平剪切力為：
主梁跨端總的水平剪切力為：
小車在跨端時。主梁跨中水平彎矩與慣性載荷的水平彎矩組合值較小，不需計算。
3.8.3強度
需要計算主梁跨中截面如圖2危險點（1）（2）（3）的強度。
a.翼緣板上邊緣與軌道接觸點（1）的應(yīng)力
主腹板邊至軌頂距離為：
集中載荷對腹板邊緣產(chǎn)生的局部壓力為：
垂直彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力為：
水平彎矩產(chǎn)生的應(yīng)力為：=0
慣性載荷與側(cè)向力對主梁產(chǎn)生的軸向力較小且作用方向相反應(yīng)力痕小，故不用計算。
假定剪力由腹板承受，彎矩由翼緣板和腹板共同承受且按慣性矩分配。
點（1）的折算應(yīng)力為：
點（2）的折算應(yīng)力為：
點（3）的折算應(yīng)力為：
b.主梁上翼緣板的靜矩：
c.主腹板下邊的切應(yīng)力為：
d.主梁疲勞強度:
橋架工作級別為A7，應(yīng)按載荷組合1計算主梁跨中的最大彎矩截面（E）的疲勞強度。由于水平慣性載荷產(chǎn)生的應(yīng)力很小，為了計算簡明而忽略慣性力。求截面E的 最大彎矩和最小彎矩，滿載小車位于跨中（輪壓P1在E點上），則
空載小車位于右側(cè)跨端時如圖3-8
圖3-8 主跨梁中（E）最小彎矩的計算
左端支反力為：
驗算腹板受拉翼緣板焊縫（4）的疲勞強度（見圖3-9）
圖3-9 主梁截面疲勞強度驗算
應(yīng)力循環(huán)特性
根據(jù)工作級別E4應(yīng)力集中等級k1及材料Q235，查得
e.因后面要用需驗算橫隔板下端焊縫與主腹板連接處（5）
顯然，相同工況下的應(yīng)力循環(huán)特性是一致的。據(jù)E4及Q235橫隔板采用雙面連續(xù)焊縫連接，板底與受拉翼緣板間隙為50mm，應(yīng)力集中等級為K3，查的=103.7MPa
拉伸疲勞許用應(yīng)力為：
3.9端梁的計算
由端梁截面已經(jīng)初步確定，現(xiàn)進行具體計算：取滿載小車位于主梁跨端，大小車同時運行起，制動及橋架偏斜。
截面3-3及4-4.
端梁支撐處兩個截面很近，只計算受力稍大的截面4-4。
端梁支撐處為安裝大車輪角軸承箱座而切成缺口并焊上兩塊彎板(16mm185mm)。端部腹板兩邊都采用雙面貼角焊縫，取=8mm，支撐處高度400mm，彎板參與端梁承載工作，并承處截面（3-3及4-4）如圖所示3-10。
圖3-10 端梁支承處截面
形心：
慣性矩為：
3.10穩(wěn)定性
3.10.1整體穩(wěn)定性
局部穩(wěn)定性
翼緣板:
腹板:
故只需對著主梁腹板位置設(shè)置四塊橫隔板，隔板厚度
隔板間距
3.10.2橋架的剛度計算
a.滿載小車位于主梁跨中產(chǎn)生的靜撓度：
橋架的水平慣性位移：
b.垂直動剛度
起重機動剛度以滿載小車位于橋架跨中的垂直振頻率來表征，計算如下：主梁質(zhì)量：
全橋架中點換算質(zhì)量為：
起升質(zhì)量為：
起升載荷：
起升鋼絲繩滑輪組的最大下放長度：
橋架跨中靜位移：
起升鋼絲繩滑輪組的靜伸長：
c.水平動剛度
起重機水平動剛度以物品高度懸掛，滿載小車位于橋架跨中的水平自振頻率來表征。
半主梁跨中在單位水平作用下產(chǎn)設(shè)個的水平位移：
3.11總功率
整車電機功率之和
總結(jié)
通過這次雙梁橋式起重機的畢業(yè)設(shè)計，對起重機的起升和金屬結(jié)構(gòu)，加工，裝配等一系列過程有了更多的認識，從中學(xué)到了很多。在設(shè)計過程中，培養(yǎng)了我分析零件結(jié)構(gòu)，運行機構(gòu)傳動機構(gòu)的能力，對書本的知識做進一步的了解與學(xué)習(xí)，對資料進行查詢與合理的應(yīng)用。并熟悉了相關(guān)設(shè)計手冊和繪圖軟件，從而對我們所學(xué)專業(yè)知識更加深刻了解。
完成此次設(shè)計，我學(xué)到了很多專業(yè)與非專業(yè)的知識，真是獲益匪淺。箱體的加工很復(fù)雜，相信隨著經(jīng)濟的發(fā)展，在以后起重機設(shè)計的加工會日益優(yōu)化，精度和質(zhì)量會更得進一步的提高。這次設(shè)計讓我學(xué)到了很多的東西。
參考文獻
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[9]ZQ系列減速器泰隆減速器股份有限公司提供
[10]大連伯頓有限公司的YZR系列起重專用電機提供
[11]焦作金箍的YWZ4系列的制動器提供
致謝
畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書
題目名稱 50/10t雙梁中軌箱型橋式起重機設(shè)計
-機械部件造型及金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計
學(xué)生姓名
所學(xué)專業(yè)
機械設(shè)計制造及其自動化
班級
指導(dǎo)教師姓名
所學(xué)專業(yè)
職稱
完成期限
2012年4月
一、論文（設(shè)計）主要內(nèi)容及主要技術(shù)指標(biāo)
1、對起重機的介紹及雙梁橋式起重機機構(gòu)組成和工作原理的說明。
2、起重機結(jié)構(gòu)方案的比較與確定確定橋架結(jié)構(gòu)的型式和大車運行機構(gòu)的傳動方式。
3、工程力學(xué)、金屬機構(gòu)學(xué)、機械設(shè)計參數(shù)的選擇與計算。
4、主要零部件選擇方案的比較與確定。
5、綜合考慮完成各部分的設(shè)計。
二、畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要求
1、進行廣泛的資料查詢和文獻檢索等前期準(zhǔn)備工作，并完成符合要求的開題報告和任務(wù)書。
2、開題報告、任務(wù)書經(jīng)指導(dǎo)教師審核通過后進行論文的撰寫工作。
3、論文寫作要求符合新鄉(xiāng)學(xué)院本科畢業(yè)論文排版規(guī)范。
4、按時、保質(zhì)、保量完成論文撰寫，并按標(biāo)準(zhǔn)格式裝訂成冊。
三、畢業(yè)論文（設(shè)計）進度安排
（1）2012年4月上旬，查閱與題目有關(guān)的報告，填好論文開題報告，經(jīng)指導(dǎo)老師及指導(dǎo)小組初審再經(jīng)教研室集體討論通過后，開始畢業(yè)論文寫作提綱的編寫。4月中旬向指導(dǎo)老師提交論文寫作提綱，待指導(dǎo)老師批準(zhǔn)后，正式開始論文寫作。
（2）2012年4月下旬完成論文初稿，經(jīng)指導(dǎo)老師審閱提出修改意見后進行修改。
（3）2012年5月上旬前完成論文第二稿，再經(jīng)指導(dǎo)老師進行修改，最后定稿。
（4）2012年5月上旬，進行論文答辯資格審查。
50/10Tx28.5m雙梁橋式起重機的設(shè)計,橋式起重機設(shè)計的總體方案： 主要設(shè)計參數(shù)： 吊運金屬工件，起重機設(shè)操縱室 a起重量主起升50t副起升10t，跨度28.5m； 起升高度主起升12m副起升14m； b速度（m/min）主起升7.8，副起升13.2，小車38.5，大車87.3； c工作級別主起升M6副起升M5小車M5大車M6， d車輪直徑（mm）大車800，小車500； e卷筒直徑主起升800，副起升400； f起升倍率主起升5副起升3,總體設(shè)計,選型計算部分： 1主起升機構(gòu)的設(shè)計 2副起升機構(gòu)的設(shè)計 3驗算起升速度 4小車運行機構(gòu)的設(shè)計 5大車運行機構(gòu)的設(shè)計,結(jié)構(gòu)計算部分： 1橋架尺寸的確定 2主梁尺寸 3主端梁界面 4端梁截面尺寸的確定 5主端梁截面的幾何性質(zhì) 6載荷及扭轉(zhuǎn)載荷 7.主梁的計算 8端梁的計算 9穩(wěn)定性 10總功率,一：選型計算： 1主起升機構(gòu)的計算： a確定起升機構(gòu)傳動方案，選擇滑輪組和吊鉤組,b根據(jù)滑輪組倍率及參數(shù)選擇鋼絲繩 c確定卷筒尺寸并驗算強度 d選擇電機并選擇減速器驗算起升速度和實際所需的功率：這里需要注意的是誤差課本上為15%而在工廠實際誤差10%，所以此處的計算按照后者 e選擇制動器 2.副起升機構(gòu)的計算： a確定起升機構(gòu)傳動方案，選擇滑輪組和吊鉤組,b據(jù)滑輪組倍率及參數(shù)選擇鋼絲繩 c確定卷筒尺寸并驗算強度 d選擇電機并選擇減速器驗算起升速度和所需功率 e選擇制動器 3.小車運行機構(gòu): a確定機構(gòu)傳動方案,小車的傳動方式有兩種．即減速器位于小車主動輪中間或減速器位于小車主動輪一側(cè)。減速器位于小車主動輪中間的小車傳動方式．使小車減速器輸出軸及兩側(cè)傳動軸所承受的扭矩比較均勻。減速器位于小車主動輪一側(cè)的傳動方式，安裝和維修比較方便，但起車時小車車體有左右扭擺現(xiàn)象。 對于雙梁橋式起重機，小車運行機構(gòu)采用上圖，減速器位于小車主動輪中間的傳動方案。其中，滿載時運行阻力矩 ，運行摩擦阻力 及空載時運行阻力矩 ，運行摩擦阻力 需進行計算對后面的計算作為參考。 b電機及減速器并驗算運行速度，估算小車質(zhì)量對電機選擇中隊小車的靜阻力選擇電和電機靜功率計算后在大連伯頓資料中查找并確定電機型號對減速器需計算它的傳動比和輸入功率及運行啟動時的慣性力來綜合確定,4大車運行機構(gòu)的設(shè)計計算 a大車運行電機及減速器的選擇確定機構(gòu)的傳動方案跨度為28.5m為中等跨度，為減輕重量，決定采用下圖的傳動方案。,此處要先計算大車車輪的滿載和空載輪壓后面計算怕用到。 電機及減速器并驗算運行速度，估算小車質(zhì)量對電機選擇中隊小車的靜阻力選擇電和電機靜功率計算后在大連伯頓資料中查找并確定電機型號對減速器需計算它的傳動比和輸入功率及運行啟動時的慣性力來綜合確定 二：結(jié)構(gòu)的計算： 1橋架尺寸的確定 取主梁在跨度中部的高度。 主梁尺寸當(dāng)小跨度時取較大值，反之取較小值。求得的梁高通常作為腹板高度，為下料方便，腹板高度一般取尾數(shù)為0的值。取腹板高度。 2腹板和翼緣板厚度 端梁頭部下翼緣板板厚，上翼緣板與中部下翼緣板板厚。端梁腹板厚度都要算 3兩腹板內(nèi)壁間距b；上下翼緣板的寬度B1；端梁高度H2 ；主梁端部變截面長 d=（1/4~1/8）S 2.主端梁的界面 主.端梁采用焊接連接，端梁為拼接長。橋架結(jié)構(gòu)與主 。,上為主梁與主梁支撐截面的簡圖 3端梁截面尺寸的確定 a起重機的總質(zhì)量（包括主梁端梁小車大車運行機構(gòu)、司機室和電氣設(shè)備等 ） b端梁中部上下翼緣板寬度B4 c端梁與端梁支撐截面處的尺寸簡圖 如下,,,,4.主端梁截面幾何性質(zhì) a主梁、端梁截面面積的確定（見論文22頁） b載荷的計算:主梁均布載荷 +主梁自重均勻載荷 輪壓的計算： a滿載小車在主梁跨中央 b滿載小車在主梁左端極限位置 5.端梁總輪壓計算簡圖,6主梁的計算： a垂直載荷：計算大車傳動側(cè)的主梁。在固定載荷與移動載荷作用下，主端梁按簡支梁計算 b水平載荷的計算： 分小車在跨端跨中，據(jù)端梁中點的軸力和水平剪切力計算主梁在跨中的水平彎矩 C因為選的計算部分為主梁跨中需驗算跨中截面的強度（1）翼緣板上邊緣與軌道接觸點（1）的應(yīng)力（2）主梁上翼緣板的靜矩（3）主腹板下邊的切應(yīng)力為（4）主梁疲勞強度 7端梁的計算：,由端梁截面已經(jīng)初步確定，現(xiàn)進行具體計算：取滿載小車位于主梁跨端，大小車同時運行起，制動及橋架偏斜。 端梁支撐處兩個截面很近，只計算受力稍大的截面4-4。 端梁支撐處為安裝大車輪角軸承箱座而切成缺口并焊上兩塊彎板(16mm185mm)。端部腹板兩邊都采用雙面貼角焊縫，取=8mm，支撐處高度400mm，彎板參與端梁承載工作，并承處截面 此部分老師要求只對型心和慣性矩進行計算,穩(wěn)定性計算: 整體穩(wěn)定性h/b3,才穩(wěn)定 局部穩(wěn)定性翼緣板（比例60穩(wěn)定）和腹板的計算（比例大于80小于160） 橋架的剛度計算 總功率的計算： 整車電機功率之和:主、副起升電機功率和，小車大車電機功率和（大車為兩個電機所以此處寫2倍）,感謝,起重設(shè)備廠工程師王亮指導(dǎo)老師 最后指導(dǎo)管理老師肖淼鑫老師 院系領(lǐng)導(dǎo)及多位評委老師,