【正文】 輪壓 ................................ 75 車(chē)輪踏面應(yīng)力接觸疲勞計(jì)算 ....................... 76 車(chē)輪軸的計(jì)算 .................................. 77 強(qiáng)度計(jì)算 ........................................... 78 第二章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................ 80 設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)： ..................................... 80 運(yùn)行機(jī)構(gòu)型式 ....................................... 80 大車(chē)輪壓的計(jì)算 ...................................... 81 車(chē)輪踏面疲勞強(qiáng)度校核： .............................. 81 車(chē)輪踏面靜強(qiáng)度校核： ............................... 82 運(yùn)行阻力計(jì)算 ....................................... 82 風(fēng)阻力計(jì)算： ....................................... 83 總靜阻力計(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 。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(jiàn)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(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)質(zhì)量 移動(dòng)載荷由起重量、小車(chē)質(zhì)量及起升、下降、運(yùn)行的沖擊引起的，如假設(shè)小車(chē)的輪壓均勻分布，則作用在一根主梁上兩小車(chē)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(chē)制動(dòng)時(shí)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(shí)，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(chē)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 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(jì)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(jì) （ ）（ ）（ ） ⑵ 小車(chē)作用在懸臂端極限位置時(shí)，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 414 圖 414 計(jì)算簡(jiǎn)圖 計(jì)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(jì)梁 計(jì)（ ） 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(jì)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(jì) 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(chē)及吊重引起的慣性力。 危險(xiǎn)截面內(nèi)危險(xiǎn)應(yīng)力點(diǎn)為 5 點(diǎn)，如圖 42 所示，危險(xiǎn)端面內(nèi) 3 點(diǎn)承受剪應(yīng)力最大，由于 3 點(diǎn)最大剪應(yīng)力與其許用剪應(yīng)力相比很小，可不進(jìn)行驗(yàn)算。 1 點(diǎn)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(diǎn)、 2 點(diǎn)計(jì)算應(yīng)力 11ZZ 、 12ZZ 小于許用值 ，滿足要求。驗(yàn)算的截面為跨中和懸臂的根部，驗(yàn)算的點(diǎn)如圖 43 所示： 對(duì)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(jì)算其疲勞強(qiáng)度應(yīng)滿足? ?p?? ?max ?? 等效等效 ? ——計(jì)及實(shí)際起重量變動(dòng)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(jì)算時(shí)，對(duì)軸心受壓柱和偏心受壓柱的長(zhǎng)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(jì)算的軸向力 ， N=45t 0l —柱的計(jì)算長(zhǎng)度， 0l = l1? 又因?yàn)? 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(jì)算時(shí)取 xr = yr =r 為使截面尺寸合理，對(duì)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(jì)算得均布載荷作用超靜定剪力為1xYQ , 1xzQ ， 移動(dòng)載荷作用跨中或懸臂超靜定剪力為 2xYQ , 2xzQ , 3xYQ , 3xZQ 。 門(mén)架縱向靜剛度計(jì)算 小車(chē)制動(dòng)時(shí)確定主梁沿門(mén)架縱向變形值即為縱向靜剛度計(jì)算，取計(jì)算模型為靜定結(jié)構(gòu)，計(jì)算基本簡(jiǎn)圖如圖 63 26 圖 63 計(jì)算基本簡(jiǎn)圖 yP =(t) 同樣只考慮小車(chē)制動(dòng)慣性力，不計(jì)風(fēng)力，小車(chē)制動(dòng)門(mén)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(jiǎn)單，將均布載荷 3Q 、 4P 、 2Q 、 6Q 與集中力 2P 作用分開(kāi)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(jì)算。m) 35QXM=33QXM= (KNm)= (KNm)= (KNm)= (KNm) = (KNm) 注：以上符號(hào)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(jì)算 1． 剛性支腿側(cè)計(jì)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(duì)應(yīng)相等，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 721 所示 圖 721 計(jì)算簡(jiǎn)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)