【正文】 輪壓 ................................ 75 車輪踏面應(yīng)力接觸疲勞計算 ....................... 76 車輪軸的計算 .................................. 77 強(qiáng)度計算 ........................................... 78 第二章 大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計計算 ................................ 80 設(shè)計相關(guān)參數(shù)： ..................................... 80 運(yùn)行機(jī)構(gòu)型式 ....................................... 80 大車輪壓的計算 ...................................... 81 車輪踏面疲勞強(qiáng)度校核： .............................. 81 車輪踏面靜強(qiáng)度校核： ............................... 82 運(yùn)行阻力計算 ....................................... 82 風(fēng)阻力計算： ....................................... 83 總靜阻力計算： ...................................... 83 電機(jī)的選型及計算 .................................... 84 選聯(lián)軸器： ........................................ 84 減速器的選型及計算 ................................ 85 電機(jī)的發(fā)熱及過載校核 ............................... 85 電動機(jī)發(fā)熱 驗算： ............................. 85 起動時間驗算： ................................ 85 電動機(jī)過載驗算： ............................. 86 空載、滿載起動打滑驗算 ............................ 86 制動器的選型及校核計算 ............................ 87 總結(jié) : .................................................... 89 參考資料 .................................................. 90 1 第一部分 第 一 章 設(shè)計初始參數(shù) ： 起重量 QP = (t) 跨 度 S=26 (m) 左懸臂長 1L =8(m) 左有效懸臂長 11L =5. 5(m) 右懸臂長 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 。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載荷的質(zhì)量，在大車制動時產(chǎn)生的慣性力及風(fēng)載荷引起的。 由于主梁和支承架均以載荷組合 Ⅱ 作用時，受力嚴(yán)重，故以此工況校核強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 800B mm? 端梁上下翼緣板厚 039。 ⑴ 小車位于跨中時，計算簡圖如圖 413 9 圖 413 計算簡圖 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 40 .0 3 4 3 2 0 .0 4 0 41 .6 6 0 .0 422XXXMWIWmh? ? ? ? ?? ? ??中中 上上上 x 2x3 4 4 . 0 6 1 8 t5 4 2 7 6 . 9 8 m0 . 0 0 6 3 3 9WW? ? ? ?中中 下下 計算主梁跨中剪力為： 10 12S q 2261 2 8 .3 9 3 1 .8 4 6 0 .5 3 7 821 .1 5 2 7AQ X R G ZSMN? ? ?? ? ? ? ??端 梁 計 （ ）（ ）（ ） ⑵ 小車作用在懸臂端極限位置時，計算簡圖如圖 414 圖 414 計算簡圖 計算主梁懸臂彎矩為 2 dj 221 q21 8 8 2224 .785 t mAXM Z S P Z S P? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ???計梁 計（ ） x 2x2 2 4 . 7 8 5 t5 5 6 3 . 9 8 5 m0 . 0 4 0 4AA MW? ? ? ?上上 2x 2 2 4 . 7 8 5 t3 5 4 6 0 . 6 4 m0 . 0 0 6 3 3 9AXA MW? ? ? ? ?下 下 計算主梁懸臂剪力為 ? ? ? ?2 1 1q3 7 . 1 1 0 . 5 3 7 8 4 1 . 4 0 6 4 4 1 4 . 0 6Q X P L t K N? ? ?? ? ? ? ?計 主梁和上端梁組成水平框架，承受水平慣性力、風(fēng)力和小車及吊重引起的慣性力。 危險截面內(nèi)危險應(yīng)力點為 5 點，如圖 42 所示，危險端面內(nèi) 3 點承受剪應(yīng)力最大，由于 3 點最大剪應(yīng)力與其許用剪應(yīng)力相比很小，可不進(jìn)行驗算。 1 點應(yīng)力為 ： 垂直正應(yīng)力 ： 12x? = 1XQ ( 1x / y? )/( 1x /+ y? ) = 27 639 639 )22 5 ( )MPa???（ ） /( 水平正應(yīng)力： 15 12y? = 11ZY (( 2x )/ x? )/(( 2x )/+ x? ) 1 . 3 2 ( ( 1 0 . 0 6 ) / 2 0 . 0 3 4 3 2 ) / ( ( 1 0 . 0 6 ) / 2 0 . 0 3 4 3 2)1 . 1 4 ( )M P a? ? ? ? ? ?? 合應(yīng)力為： 12? = 22x 1 2 1 2 1( ) 3 J Xy??? ? ? 22( 5 ) 3 9 7 ( )M P a? ? ? ?? 跨中截面 1 點、 2 點計算應(yīng)力 11ZZ 、 12ZZ 小于許用值 ，滿足要求。驗算的截面為跨中和懸臂的根部，驗算的點如圖 43 所示： 對于使用較繁重的起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計算其疲勞強(qiáng)度應(yīng)滿足? ?p?? ?max ?? 等效等效 ? ——計及實際起重量變動影響的等效靜載荷系數(shù)。為制造方便和安全，橫向加勁 肋 常間距布置，其間距宜取 (1 )ab? ,且不大于 a=500mm 如圖 421 所示。 初次計算時，對軸心受壓柱和偏心受壓柱的長細(xì)比 ， 可以假定軸向力 N，據(jù)估算本機(jī)軸向力 N=45t，故可取 λ=80 則： ? ?3260450 10 8 156 102 6 80NAmlrm????? ? ????? ? ? 式中 N—計算的軸向力 ， N=45t 0l —柱的計算長度， 0l = l1? 又因為 1= 2 ? ?， ? —受壓柱的穩(wěn)定系數(shù)，查表取 ? = 根據(jù)表 615 中組合梁截面尺寸的近似比值關(guān)系， 則有 ： 321, ??? rdrbrh cyx ??? 式中 h、 b、 cd —分別為柱截面的高、寬和平均管徑 1? 、 2? 、 3? —依界面而定的比例系數(shù)，由表 615 查 ,取 1? = xr 、 yr 、 r —截面的回轉(zhuǎn)半徑，初計算時取 xr = yr =r 為使截面尺寸合理，對于偏心受壓柱則先確定截面高度 h，再按選定的尺寸和截面積求出另一尺寸，所以只需根據(jù) ? 算出 h即可。由前節(jié)計算得均布載荷作用超靜定剪力為1xYQ , 1xzQ ， 移動載荷作用跨中或懸臂超靜定剪力為 2xYQ , 2xzQ , 3xYQ , 3xZQ 。 門架縱向靜剛度計算 小車制動時確定主梁沿門架縱向變形值即為縱向靜剛度計算，取計算模型為靜定結(jié)構(gòu)，計算基本簡圖如圖 63 26 圖 63 計算基本簡圖 yP =(t) 同樣只考慮小車制動慣性力，不計風(fēng)力，小車制動門架縱向靜剛度 Y 3YM 為： 4sY = yP /3002h S(1+K)/E/ xI = 26(1+)/= (mm) 其中： K= xI H/( yI 1S) =(26) = 主梁縱向靜剛度許用 值為： 14mm 主梁縱向靜剛度滿足要求。為了求解超靜定內(nèi)力簡單，將均布載荷 3Q 、 4P 、 2Q 、 6Q 與集中力 2P 作用分開考慮，設(shè)均布載荷引起截面彎矩為 1YM ，軸向力為 1YF ，由集中力 2P 引起的截面彎矩為 3YM ，軸向力為 4YF ，然后將內(nèi)力求和進(jìn)行校核計算。m) 35QXM=33QXM= (KNm)= (KNm)= (KNm)= (KNm) = (KNm) 注：以上符號如33QXM的含義為：３－３截面在 3Q 作用下的Ｘ方向的彎矩 ，馬鞍橫梁跨中截面內(nèi)力計算 1． 剛性支腿側(cè)計算 支承架作用水平載荷有 3P 、 4Q 、 5Q 、 6P 、 5P 及扭矩 MN 作用，支承架兩側(cè)作用的載荷對應(yīng)相等，計算簡圖如圖 721 所示 圖 721 計算簡圖 水平載荷作用下基本結(jié)構(gòu)同前。m)=(KNm) 45QXM = 44QXM = (KNm) 56QXM= 5Q /223a = (tm) 3aF =36PyXM2/ 1L =2/= (t)= (KN) QYXM8 = 36PyXM 3aF 4a == (tm) 58PXM=56PXMV 4a 4a == (tm) MX7MN=0 MX8MN=MN5aF4a == (tm) 33QYM=33QXM 1YM 3YM +( 5Y + 6Y + 7Y )1a /2 =()()+(++)33 = (tm) 4XYM = 3XYM ( 1YF + 4YF )2a 34PXM 44QXM =(+) = (tm) 4ZQ = 3NQ + 4P =+= (KN) 4X? = 4XM / 4XI 2X /2 = = (MPa) JX4= 5XQ /( 2X 10X 2)/100 34 =(2)/100 = (MPa) NN4=NZ4/ 4a /100=(MPa)