1摘要進(jìn)入 21 世紀(jì)以來，我國的鐵路、造船工業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展的軌道，門式起重機(jī)因其在露天作業(yè)環(huán)境中有其它類型起重機(jī)無法替代的優(yōu)勢，因此對其進(jìn)行研究、創(chuàng)新，使其結(jié)構(gòu)更合理，使用更方便，具有重要的戰(zhàn)略和現(xiàn)實(shí)意義。本設(shè)計(jì)以雙梁 A 型門式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)目標(biāo)，內(nèi)容包括主梁、支腿、馬鞍、上下橫梁等結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。首先采用許用應(yīng)力法及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法和第四強(qiáng)度理論對主梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行載荷計(jì)算，然后對其強(qiáng)度、穩(wěn)定性、剛度進(jìn)行校核，最后進(jìn)行螺栓連接的計(jì)算。如不符合，重復(fù)所做步驟。其設(shè)計(jì)很好的體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)在金屬結(jié)構(gòu)件和起重機(jī)運(yùn)輸中的重要運(yùn)用。關(guān)鍵詞：門式起重機(jī)；金屬結(jié)構(gòu)；載荷計(jì)算；雙梁 .1AbstractIn the 21st century, China's railways, shipbuilding industry has entered a rapid development track, gantry crane in its operating environment in the open air there are other types of cranes can not be replaced advantage, so its research, innovation, its structure is more reasonable , More convenient, has important strategic and practical significance.The design-A double beam gantry crane design goals for the design, including the main beam, legs, saddle, upper and lower beams and other structures. Focus on part of the structure of the load and load combinations, the final calculation of the bolt connection. Good indication of the design of structural mechanics, mechanics of materials in the metal structure and the importance of transport used cranes.Key words：Gantrycranes; metalstructure; loadcalculation; doublebeam .2目錄第一章 前言 .11.1 結(jié)構(gòu)簡介 11.2 發(fā)展現(xiàn)狀 11.3 研究 目的和意義 2第二章 總體設(shè)計(jì) .42.1 總體設(shè)計(jì) 42.1.1 材料選擇 42.1.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 42.1.3 設(shè)計(jì)參數(shù) .52.2 部件截面形狀的確定 62.3 截面慣性矩驗(yàn)算 .11第三章 主梁計(jì)算 123.1 載荷及內(nèi)力計(jì)算 .123.1.1 載荷計(jì)算 .123.1.2 內(nèi)力計(jì)算 173.2 主梁的強(qiáng)度 .243.2.1 主梁彎曲應(yīng)力驗(yàn)算 243.2.2 主梁支撐處的剪力 .283.2.3 主梁疲勞強(qiáng)度 .293.3 主梁的穩(wěn)定性 .303.4 主梁剛度設(shè)計(jì)計(jì)算 .353.4.1 主梁跨中一簡支剛架靜剛度計(jì)算 .353.4.2 小車懸臂一簡支剛架靜剛度計(jì)算 .363.4.3 主梁水平靜剛度計(jì)算 .363.4.4 懸臂的水平靜剛度 .373.4.5 主梁動(dòng)剛度 37第四章 支腿平面內(nèi)剛架的設(shè)計(jì) 404.1 鋼架的三次超靜定結(jié)構(gòu) .404.2 馬鞍橫梁跨中截面內(nèi)力計(jì)算 .424.2.1 剛性腿側(cè)計(jì)算 .424.2.2 結(jié)構(gòu)彎矩計(jì)算 .433第五章 支承架設(shè)計(jì)及計(jì)算 455.1 支撐架剛度計(jì)算 .455.2 支撐架的小車軌頂處位移 .515.3 整體穩(wěn)定性計(jì)算 .58第六章 螺栓連接強(qiáng)度計(jì)算 606.1 馬鞍的連接強(qiáng)度計(jì)算 .606.2 支腿與橫梁的連接計(jì)算 .616.3 主梁在跨中的連接計(jì)算 .626.4 主梁蓋板的螺栓連接 .62結(jié)論 .64致謝 .65參考文獻(xiàn) .66附錄：外文資料與中文翻譯 .671第一章 前言1.1 結(jié)構(gòu)簡介門式起重機(jī)是橋式起重機(jī)的一種變形。在港口主要用于室外的貨場、料場貨、散貨的裝卸作業(yè)。它的金屬結(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)，在港口貨場得到廣泛使用。本次設(shè)計(jì)的起重機(jī)因支腿形狀類似字母 A 又稱 A 型門式起重機(jī)，該裝置主要是由雙主梁、兩剛支腿、兩柔支腿以及馬鞍、上下橫梁等結(jié)構(gòu)組成。雙梁 A 型門式起重機(jī)一般做成箱型結(jié)構(gòu)，而且常做成雙懸臂的橋架。有時(shí)也可做成桁架結(jié)構(gòu)，但是桁架結(jié)構(gòu)存在著制造勞動(dòng)量大，維修保養(yǎng)不方便等缺點(diǎn)，所以一般設(shè)計(jì)成箱梁門式起重機(jī)。1.2 發(fā)展現(xiàn)狀目前，國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)大型起重機(jī)的廠家很多。其中以中聯(lián)重科、三一重工、撫挖等公司產(chǎn)品系列較全，市場占有率較高。中聯(lián)重科在 2007年 12 月宣布實(shí)行品牌統(tǒng)一戰(zhàn)略后?，F(xiàn)已成功開發(fā)了 50t~600t 履帶式起重機(jī)產(chǎn)品系列。作為中國起重機(jī)行業(yè)的領(lǐng)跑者，徐州重型機(jī)械有限公司現(xiàn)在已經(jīng)形成了以汽車起重機(jī)為主導(dǎo)，履帶式起重機(jī)和全路面起重機(jī)為側(cè)翼強(qiáng)勢推進(jìn)的龐大型譜群。國內(nèi)最具歷史的履帶式起重機(jī)生產(chǎn)企業(yè)撫挖現(xiàn)已擁有 35t~350t 的履帶式起重機(jī)產(chǎn)品系列。QUY350 是撫挖 2007 年推出的國產(chǎn)首臺(tái) 350t 履帶式起重機(jī)，填補(bǔ)了國內(nèi) 350t 履帶式起重機(jī)的產(chǎn)品型譜空白。國外專業(yè)生產(chǎn)大型起重機(jī)廠家很多。其中利勃海爾、特雷克斯-德馬格、馬尼托瓦克與神鋼等公司產(chǎn)品系列較全， 市場占有率較高。利勃海爾公司的產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)、工作可靠，其生產(chǎn)的 LR 系列履帶起重2機(jī)最大起重量已達(dá) 1200t。其桁架臂履帶式起重機(jī)系列在 2007 年又喜添新品 LR1600/2，使其產(chǎn)品型譜更加完善。未來的一段時(shí)間內(nèi)，起重機(jī)的發(fā)展趨勢包括以下幾個(gè)方面：（1）大噸位的自拆裝系統(tǒng)。 （2）便利模塊化和組合化。 （3）混合型起重機(jī)1.3 研究目的和意義通過對雙梁 A 型門式起重機(jī)的研究和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，能夠讓我很好的掌握結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)在金屬結(jié)構(gòu)件和起重機(jī)運(yùn)輸中的運(yùn)用。作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的一大課題，在融合貫通機(jī)械專業(yè)的同時(shí)，更能很好的使自己所學(xué)專業(yè)知識(shí)全面化、系統(tǒng)化。本次設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，特別是支腿、馬鞍部分，設(shè)計(jì)難度較大，計(jì)算量也較多。不光是對專業(yè)知識(shí)的考察，更體現(xiàn)在自己對待生活和學(xué)習(xí)的態(tài)度上。通過這一環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，更能很好的提高了以下方面的能力：1、綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，獨(dú)立分析和解決設(shè)計(jì)問題的能力；2、熟練運(yùn)用基本技能，包括繪圖、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、翻譯、查閱文獻(xiàn)等等的能力；實(shí)驗(yàn)研究的能力；撰寫科技論文和技術(shù)報(bào)告，正確運(yùn)用國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)語言闡述理論和技術(shù)問題的能力：3、收集加工各種信息的能力，獲取知識(shí)的能力；5、多角度的培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用和擴(kuò)大所學(xué)知識(shí)面的能力，以提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力。6、通過依據(jù)數(shù)據(jù)、準(zhǔn)確的制圖，培養(yǎng)了我們收集、整理、分析及運(yùn)用資料的能力 。7、另外它不僅僅局限在機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)上更涉及了有關(guān)材料學(xué)、力學(xué)等多學(xué)科知識(shí)，使我們對交叉學(xué)科有了一定的涉足，拓寬了我們的知識(shí)3面，更激發(fā)了進(jìn)行本專業(yè)工作、學(xué)習(xí)的激情與興趣。本設(shè)計(jì)為 32t 雙梁 A 型門式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)給出的設(shè)計(jì)參數(shù)，設(shè)計(jì)出符合要求滿足使用性能的起重機(jī)結(jié)構(gòu)，并對設(shè)計(jì)出來的結(jié)構(gòu)進(jìn)行校核計(jì)算。所用到的研究方法主要有經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法、比較研究法、文獻(xiàn)資料法等。借鑒前人對起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成熟經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合目前雙梁 A 型門式起重機(jī)所存在的缺點(diǎn)和不足，進(jìn)行起重機(jī)的創(chuàng)新性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過翻閱相關(guān)文獻(xiàn)書籍對涉及到的雙主梁、兩剛支腿、兩柔支腿以及馬鞍、上下橫梁等結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，特別是載荷計(jì)算及載荷組合，螺栓的連接計(jì)算。比 較 研 究 法 可 以 理 解 為 是 根 據(jù) 一 定 的 標(biāo) 準(zhǔn) ， 對 兩 個(gè) 或 兩 個(gè) 以 上 有 聯(lián) 系的 事 物 進(jìn) 行 考 察 ， 尋 找 其 異 同 ， 探 求 普 遍 規(guī) 律 與 特 殊 規(guī) 律 的 方 法 。具 體 要 求 如 下 ：a、設(shè)計(jì)中要注意的問題是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，特別是支腿、馬鞍部分，設(shè)計(jì)難度較大，計(jì)算量較多。 b、通過本次設(shè)計(jì)，熟練掌握結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)在金屬結(jié)構(gòu)件和起重機(jī)運(yùn)輸中的運(yùn)用。c、完成校院要求的工作量和畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的撰寫。4第二章 總體設(shè)計(jì)2.1 總體設(shè)計(jì)2.1.1 材料選擇在選擇起重機(jī)材料時(shí)一般應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：1.經(jīng)濟(jì)性：性能與材料價(jià)格成正比;2.設(shè)計(jì)要求：對于有重量限制的，可以選用強(qiáng)度等級(jí)好一些的材料;3.作業(yè)環(huán)境要求：對于有低溫操作要求的產(chǎn)品，必須考慮材料的低溫沖擊性能，也就是 A/B/C/D/E 等;4.制造能力：如果對于高強(qiáng)度板的焊接能力達(dá)不到，就不能選用。參閱大連起重機(jī)廠編的《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》 ，起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)主要受力構(gòu)件應(yīng)采用平爐或轉(zhuǎn)爐的碳素鋼和普通合金鋼，但端梁一般采用Q235B 的鋼材或者型材。2.1.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)原始資料及查閱《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)手冊》現(xiàn)列出門架的結(jié)構(gòu)簡圖及其主要尺寸如圖 2-1，2-2 和表 1-1 .圖 2-1 門架結(jié)構(gòu)簡圖5圖 2-2 門架結(jié)構(gòu)簡圖具體尺寸如表 1-1：表 1-1A1 5.2m A2 4.2mA3 11.16m A4 1mA5 8m A6 1.4mL1 10m B2 1.89mB3 11.32m2.1.3 設(shè)計(jì)參數(shù)①總體參數(shù)起重量：Q=32t 跨度：S=26m工作級(jí)別 A6 起升高度：11m起升速度： 工作風(fēng)壓;q=250Pamin/3.9?起V②大車參數(shù)大車運(yùn)行速度：V=37.8m/min 大車輪距（基距）：B=8.5m懸臂全長： 有效懸臂長度：L21 mS61?6整機(jī)總重： (估)馬鞍自重：106.8t?AGtGm36.?操縱室重： 電器集中質(zhì)量：kgc5kgdq750梯子等重： 單支腿自重：ct24tt.③小車參數(shù)小車自重： 小車軌：P38tGxc3.1?小車輪距：b=2.7m 小車軌距：K=2.5m小車軌面到小車最高點(diǎn)的高度：1.6m2.2 部件截面形狀的確定雙 梁 門 式 起 重 機(jī) 承 載 能 力 強(qiáng) ， 跨 度 大 、 整 體 穩(wěn) 定 性 好 ， 品 種 多 ，但 自 身 質(zhì) 量 與 相 同 起 重 量 的 單 主 梁 門 式 起 重 機(jī) 相 比 要 大 些 ， 造 價(jià) 也 較高 。 根 據(jù) 主 梁 結(jié) 構(gòu) 不 同 ， 又 可 分 為 箱 形 梁 和 桁 架 兩 種 形 式 。 但 考 慮到 制造勞動(dòng)量大，維修保養(yǎng)不方便等缺點(diǎn)，目 前 一 般 多 采 用 箱 形 結(jié) 構(gòu) 。1.主 梁 截 面1） 如 圖 2-3 所 示 主 梁 截 面 的 形 狀 及 尺 寸 。由已知條件和經(jīng)驗(yàn)值可知主梁截面的主要結(jié)構(gòu)尺寸及重要參數(shù)如下 ：高度： 取腹板高度：0Hm?120hm?翼緣板厚度; 取主腹板厚度： ，1??8?副腹板厚度： 627圖 2-3 主梁截面圖2）主梁尺寸計(jì)算主梁高度如下： mhH12012001 ?????主梁寬度： mm)6~48()5.~4(?b主腹板外側(cè)間距： mL30~60603?側(cè)且 ，取 b=614mm,上下翼緣板各不相同，分別120473bm??為 及 .取懸臂部分的橫斷面完全等同于中間主梁的橫斷面，675?6選擇偏軌箱型形式，采用偏軌省去了中軌支撐軌道而設(shè)置橫向加勁板，從而也省去了大量的焊縫，減少制造過程變形為了能在主腹板上設(shè)置軌道和壓板須使上翼緣板的懸伸寬度加大因而增加了保證懸臂部分局部穩(wěn)定性而設(shè)置的三角肋。3）截面慣性矩驗(yàn)算面積： ? ?22106547381206308Am??????822614074980.749Amm???型心坐標(biāo)： 61328.3Xc???735104Yc慣性矩:94.826Ixmy??2.馬鞍截面 如圖 2-4 馬鞍截 面 的 形 狀 及 尺 寸圖 2-4 馬鞍的截面形狀面積： 22(3842608)163840.164Amm?????質(zhì)量： HgFmaq N7.93慣性矩： 342.10IX???4.5IY?3.支腿截面 如圖 2-5、2-6 所示支腿截 面 的 形 狀 及 尺 寸支腿上端的截面在門架平面內(nèi)的慣性矩：911323.60.160.20.22IX? ???????? ?? ? 40.1m?支腿下端的截面在門架平面內(nèi)的慣性矩：， 34.91Imx? 48.5yIm??圖 2-5 支腿上端的截面形狀圖 2-6 支腿下端的截面形狀4. 端梁截面 如圖 2-7 所示端梁截 面 的 形 狀 及 尺 寸10由于端梁一般是偏于安全的,參閱《起重機(jī)課程設(shè)計(jì)》選取截面截面如圖 2-7圖 2-7 端梁截面形狀5.下橫梁截面 如圖 2-8 所示下橫梁截 面 的 形 狀 及 尺 寸 圖 2-8 下橫梁的截面形狀下橫梁面積: 22(28068)40.4Amm?????型心坐標(biāo)： ， XCY慣性矩： ， 34.91Ix?4.15yI?112.3 截面慣性矩驗(yàn)算因主梁為關(guān)鍵性部件，在起重機(jī)使用過程中承載主要載荷，現(xiàn)對主梁的慣性矩進(jìn)行初步驗(yàn)算小車集中載荷： 1323109.841079210673mQptGxNjPN?????????????主滿載小車位于主梁跨中產(chǎn)生的垂直靜撓度為： ??mLYEIpYX5.28048131 ???2m31026a91026 2NPEI???? ??取 查 取 ，材 料 力 學(xué) 》 教 程 表材 料 的 彈 性 模 量 ， 由 《主 梁 的 抗 彎 剛 度 冊度 ） ， 見 起 重 機(jī) 設(shè) 計(jì) 手主 梁 的 許 用 靜 位 移 （ 撓1.17 mm?????13485.48)(1 YEpLIX ?904當(dāng)滿載小車位于懸臂端極限位置產(chǎn)生的垂直撓度為： ??mlEIlLPYX 4.735063)(222???2.32?????1.60)26()(1)( 3322lpIX 10?4m主梁截面許用慣性矩: 滿足要求??4907.I?12第三章 主梁計(jì)算3.1 載荷及內(nèi)力計(jì)算3.1.1 載荷計(jì)算（1）固定載荷主梁自重載荷： m2843.910' NLmgFq???小車軌道重量： 3.69/1/g欄桿及導(dǎo)電架質(zhì)量： 09.80/FmgNmL???主梁的均布載荷： (28431)/'4205/FqgN???（2）移動(dòng)載荷首先假定小車的重量中心與起升載荷的重量中心均集中在小車的中心。起升載荷： ()(3201)9.83270PmgNQ??????小車自重載荷： .4Gx滿載小車靜輪壓有前面已知： 108792Pj空載小車靜輪壓： .1473029''41mgGxNj??????217438pN??13(3)動(dòng)力效應(yīng)系數(shù)起升沖擊系數(shù)： 1.??起升動(dòng)載系數(shù)： 43.1876.0212min ?????qV?運(yùn)行沖擊系數(shù)： .0585.584hy?(4)慣性載荷按車輪打滑條件確定大小車運(yùn)行的慣性力一根主梁上的小車慣性力： 1087921532PNxg????大車運(yùn)行起制動(dòng)慣性力（一根主梁上）為：均布慣性力主梁： 405/41/271FqmH?小車集中慣性力： 3872PN???(5)風(fēng)載荷作用于貨物的風(fēng)載荷： NAqCkFihW 125601.1 ????非工作狀態(tài)風(fēng)載荷： i .47867.3 ??作用于主梁上的風(fēng)載荷:小車： 11.71250hiPCkqAN???主梁: NKn 3645)125.6(2 ?????(6)扭轉(zhuǎn)載荷偏軌箱型梁由 和 的偏心作用而產(chǎn)生移動(dòng)扭矩如圖 3-1 所示。偏軌p?H箱型梁彎心 A 在梁截面的形心軸上（不考慮翼緣外伸部分）彎心至主腹板中心的距離為：14686212()(14)2018eb m??????????軌高： 34hmg1' (2034)72H???移動(dòng)扭矩： 8.26534TPeNmp?:'187.h（7）慣性載荷下橫梁產(chǎn)生的慣性力，下橫梁面的截面，由大車輪直徑 D=900m 選定下橫梁截面尺寸，下橫梁面積: 22(28068)40.4Amm?????形心坐標(biāo)： XCY?圖 3-1 下橫梁截面形狀及尺寸下橫梁面積: 22(28068)40.4Amm?????形心坐標(biāo)： XCYC15慣性矩： 342.9160Imx???48.150yIm???則下橫梁產(chǎn)生的自重載荷為： .7.29./FkAgNXhL?73.8/下橫梁產(chǎn)生的慣性力為： NLFPXhH 14.592106???馬鞍的截面（在門架平面內(nèi)）產(chǎn)生的慣性力： 面積： 2(3842608)6384.6Amm????質(zhì)量： 1.75.19./15/Fkgqma??慣性矩： 34.IX?4.510IY???慣性力： ??152.631820FLqaPNHm????支腿上截面產(chǎn)生的慣性力：慣性矩： 1323.60.16.20.122IX? ??????? ?? ?4.m?支腿下截面產(chǎn)生的慣性力：慣性矩： 342.9160Ix??48.5yI??取支腿從下截面開始的 0.7H 處作為計(jì)算截面如圖 3-2 所示。平均面積： 16020821.Am???平均實(shí)體面積： 160????????????????1622360.36m?圖 3-2 下支腿 0.7H 處截面形狀及尺寸慣性矩： IX?3440.72.10m??1Iy339?支腿自重載荷為： .2785.69.8/3102/2FkAgNmq????(8)偏斜側(cè)向力一根主梁的重量： LPqG104)(43' ??一組大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的重量： 29.876mgNj??司機(jī)室及設(shè)備的重量（按合力計(jì)）： 0.190PNGs?一根端梁的重量： 2843.5718PFLdq???滿載小車在主梁跨中時(shí)，左側(cè)下橫梁總靜輪壓 PR1如下 1711 2()2(1)237047631025(4.5)193.8109()479dPpPPpRQGztmaXhLdGLx sN??????????由 ，查得.620?BL.75??側(cè)向力： 14029.13524PNSR??滿載小車在主梁與支腿相接處 ??NLdPPSX GdLXhmaZtGQR7.6319826310 48.1973542102742 2?????????? ??????????????側(cè)向力： 897540.17603PNSR????3.1.2 內(nèi)力計(jì)算（1）垂直平面內(nèi)的應(yīng)力計(jì)算主梁內(nèi)力時(shí)，將門架當(dāng)作平面靜定結(jié)構(gòu)分析,由主梁自重均布載荷引起的力有：支反力： NLFVqBA 5.8620)1426(405)12( ??????剪力： NQRCLD .37)4qR 605????18跨中彎矩： mNlLFMqL 13876502.)426(05)4(242 ???????跨端彎矩： .2lCD?:圖 3-3 內(nèi)力模型圖考慮移動(dòng)載荷引起的主梁內(nèi)力，取小車輪壓 分別1087921?jjp計(jì)算小車位于跨中和懸臂端時(shí)的主梁內(nèi)力。191）小車位于跨中，受力如圖 3-4 所示。圖 3-4 小車受力圖跨中的剪力為：119843????????)265.1(2743815.)21(LKPFP? mN跨中的內(nèi)扭矩： ????.34804TTnH????:mN367最大彎矩作用位置：24.75????????)2617438(5.098221LpPkXjjjj mN20求得支反力為: NLKXPLVjjA 5.1246).8(21079210879)(21 ????????pPAjjB 35.4)(21 ???剪力為： ， NVQD5.41VQBC922）小車位于懸臂端，如圖 3-5 所示。圖 3-5 小車受力圖支持反力 VA計(jì)算如下： NLklPLljj 25.71626)5.( 108792610879)(''21???? ?????21NLklPlVjjB 5.397246.108792610879''21 ???????剪力： NVQBRDLC5.34D 7.1.576.394?彎矩： ??NklplPMjj 5.123648)5.6(6089)(''21 ?????NLVB 5.145.39742 ???滿載小車處于主梁的左端時(shí)，如圖 3-6 所示。圖 3-6 滿載小車受力圖 跨端剪力為： NLKPFPC 3.27586.2174385.4 ????????跨端內(nèi)扭矩： (0)1T mnH??:= mN.328當(dāng)小車制動(dòng)時(shí)，慣性力順主梁方向引起的主梁內(nèi)力，如圖 3-7 所示支反力： NLhPVgXBA 8.657021???22剪力： NVQBADC8.6570??13HPAXg圖 3-7 主梁受力示意圖 跨中彎矩： 1153.6832MPhNmLXg???:支座處彎矩： .172D（2）水平面內(nèi)的應(yīng)力在主梁水平面內(nèi)，如圖 3-8 所示當(dāng)大車制動(dòng)時(shí)由于慣性力和風(fēng)載荷引起的主梁內(nèi)力（其中由主梁自重引起的慣性力 和小車自重引起的FH已計(jì)算過）：PH23圖 3-8 主梁內(nèi)力簡圖是將風(fēng)載荷 均布在主梁上2q2p（順大車軌道方向的風(fēng)載荷）NmlL1.428619????小車在跨中： 2()(5).52MFqlDH????14583N?: mNPplLqHWHL 23679)1085.67430(4162)4156(2 )22 ??????? ?????????????小車在懸臂端： ???214LMFqlpPDHH?? N5.173426)085374()4561(2 ???????212LqlPLw???????75.93426)0874537(64)156(2 ????????????現(xiàn)分別將主梁在水平面和垂直面產(chǎn)生的彎矩列表如表 3-1，3-2。24表 3-1 主梁在水平面內(nèi)的彎矩（N/m）小車的位置 DML2M小車在跨中 -14853 236792小車在懸臂 -173734.5 9534.75表 3-2 主梁在垂直平面內(nèi)的彎矩（N/m）產(chǎn)生彎矩的外力主梁均布質(zhì)量 q 下 移動(dòng)載荷 P 下小車的位置 DML2DML2小車在跨中 -73648 1387650 0 981162小車在懸臂 1235648 -516418.5 -706674 -353337產(chǎn)生彎矩的外力小車在制動(dòng)下 外力合成下小車的位置 DL2DL2小車在跨中 173326 86663 99768 1191386小心在懸臂 173326 86663 -606996 -1431133.2 主梁的強(qiáng)度3.2.1 主梁彎曲應(yīng)力驗(yàn)算由表 3-1，3-2 可知，在水平和垂直平面內(nèi)，小車位于跨中和懸臂支撐處時(shí)產(chǎn)生的彎矩最大，現(xiàn)分別驗(yàn)算跨中和懸臂支撐兩個(gè)位置處主梁的彎曲應(yīng)力。由公式求得跨中彎曲應(yīng)力：251221. .SSMMyxLLzWIIxyx?????????????????33938654108547.10.2( )0.726????14. 3sMPMPaan??????懸臂支撐處彎曲應(yīng)力 ：C3360954107928101.21.58.7.6SDCWxy???? ?????? ???????? ?????65.7.MPPaa??主腹板上邊緣點(diǎn)至軌頂距離為： 0hyg???134m?主腹板邊的局部壓應(yīng)力為： 41.5807946.(24)20Pj MPmahy??????????????在水平面內(nèi)，主梁還受偏斜運(yùn)行時(shí)的水平側(cè)向載荷作用，由側(cè)向力對雙梁產(chǎn)生的水平彎矩如下： 0FSBDW?水平剛架計(jì)算模型為如圖 3-8 所示。26圖 3-8 水平剛架計(jì)算模型圖'2(50278)3051Kkxm????'31b????'9297022aB??小車在跨中，剛架的計(jì)算系數(shù)為： 1.106.3158312' ??????LIkrs小車在跨中，偏斜側(cè)向力為: 24PNS超前力為： LBPSW8.1965011 ???下橫梁中點(diǎn)的軸力為： 76212NPNd?下橫梁中點(diǎn)的水平剪切力為： 112.97352410'205aFP NdSkrs??????????????????主梁跨中的水平彎矩為: