【正文】 技大學(xué) 機電工程 學(xué)院設(shè)計說明書 計算項目 設(shè)計計算內(nèi)容 設(shè)計結(jié)果 第 18 頁 共 42 頁 圖 61 垂直載荷下端梁的計算 截面 11彎矩 1xM = vdF 02B RF 39。 第 五 章 主梁計算 計算大車傳動側(cè)的主梁。 太原科技大學(xué) 課程設(shè)計 題目： 起重量 75T 跨度 雙梁 橋式起重機 結(jié)構(gòu)設(shè)計 姓 名 學(xué) 院 機電工程學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 指導(dǎo)教師 年 月 日太原科技大學(xué) 機電工程 學(xué)院設(shè)計說明書 摘 要 本設(shè)計采用許用應(yīng)力法以及計算機輔助設(shè)計方法對橋式起重機橋架金屬結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。故在此不用計算。 ]L b c P c?? = ? ?1 6 7 7 6 6 .4 2 .8 0 .1 5 ) 6 0 9 8 9 .8 0 .1 51 9 .5 ? ? ? ????? =10721 N minM = 4 R1FqMz?? =+ 10921 = Nm (1)驗算主腹板受拉翼緣板焊縫④的疲勞強度 太原科技大學(xué) 機電工程 學(xué)院設(shè)計說明書 計算項目 設(shè)計計算內(nèi)容 設(shè)計結(jié)果 第 15 頁 共 42 頁 max? = 20()xxMyI ?? = (687 12) 10??? =160MPa min? = min 2 0()xMyI ?? = (687 12) 10??? = 圖 55 主梁截面疲勞強度驗算點 應(yīng)力循環(huán)特性 ? = minmax?? = =＞ 0 根據(jù)工作級別 A6，應(yīng)力集中等級 1K 及材料 Q235，查得 119][ 1 ??? MP，b? =370 MPa 焊縫拉伸疲勞需用應(yīng)力為 R1F =10721 N minM = Nm max? =160MPa min? = 太原科技大學(xué) 機電工程 學(xué)院設(shè)計說明書 計算項目 設(shè)計計算內(nèi)容 設(shè)計結(jié)果 第 16 頁 共 42 頁 []rl? = 11[ ][]1 (1 )br??????? = 1191191 1 370???? ? ?????? 71711 1 370???? ? ?????? = max? =160MPa[]rl? （合格） (2)驗算橫隔板下端焊縫與主腹板連接處⑤ max? = ( 60)xxMyI? =102845307. 2 ( 687 60)1 .2 1 0??? = min? = minM ( 60)xyI ? =104 5 8 8 2 7 .6 (6 8 7 6 0 )1 .2 1 0??? = MPa ? = minmax?? =＞ 0 顯然，相同工況下的應(yīng)力循環(huán)特性是一致的 根據(jù) A6及 Q235，橫隔 板采用雙面連續(xù)貼角焊縫連接，板底與 受拉翼緣間隙為 50 mm，應(yīng)力集中等級為 K3，查得 1[]?? =71MPa 拉伸疲勞需用應(yīng)力為 []rl? = 11[ ][]1 (1 )br???????= 71711 1 370???? ? ?????? = max? = MPa[]rl? （合格 ） []rl? = max? []rl? 合格 max? = min? = MPa []rl? = max? []rl? 合格 太原科技大學(xué) 機電工程 學(xué)院設(shè)計說明書 計算項目 設(shè)計計算內(nèi)容 設(shè)計結(jié)果 第 17 頁 共 42 頁 性 由于切應(yīng)力很小，忽略不計 (1)整體穩(wěn)定性 主梁高寬比 hb =1824800 =? 3 （穩(wěn)定） (2)局部穩(wěn)定性 翼緣板 00b? =78012 =6580 235/ s? ，不需設(shè)置縱向加勁肋，不再計算 翼緣板最大外伸部分0b? =4012 =（穩(wěn)定） 腹板 0h? =180010 =180 80160?? 故需設(shè)置橫隔板及 一 條 橫 向加勁肋，腹板間距 a=1564 mm， 加勁肋的確定 δ =6mm 板中開孔 974 330 第 六 章 端梁的計算 端梁截面已初步選定，現(xiàn)進行具體計算。yN =0yxMh?? = 10700 8?? = N 一塊翼緣板總的軸力為 yN = 39。 第 七 章 主梁和端梁的連接 主、端 梁采用連接板貼角焊縫連接，主梁兩側(cè)各用一塊連接板與主、端 梁 的 腹 板 焊 接 ， 連 接 板 厚 度 ? =8 mm ， 高 度1h = =? 7000=665 mm,取 1h =665 mm，主梁腹板與端梁腹板之間留有 20~50mm的間隙，在組裝橋架時用來調(diào)整跨度。根據(jù) A6和 Q235及帶孔板的應(yīng)力集中等級 2W ，查得 1[]?? =122 MPa 翼緣板拉伸疲勞需用應(yīng)力為 []rl? = 11[ ][]1 (1 )br??????? = MPa max? []rl? 若考慮垂直載荷與水平載荷同時作用，則計算應(yīng)力要大些 腹板應(yīng)力較小，不再計算 整體穩(wěn)定性 hb =700396 =3 （穩(wěn)定） 合格 太原科技大學(xué) 機電工程 學(xué)院設(shè)計說明書 計算項目 設(shè)計計算內(nèi)容 設(shè)計結(jié)果 第 27 頁 共 42 頁 局部穩(wěn)定 翼緣板 00bh =3808 = 60 （穩(wěn)定） 腹板 0h?=6848= 80160?? 故只需對著主梁腹板位置設(shè)置四塊橫隔板， ? =6 mm 端梁在中央截面 11 采用拼接板精制螺栓連接，翼緣用雙面拼接板 8 mm? 480 mm? 460 mm 及 8 mm? 360 mm? 460 mm 腹板用單面拼接板 8 mm? 460 mm? 960 mm,精制螺栓選用 M20 mm, （ 1） 內(nèi)力及分配 滿載小車在跨端時，求得截面 11的內(nèi)力為 1xM = ，剪力 1vF =0 1yM = ， 1HF = N dN = N 端梁的截 面慣性矩為 1xI=? 109 mm4 1yI=? 108 mm4 腹板對 x和 y軸的總慣性矩為 fxI =? 108 mm4 fyI =? 108 mm4 翼緣對 x和 y軸的總慣性矩為 yxI =? 107 mm4 yyI =? 107 mm4 彎板分配 1xM ： 腹板 fxM = 1xM fxxII = 合格 合格 合格 fxM = 太原科技大學(xué) 機電工程 學(xué)院設(shè)計說明書 計算項目 設(shè)計計算內(nèi)容 設(shè)計結(jié)果 第 28 頁 共 42 頁 翼緣 yxM= 1xM yxxII = 1yM ： 腹板 fyM = 1yM fyyII = 翼緣 yyM = 1yM yyyII =353 水平剪切力分配 剪力有上下翼緣板平均承受，一塊翼緣板所受的剪切力為 1F = 12 1HF =19261 N 軸力分配 軸力按截面積分配 一塊翼緣板受軸力 39。承受水平剪切力 cHF = N及扭矩 1nT =0 0? = ? 1= ? 2= ? 3= MPa ? = 太原科技大學(xué) 機電工程 學(xué)院設(shè)計說明書 計算項目 設(shè)計計算內(nèi)容 設(shè)計結(jié)果 第 14 頁 共 42 頁 3. 主梁疲勞強度 ? = ??dh = MPa[]?? =100 MPa 主梁翼緣焊縫厚度取 fh =8 mm，采用自動焊接，不需計算 橋架工作級別為 A6,應(yīng)按載荷組合Ⅰ計算主梁跨中的最大彎矩截面（ E）的疲勞強度 由于水平慣性載荷產(chǎn)生的應(yīng)力很小，為了計算簡明而忽略慣性力 求截面 E 的最大彎矩和最小彎矩，滿載小車位于跨中 (輪壓 1P 在 E 點上 )則 maxM = xM = 空載小車位于右側(cè)跨端時（如圖 54） 166。qF =kρ Ag? =12 7850 =4114 N 小車軌道重 量（ P43） gF =? = N/m 欄桿等重量 lF = lm g=100? =981 N/m 主梁的均布載荷 qF = 39。由于橋架的初校是在草稿中列出，在設(shè)計說明書中不予記錄，僅記載橋架的精校過程。在偏斜側(cè)向力作用下，橋架也按水平剛架分析（如圖53） 圖 53 側(cè)向力作用下剛架的分析 這時，計算系數(shù)為 sr =1+ 123ILI39。vdF 1 1 2()qF a a??=120216 N 彎板翼緣焊縫的應(yīng)力為 max? = max 2( 14)xMyI ? = MPa min? = min 2( 14)xMyI ? = MPa max? = max 24 fxFShI? ? ? =86 3 8 9 5