【正文】 阻力計(jì)算： ...................................... 83 電機(jī)的選型及計(jì)算 .................................... 84 選聯(lián)軸器： ........................................ 84 減速器的選型及計(jì)算 ................................ 85 電機(jī)的發(fā)熱及過(guò)載校核 ............................... 85 電動(dòng)機(jī)發(fā)熱 驗(yàn)算： ............................. 85 起動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算： ................................ 85 電動(dòng)機(jī)過(guò)載驗(yàn)算： ............................. 86 空載、滿載起動(dòng)打滑驗(yàn)算 ............................ 86 制動(dòng)器的選型及校核計(jì)算 ............................ 87 總結(jié) : .................................................... 89 參考資料 .................................................. 90 1 第一部分 第 一 章 設(shè)計(jì)初始參數(shù) ： 起重量 QP = (t) 跨 度 S=26 (m) 左懸臂長(zhǎng) 1L =8(m) 左有效懸臂長(zhǎng) 11L =5. 5(m) 右懸臂長(zhǎng) 2L =8 (m) 起升高度 0H =9 (m) 結(jié)構(gòu)形式及尺寸如圖 1—1 所示 。 圖 1— 1 結(jié)構(gòu)形式及尺寸 整機(jī) 工作級(jí)別為 A7 主起升工作級(jí)別為 E7 小車運(yùn)行工作級(jí)別為 E5 大車運(yùn)行工作級(jí)別為 E5 主起升速度 VZQ=重載 ~12(m/min) /輕載 ~18 (m/min) 小車運(yùn)行速度 VXY=3~30 (m/min) 大車運(yùn)行速度 VDY=4~40(m/min) 2 選用相關(guān) 設(shè)計(jì) 許用參數(shù) ： 鋼結(jié)構(gòu)材料 Q235 B 許用正應(yīng)力 ? ? 156I MPa? ? ? ? 175 MPa? ? ? 許用剪應(yīng)力 ? ? 124MPa? ? 龍門架許用剛度： 主梁垂直許用靜剛度： 跨中 ??xY ＝ S/800＝ ； 懸臂 ??1Y? 1ZS /360＝ ； 主梁水平許用靜剛度： 跨中 ??yY ＝ S/20xx＝ 13mm； 懸臂 ??1Y? 1ZS /700＝ ； 龍門架縱向靜剛度： 主梁沿小車軌道方向 ??XGY ＝ H/800＝ ； 許用動(dòng)剛度 ??f ＝ ； 連接螺栓材料 級(jí)螺栓 許用正應(yīng)力 ??s? ＝ ； 疲勞強(qiáng)度及板屈曲強(qiáng)度依 GB381120xx 計(jì)算許用值選取。 3 第二章 初選 支腿 結(jié)構(gòu)形式 門架結(jié)構(gòu)型式、尺寸及計(jì)算截面 門架結(jié)構(gòu) 型式及尺寸 及計(jì)算截面如圖 21 所示 圖 21 123112=932049829144107619200780A mmA mmA mmL mmB mmB mm????? 4 第三章 載荷計(jì)算 . 自重載荷 計(jì)算出梁的質(zhì)量有公式 ShhWm G ??? ?????? ?????? ??? 312和公式 213W hh ??????????可 得 單根主 梁自重： ? ?? ?312312 1 . 7 ( 0 . 0 0 8 2 ) 7 . 8 5 1 0 2 6 8 6 . 6 1 . 331 6 . 7 6Gm h St? ? ????? ??????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????? 若軌道每米質(zhì)量為 gM ，軌道安裝質(zhì)量系數(shù)為 r，欄桿、小車導(dǎo)電架質(zhì)量和為(t/m)，則軌道安裝等質(zhì)量和 zM 為： zM =( gM r+)=(+)= (t)= (KN) 單根 主梁總重量 M 為 M= Gm + zM =+=(t) 運(yùn)行沖擊系數(shù) 4? 對(duì)于軌道接頭狀況一般，起重機(jī)通過(guò)接頭時(shí)會(huì)發(fā)生垂直沖擊效應(yīng)，此時(shí)運(yùn)行沖擊系數(shù) 4? 由式 hv y0 5 ??? 確定 所以 hv y0 5 ??? =+? ? 1= 由于本機(jī)工作級(jí)別較高所以 2 m in 21. 13 9 0. 51??取 ， 取 所以起升動(dòng)載系數(shù) qv2m in22 ??? ?? = +≈ 構(gòu)件質(zhì)量或質(zhì)量集度與重力加速度 (=)之積，便為作用門機(jī)結(jié)構(gòu)上的集中重力或重力集度。于是，主梁重力集度 1q 為： ? ?1412 1 6 . 7 6 1 0 1 . 3 5 . 3 72 6 8 6 . 6Mg KNq mL L S ???? ? ? ? ?? ? ? ? 其余構(gòu)件質(zhì)量 (t)、質(zhì)量集度 (t/m)計(jì)算方法相同，詳見表 1－ 1，表中重力考慮了沖擊系數(shù) 4? 5 表 31 (單位： t) 單根主梁質(zhì)量 馬鞍梁質(zhì)量 支腿質(zhì)量 下橫梁質(zhì)量 上 橫 梁質(zhì)量 司機(jī)房及電氣質(zhì)量 大 車運(yùn)行機(jī)構(gòu)質(zhì)量 移動(dòng)載荷由起重量、小車質(zhì)量及起升、下降、運(yùn)行的沖擊引起的，如假設(shè)小車的輪壓均勻分布，則作用在一根主梁上兩小車輪壓力和為： P1=( QP 1? + 0P 2? )/2 =(45+)/2= (t)= (KN) 水平作用載荷 水平作用載荷主要是自重載荷和移動(dòng)載荷的質(zhì)量，在大車制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力及風(fēng)載荷引起的。它可分為均布力和集中力作用在結(jié)構(gòu)上。 F 平agma GF ?? G——物體自重 g——重力加速度 平a ——大車制動(dòng) /啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的平均加速度 ? ?20 . 6 6 7 ma 0 . 0 8 3t8V s? ? ?大平 t=8～ 10s，本題取 8s 上端梁慣性水平力 F橫 計(jì) ，主梁慣性水平力 梁計(jì)F 和小車及載荷慣性水平力 小車F 計(jì)算 3Q 0 . 1 0 5 3 2 1 8= 0 . 0 0 7 6 7 1 0 )2 g 2 1 0GF k g? ? ? ??平橫橫 計(jì) （ ? ?31 a 0 . 0 8 3q 5 . 3 7 0 . 0 4 5 1 0 k gg 1 0F ? ? ? ? ? ?平梁 計(jì) ? ? ? ?3a 4 5 2 0 . 7 4 3 . 5( ) 0 . 0 8 3 0 . 1 6 9 6 1 0 k g2 g 2 1 0Q G GF ? ? ? ??? ? ? ? ??? 平小 車 司 機(jī) 室小 車 T 2 4 5 2 0 . 0 8 3= 0 . 3 7 3 5 k g2 2 1 0QaT g ?????平 （ ） 6 結(jié)構(gòu)件風(fēng)力也屬于均布力，通常多考慮沿大車軌道方向的風(fēng)力作用。若單位風(fēng)壓為，箱型結(jié)構(gòu)風(fēng)振系數(shù) C=，迎風(fēng)面積為時(shí)， 主梁所受風(fēng)力為： 主梁P =1x （ 21 LLS ?? ） =（ 26+8+） =(t)=(KN) 若主梁均布風(fēng)力集度為 0Q ，則： 0Q = 主梁P /( 21 LLS ?? ） =(26+8+) = (t/m)= (KN/m) 小車的風(fēng)載荷計(jì)算 注：風(fēng)力、風(fēng)力集度及迎風(fēng)面積的含義在這里均為沿大車軌道方向 當(dāng)大車制動(dòng)時(shí)，起重量及小車質(zhì)量產(chǎn)生集中慣性力，它通過(guò)車輪作用于二根主梁上，若摩擦系數(shù)為 ，大車驅(qū)動(dòng)輪數(shù) n驅(qū) =2，全部車輪數(shù) n全 =8， 其比值為 ，則作用于一根主梁的集中慣性力 HOP 為： 0 . 1 ( ) / 2 3 . 2 8 7 ( ) 3 2 . 8 7 ( )H O Q GP P P t K N? ? ? ? ? 當(dāng)風(fēng)沿著門機(jī)軌道方向吹時(shí) ,工作狀態(tài)風(fēng)力為： ? ?? ?? ?0 .0 2 5 1 .50 .0 2 5 1 .5 6 .3 2 4 3 .8 2 3 70 .7 5 5 4 t 7 .5 5 4P S S S SKN? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ???吊 具小 車 車 罩 電 氣 房 司 機(jī) 室 水平合力 HP 為： HP = HOP + 小車P =+= (KN) 就這種結(jié)構(gòu)而言，因側(cè)向力計(jì)算值不準(zhǔn)確，引起應(yīng)力不大，故本計(jì)算中忽略此因素作用。 由于主梁和支承架均以載荷組合 Ⅱ 作用時(shí)，受力嚴(yán)重，故以此工況校核強(qiáng)度和穩(wěn)定性。組合 Ⅱ 的工況為：大車運(yùn)行和滿載下降同時(shí)制動(dòng)的工況，此時(shí)側(cè)向橫推力減弱了，可忽略不計(jì)。 7 第 四 章 金屬結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) 主梁設(shè)計(jì) 主梁基本尺寸設(shè)計(jì) 選用主梁為 偏軌式箱型主梁； 主梁的合理高度一般取為： ? ?11~14 1711~ 26 00 014 1715 29 .4 1 ~ 18 57 .1 4hsmm????????????????? 根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)際要求和結(jié)構(gòu)要求，取 1700h mm? 箱型梁翼緣板的寬度（兩腹板凈間距）按整體穩(wěn)定性和水平剛度要求確定，取為 3hb? 及 60Sb? ,計(jì)算得 mm? 根據(jù)本起重機(jī)工作級(jí)別較高以及方便施焊等其他因素考慮，取 b=944mm 通常取腹板厚 6 12mm? ? ，在這里取 8mm?? 箱型梁翼緣板的總寬度為： B =b+2? +40=1000mm，取為 B =1000mm 箱 型 梁 受 壓 翼 緣 板 的 厚 度 按 局 部 穩(wěn) 定 條 件 決 定 ：235500 Sb ?? ? =，取 0? =20mm 主梁截面形式如圖 411所示 圖 411 主梁截面形式 端梁基本尺寸設(shè)計(jì) : 取 端梁高度 39。 980h mm? 8 端梁寬度 39。 800B mm? 端梁上下翼緣板厚 039。 10mm? ? 腹板 39。6mm? ? 主梁和端梁采用法蘭盤螺栓連接 端梁截面形式 端梁截面形式如圖 412所示 。 圖 412 端梁截面形式 S 計(jì)算 S=++(+) =（ 2m ） 截面對(duì)中性軸 x—x 的慣性矩 x? 計(jì)算 3 3 2 41 1 1 . 6 61 0 . 0 2 2 + 0 . 0 0 8 2 + 1 0 . 0 2 2 = 0 . 0 3 4 3 2 m1 2 1 2 2xI ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（ ） （ ） （ + ） 截面對(duì)中性軸 Y—Y 的慣性矩 y? 計(jì)算 3 3 2 41 1 0 .9 4 40 .0 2 1 + 1 .6 6 0 .0 0 8 2 + 1 .6 6 0 .0 0 8 ( + 0 .0 0 4 ) 0 .0 0 6 3 391 2 1 2 2yIm? ? ? ? ? ? ? ? ?（ ） 主梁在垂直載荷作用下，取計(jì)算簡(jiǎn)圖為簡(jiǎn)支剛架，作用有均布載荷及集中輪壓，主梁的跨中截面 11 及主梁的懸臂根部 22 為危險(xiǎn)計(jì)算截面。 ⑴ 小車位于跨中時(shí)，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 413 9 圖 413 計(jì)算簡(jiǎn)圖 11L =5(m) 1L =8(m) 22L =(m) 2L =(m) S=26(m) 1p =(t) 1q =(t/m) 支腿反力 AR 計(jì)算 AR = 1 21 1 2 1 2( ) ( )22 djP PLq s L L P s L Lss ?? ? ? ? ? ?? ? ? = 3 7 . 1 1 5 . 3 7 ( 2 6 8 6 . 6 ) 0 . 4 3 7 ( 2 6 8 6 . 6 ) 0 . 4 3 7 6 . 62 2 2 6 2 6? ? ? ? ? ? ?? ? ? =（ t） 計(jì)算主梁跨中彎矩為： ? ?1 2 1 1 21 ( ) 2 7 ( 8 ) ( 8 ) 128 .3932 /AsMX dj L L q L L Rtm? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? x33 4 4 .0 6 1 8 t8 5 1 6 .3 8m0 .0 4 0 4