冶金铸造双梁桥式起重机结构设计毕业设计.doc

冶金铸造双梁桥式起重机结构设计毕业设计 目录 摘要 I Abstract II 前言 IV 1 总体方案设计 1 1.2总体结构及设计 1 1.3 材料选择及许用应力 2 1.4各部件尺寸及截面性质 2 2 桥架分析 13 2.1 载荷组合的确定 13 2.2 桥架假定 13 2.3 载荷计算 13 2.4简化模型 23 2.5 垂直载荷 25 2.6 水平载荷 28 3 主主梁计算 35 3.1 强度校核 35 3.2 主主梁疲劳强度校核 37 3.3 主梁的稳定性 39 3.4 刚度计算 45 4 副主梁校核 49 4.1 强度校核 49 4.2 副主梁疲劳强度校核 51 4.3 副主梁的稳定性 53 4.4 刚度计算 57 4.5 桥架拱度 59 5 端梁校核 61 5.1 主主梁端部耳板设计 61 5.2 副主梁一侧端梁的校核 65 结论 72 致谢 73 参考文献 74 前言 起重机的出现大大提高了人们的劳动效率，以前需要许多人花长时间才能搬动的大型物件现在用起重机就能轻易达到效果，尤其是在小范围的搬动过程中起重机的作用是相当明显的。在工厂的厂房内搬运大型零件或重型装置桥式起重机是不可获缺的。桥式起重机小车主要包括起升机构、小车架、小车运行机构、吊具等部分。其中的小车运行机构主要由减速器、主动轮组、从动轮组、传动轴和一些连接件组成。此次设计的，安装于工程厂房内，用于对桥式起重机的载荷要求较高，所以对减速器性能要求较高。 图(1)桥架结构框架图 1.3 材料选择及许用应力 根据总体结构，铸造起重机工作级别A6为重级，工作环境温度较高，起重量大，频繁起吊，设计计算时疲劳强度为其首要约束条件，选用对应力集中不敏感的Q235-A，考虑起重量较大，主/副梁均采用偏轨箱型梁。 材料的许用应力及性能常数见表1、表2。 表1.1 材料许用应力 板厚 正应力 剪应力 mm 16 370 152.0 167.9 184.4 87.76 96.94 106.5 370 158.8 175.4 192.6 91.7 101.3 111.2 表1.2 材料性能常数表 弹性模量E 剪切弹性模量G 密度 1.4各部件尺寸及截面性质 1.4.1 主主梁尺寸及截面性质 1 主主梁跨中截面尺寸 初选高度=1294～1571mm 考虑大车运行机构安装在主梁内，且主主梁与副主梁的高度差必须满足一定得要求，故将主主梁取为大截面薄钢板的形式，以达到节省材料、重量轻的要求。因此取腹板高度mm。 为了省去走台，对宽型偏轨箱型梁，主主梁腹板内侧间距取mm=440mm。上下翼缘板厚度mm，上翼缘板长2530mm，下翼缘板长2326mm，主腹板厚度 mm，副腹板厚度 mm。上下翼缘板外伸部分长不相同。有轨道一侧上翼缘板外伸长度mm，取250mm。其它翼缘外伸部分长度 mm。 mm (焊缝厚度) 取=50mm。 轨道侧主腹板受局部压应力，应将板加厚，由局部压应力的分布长度，设计离上翼缘板350mm的一段腹板板厚取为18mm。 主主梁跨中截面尺寸如图(2)所示。 图(2)主主梁跨中截面尺寸 2 主主梁跨端截面尺寸 高度mm 要确定主主梁跨端截面尺寸，只需确定其高度，取=1300mm，跨端下翼缘板厚度为18mm。 主主梁跨端截面尺寸如图(3) 图（3）主主梁跨端截面尺寸 3 主主梁跨中截面性质 建立如图(2)所示的坐标系，计算形心位置 =1256.851257mm。 =1238.881239mm 计算弯心位置mm 弯心近似地在截面对称形心轴上，其至主腹板中线的距离为1021mm。 净截面面积 毛截面面积 计算惯性矩 对形心轴的惯性矩 对形心轴的惯性矩 4 主主梁跨端截面性质 净截面面积 毛截面面积 建立图（3）所示的坐标系，计算形心位置 =674.6675mm =1236.861237mm 计算惯性矩，对形心轴的惯性矩 对形心轴的惯性矩 1.4.2副主梁尺寸及截面性质 1 副主梁跨中截面尺寸 初选梁高=1294~1571mm，取腹板高度 ，上下翼缘板厚度 ，腹板厚度：主腹板 ，副腹板厚度，副主梁总高 副主梁宽度 ，取腹板内侧间距 且 1100，主腹板一侧上翼缘板外伸长度 ，取外伸长 ，其余悬伸长大于1.5倍的焊缝厚度，取。其尺寸如下图 图(4)副主梁跨中截面尺寸 2. 副主梁跨端截面尺寸 确定其高度 ，取腹板高度为800 副主梁跨端截面尺寸如图(5) 图(5)副主梁跨端截面尺寸 3. 副主梁跨中截面性质 建立图（4）所示的直角坐标系，