【正文】 Lh )181~101(? （ ） ]2[ m)~(22)181~101( ??? 取 h=。 b主梁寬度 B由下式有： hB )~(? （ ） ]2[ m)~()~( ??? 取 mBs ? ， mBx ? 。 c腹板厚度： 取主腹板 mm82 ?? ，副腹板 mm61 ?? 。 ]2[ d蓋板厚度： 主梁的上下蓋板 mm83 ?? 。 ]2[ 則 H=， b=。 2)主梁幾何特性 圖 主梁截面圖 1? 2? 3? 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計（論文） 第 33 頁，共 88 頁 經(jīng)計算得： 主梁面積 ： 2213 )()( cmhBBF xs ??????? ???； 主梁截面的型心： )2/2/()2/2/( 1122 ?????????F bhbhx ???? )2/2/()2/2/( 3333 ????????? F hBhBy xs ???? 截面靜力矩： 32/ 2/212/212/ 10150)()()( 3 cmdBBydydyydS ysxhhyhxyx hAAx ???????? ?? ?? ?? ?????， 36860 cmxdS AAy ? ?? ； 慣性矩： 42 1 3 2 8 7 6 2 cmdyI AAx ?? ? , 42 5 5 9 4 3 1 cmdxI AAy ?? ? ； 截面模數(shù)： 317035)2/( cmyh IW xx ???； 左邊的截面系數(shù)： 31088 4)2/( cmxB IW s xyL ???； 右 邊的截面系數(shù)： 39547)2/( cmxB IW s xyR ???。 支腿的幾何尺寸和幾何特性 1)支腿總體尺寸 支腿幾何尺寸如圖 所示，參考同類“ L”型支腿門式起重機 ]5[ ，確定其總體幾何尺寸如下： mH 9? ， mH ? ， mH ? ， mH ? ， mH 24 ? ， mH ? ， mh 39。? ，ml ? ， ml ? ， ma ? ， mB 7? ， ml 8? 。 其中 B為大車輪距： 0)61~41( LB ? （ ） ]3[ 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計（論文） 第 34 頁，共 88 頁 m)~(37)61~41( ??? 取 mB 7? 。 2)支腿截面尺寸及幾何特性 aAA 橫截面如圖 a）所示，同理可得： 慣性矩： 4727588 cmI AAx ?? ， 41432431 cmI AAy ?? ； 截面模數(shù)： 315080 cmW AAx ?? , 317101 cmW AAy ?? 。 bBB 橫截面如圖 b）所示，同理可得： 慣性矩： 4403208 cmI BBx ?? ， 41951110 cmI BBy ?? ； 截面模數(shù)： 311859 cmW BBx ?? , 319356 cmW BBy ?? 。 圖 支腿總體幾何尺寸圖 c折算慣性矩 折算慣性矩可按下式計算 : 2m in ])1(1[ zz KII ???? （ ） ]3[ xzI ： ?? ??BBxAAxIIK,由表 ]3[ 有 ?z? ， 圖 支腿總體幾何尺寸圖 b） BB截面 a） AA截面 圖 支腿截面尺寸圖 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計（論文） 第 35 頁，共 88 頁 從而有 42 6 4 0 3 7 0])1(1[ cmKII zBBxxz ???? ? ?； 同理有 41868209 cmI yz ? 。 下橫梁的幾何尺寸和幾何特性 CC 縱截面如圖 所示： 4178926 cmI CCx ?? ，慣性矩：41 1 1 3 4 4 2cmI AAy ?? ； 截面模數(shù)： 34771 cmW CCx ?? , 36339 cmW CCy ?? 。 主梁單位長度質量 參照其它起重機 ]5[ ，估計主梁自重 kgGq 19000? 。 主梁的計算載荷： mNLL Gq qj / 1 ??? ????。 小車輪壓計算 圖 下橫梁 CC截面尺寸圖 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計（論文） 第 36 頁，共 88 頁 單主梁小車有兩個垂直車輪，車輪輪壓： 2102 GGGQP ???? （ ） 計算輪壓： )()(2 02211 GQGGP j ???? ?? （ ） ]2[ 式中 1? —— 起升沖擊系數(shù)，當小車運行速度小于 1m/s 時，取 1? =1]2[ ； 2? —— 動力系數(shù)，取 2? =]2[ 。 則車輪計算輪壓 NP j )]32216000()45002500(1[2 ??????? ,單個車輪輪壓 NPj 130274? 。 小車制動慣性力 小車制動時由于貨物和小車自重會引起慣性力，小車制動時的慣性力受限于小車車輪與軌道的粘著力，即： fVPxg? （ ） ]2[ 式中 f —— 粘著系數(shù)，取 f =]2[ ； V —— 主動輪輪壓， NGGGV 45002500163222 321 ???????? 。 則小車制動慣性力 NP xg ??? 。 大車制動慣性力 1)自重慣性力 主梁自重引起的慣性力)1( BhfBafGP qqdg ?? （ ） ]2[ 式中 a， B 尺寸見圖 ， h 為門架 內力計算高度 mHHHh ???? 。 則 NP qdg 13479)7(7 ???? ????。 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計（論文） 第 37 頁，共 88 頁 主梁自重引起的慣性力化成均布載荷 mNq qdg / 13479 ????。 2)貨物自重和小車自重引起的慣性力 取其作用在2h處，則貨物自重和小車自重引起的慣性力 )21()( 321BhfB aGGGfP xcdg ? ??? （ ） ]2[ N1 4 3 9 1)72 (7)450025001 6 3 2 2( ??????????? 3)支腿自重引起的慣性力 支腿自重： kgGt 3900? ]5[ 。 則支腿自重引起的慣性力 l bllfGP ttdg )]([ 1 ??? （ ） ]2[ N40138 )](8[ ?????? 風載荷 1)作用 于貨物上的風載荷 WfQf FCqP ?? ? （ ） ]2[ 當 Q=16t 時，查表 ]2[ ，取迎風面積 210m?WF ； C為風載體型系數(shù)，取 C=； ?fq為標準風壓值，取 2/250 mNq f ?? 。 則 mNP Qf /3 0 0 ????? 。 2)作用在小車上的風載荷 xcfxcf FCqP ?? ? （ ） ]2[ 式中 xcF —— 小車迎風面積，查表 ]2[ 取 28mFxc ? 。 則 mNP xcf / ????? 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計（論文） 第 38 頁，共 88 頁 3)作用在主梁 上的風載荷 qfqf FCqP ?? ? （ ） ]2[ 式中 qF —— 主梁長度方向迎風面積， mF q ??? 。 則 mNP qf / ????? 。 主梁上的風載荷化為均布載荷 mNq qf /455371683 0 ???。 4)作用在支腿上的風載荷 tftf FCqP ?? ? （ ） ]2[ 式中 tF —— 支腿迎風面積， 7 mF t ??? 。 則 mNP tf /4 5 3 5 ????? 。 支腿上的風載荷化為均布載荷 mNq tf /50394530 ???。 門架的內力計算 將門架分為門架 平面和支腿平面，分別作為平面剛架計算，下面分別對主梁、支腿、下橫梁逐個進行計算。 主梁的內力計算 1) 垂直面內的內力 a主梁均布自重引起的支反力和內力 支反力和內力的計算簡圖見圖 ，其中 a）為計算簡圖， b）為彎矩圖， c）為剪力圖。 支反力： )2(1LLqVV jBA ??? （ ） ]2[ N93092)(5032 ???? 剪力： 1Lq jRCLD ?? （ ） ]2[ N3 7 7 4 0 3 2 ??? LqjLCRD 21?? （ ） ]2[ 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計（論文） 第 39 頁，共 88 頁 N5535222503221 ???? 跨中彎矩： )4(2 2122LLqM jL ?? （ ） ]2[ mN ????? 162911)(25032 22 C、 D 支點處彎矩： 2121 LqMM jDC ?? （ ） ]2[ mN ????? 2 圖 主梁由自重引起的內力圖 b移動載荷引起的主梁支反力和內力 小車輪壓 NPP 13027421 ?? ，小車輪距 K=。 小車位于跨中： 圖 中 a）為計算簡圖， b）、 c）為內力圖。 支反力： )21( LKPVA ?? （ ） ]2[ N1225 76)222 (1302 74 ???? 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計（論文） 第 40 頁，共 88 頁 )21( LKPVB ?? （ ） ]2[ N1379 73)222 (1302 74 ???? 最大彎矩： L bLPM 2 )2( 2m ax??中 （ ） ]2[ mN ??? ??? 1 2 6 8 6 6 1222 )2 (1 3 0 2 7 4 2 剪力： NVQ ALD 122576?? ， NVQ BRD 137973?? 。 小車位于懸臂端： 圖 中 a）為計算簡圖， b）、 c）為內力圖。 支反力： )1()1( 39。1239。11 L KLPLLPV A ????? (） ]2[ N3 1 9 7 6 3)22 (1 3 0 2 7 4)22 (1 3 0 2 7 4?????? L KLPLLPV B ???39。1239。11； （ ） ]2[ N5921522 ?????? 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計（論文） 第 41 頁，共 88 頁 圖 移動載荷位于跨中主梁內力圖 圖 移動載荷位于懸臂端主梁內力圖 彎矩： )( 39。1239。11 KLPLPM D ??? （ ） ]2[ mN ??????? 1 3 0 2