【正文】 （） 即 I=(72*+60*1)*72*70/2=187488 cm S——主梁支承截面半面積對水平重心軸線xx的靜矩： （）因此可得： 由【1】表224查得A3鋼的許用剪應力為：= 故 由上面的計算知，主梁的強度足夠。 主梁的垂直剛度驗算 主梁在滿載小車輪壓作用下，在跨中所產生的最大垂直撓度可按照【1】公式723進行計算： f= （）式中： =P/P=，, 因此可得： 允許的撓度由【1】公式722得：【f】=L/700= 故f【f】，主梁的垂直剛度驗算通過。 主梁的水平剛度驗算 主梁在大車運行機構起、制動慣性載荷的作用下，產生的水平最大撓度可按照【1】公式725計算（略去第三項，簡化成簡支梁）：式中： ——作用在主梁上的集中慣性載荷： （） 則=1394~2787N ——作用在主梁上的均布慣性載荷： （） =~ 取,=, 由此可得： 水平撓度的許用值：【】=L/2000=2550/2000=，因此【】 由上面的計算可知，主梁的垂直和水平剛度均滿足要求，當起重機工作無特殊要求時，主梁的動剛度驗算略。 端梁的計算 計算載荷的確定 R= （）式中，K——大車輪距，K=4600cm——小車軌距，=2000mm ——傳動側車輪軸線到主梁中心線距離，取=110cm 所以，R=182167N 端梁垂直最大彎矩 在主梁支反力的作用下產生的最大彎矩 （） ——導電側車輪軸線至主梁中心線距離，90m =182167*90=* 梁的水平彎矩 （） S——車輪軸向載荷，（由【1】26） ——側壓系數(shù)，由【1】圖23取= P——車輪軸壓，即端梁的支反力， =*182162*90= 端梁因小車在起制動慣性載荷作用下最大水平彎矩 ， （） P=P/7=57000/7= =669134 比較和兩值可知，應取其中較大值進行計算。 端梁截面尺寸的確定 根據(jù)【1】表72推薦，選定端梁各構件的板厚如下： 上蓋板δ=10mm， 終端下蓋板 δ=10mm 頭部下蓋板δ=12mm 腹板δ=6mm 按照【4】查得Φ500車輪組的尺寸，確定端梁蓋板寬度和腹板高度時，首先應配置好支承車輪的截面（如下圖左），其次再決定端梁中間截面尺寸（如下圖右）。如下圖配置的結果，車輪輪緣距上蓋板底面30mm；車輪兩側距支撐處兩下蓋板內邊為10mm，因此車輪與端梁不致磨碰。同時腹板中線正好通過車輪軸承箱的中心平面。最后，要檢查端梁中部下蓋板與軌道的距離。如圖（右）所示，此距離為60mm，合適 端梁截面尺寸簡圖 端梁的強度驗算 端梁中間截面對水平中心線xx的截面模數(shù)： W=（hδ/3+Bδ）h=(52*+40*1)*52= （） 對yy的截面模數(shù) W=（hδ+Bδ/3）b=(52*+40*1/3)*=1220cm （） 對xx的半面積積矩 （） = 中間截面對xx的慣性矩 I=W= （） 中間截面最大彎曲應力 （） =*10/+2951110/1220 =87MPa 剪應力 199516*（） 端梁支撐面對水平重心線xx的慣性矩，截面模數(shù)及面積矩的計算如下：首先求水平重心線的位置 水平中心線距上蓋板中心線的距離： C== 水平重心線帶腹板中線的距離： C=*= 水平重心線距下蓋板中線的距離： C=（++）= 端梁支撐截面對水平重心線xx的慣性矩：I=40*1/12+40**+2***+2****+2*11*+2*11***=4839cm 端梁支撐截面對水平重心線xx的最小截面模數(shù)： W=I*1/ 、（C+δ/2）=4839/（+）= （） 端梁支撐截面水平重心線xx下半面積矩： S=2*11**+（）**()/2=296cm （） 端梁支撐截面附近的彎矩： M=Rd= （） 端梁支撐截面的彎曲應力由【1】公式（736）計算： σ==2914672/= （） 端梁支撐截面的剪應力由【1】公式（737）計算： τ==182167*296/2/4839/= （） 端梁支承截面的合成應力： = （） 材料許用應力 [σd]=(~)[σ]=~ （） [τd]=(~)[τ]=~ （） 強度驗算結果，所有計算應力均小于材料的許用應力，故端梁的強度滿足要求。 主要焊縫的計算 端梁端部上翼緣焊縫 端梁支撐截面上蓋板對水平重心線xx的截面矩： S=40*1*=286cm 端梁上蓋板翼緣焊縫的剪應力由【1】公式（740）得： =182167*286/4/4839/（）式中， ——上蓋板翼緣焊縫數(shù)； ——悍肉高度， 端梁端部下翼緣焊縫 端梁支撐面下蓋板對水平重心線xx的面積矩 S=2*12**= 端梁下蓋板翼緣焊縫的剪應力由【1】公式（741）得： =182167*（） 主梁與端梁的連接焊縫 主梁與端梁腹板的連接焊縫的剪應力【1】公式由742計算 =199516/2/（）式中，h——連接處焊縫計算高度。 主梁上蓋板焊縫 主梁在支撐處最大剪切力作用下，上蓋板焊縫剪切力由743計算得： （）式中， ——主梁在支撐處截面對水平重心線xx的慣性矩前面已經算過為187488cmS——主梁上蓋板對截面水平重心線的面積矩：S=50**（60+）/2=1216cm （）因此，計算得：=199516*1216/2/焊縫的許用應力，由第三章查得，[τ]=95MPa,因此各焊縫計算應力均滿足要求。4 基于軟件PRO/ENGINEER的三維造型結構設計 三維軟件PROE的簡介 proe是美國PTC公司旗下的產品Pro/Engineer軟件的簡稱。Pro/E（Pro/Engineer操作軟件）是美國參數(shù)技術公司（Parametric Technology Corporation，簡稱PTC）的重要產品。是一款集CAD/CAM/CAE功能一體化的綜合性三維軟件，在目前的三維造型軟件領域中占有著重要地位，并作為當今世界機械CAD/CAE/CAM領域的新標準而得到業(yè)界的認可和推廣，是現(xiàn)今最成功的CAD/CAM軟件之一。1985年，PTC公司成立于美國波士頓，開始參數(shù)化建模軟件的研究。1988年。經過10余年的發(fā)展，Pro/ENGINEER已經成為三維建模軟件的領頭羊。目前已經發(fā)布了Pro/ENGINEER （中文名野火6)。PTC的系列軟件包括了在工業(yè)設計和機械設計等方面的多項功能，還包括對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產品數(shù)據(jù)管理等等。Pro/ENGINEER還提供了全面、集成緊密的產品開發(fā)環(huán)境。是一套由設計至生產的機械自動化軟件，是新一代的產品造型系統(tǒng)，是一個參數(shù)化、基于特征的實體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫功能的綜合性MCAD軟件。 三維制圖的簡要過程 利用三維軟件PRO/ENGINEER，通過一些基本特征，例如“拉伸”，“掃描”，“陣列”，“混合”等，對大車，小車的結構按照計算尺寸，合理的進行調整，并畫出三維模型。一些國家標準間，常用件，通過PROE的標準國家?guī)煺{出，最后將裝配好的大車，小車進行總體裝配，并出圖。 QD型吊鉤橋式起重機屬于雙梁起重機一種，雙梁橋式起重機承載能力強，跨度大、整體穩(wěn)定性好，品種多。主要由主梁與端梁構成，并起到支撐作用。按照主梁結構不同，又可分為箱形粱和桁架兩種形式。目前一般采用箱型結構。 在三維設計中，首先進行主梁與端梁的設計，通過“拉伸”，“抽殼”等特征做出其三維造型。其次繪出梁上部件。 大車機構 繪制駕駛室，緩沖器，減速器車輪組等一系列大車機構部件，并在裝配環(huán)境下進行裝配，裝配后進行著色。 駕駛室 大車導軌 大車機構 小車機構的三維設計 起重機小車機構，主要由卷筒，減速器，制動器，電機等組成，起到了對起重物位置調動的作用。 首先進行小車平臺的整體設計，其次將設計或者調用的部件通過小車平臺上的焊接臺進行裝配，裝配后進行著色處理。 小車機構 整車裝配 將裝配好的大車機構與小車機構在裝配環(huán)境下，通過車輪組與導軌的連接，裝配成整車。 QD型吊鉤橋式起重機結束語 經過兩個多月的努力，我終于完成了QD型吊鉤橋式起重機三維造型的結構設計。在此期間，我完成了設計方案的確定，計算，電子繪圖，設計論文等工作。該次設計也是我在大學生活中，歷時時間最長，設計內容最多，遇到的挑戰(zhàn)最多的一次設計。通過我不懈的努力以及老師的幫助，逐漸從對起重機認知的模糊到熟悉，并最終清晰的展現(xiàn)在圖紙上。 為了做好這次畢業(yè)設計，我查閱了很多資料，學到了很多設計時應用的方式方法。雖然我的設計在細節(jié)上有很多不足之處，例如細節(jié)尺寸的確定問題，有些就沒有仔細斟酌，但是，對于整體布置方面，我盡量在傳統(tǒng)設計的基礎上讓橋架上各部件的布置趨于合理化人性化。 此次畢業(yè)設計將使我受益終身，讓我明白了只有認真的去研究，仔細的做設計才能做出優(yōu)秀的成果，對于我在將來的工作和學習很有啟發(fā)意義。 參考文獻[1] [M].北京：冶金工業(yè)出版社，1993[2] 陳道南. 起重運輸機械[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1997[3] [M].北京：中國鐵道出版社，1998[4] 東北工學院171。機械零件設計手冊187。（第二版）.冶金工業(yè)出版社，1987[5] 中華人民共和國國家標準GB381183 ：中國標準出版社，1983[6] [M].遼寧人民出版社，1979[7] [M].北京：機械工業(yè)出版社,1982[8] [J]. ，2003[9] 丁中立. 國外工程起重機發(fā)展趨勢[J]. , 20041123[10] Design[M].Journal of Coal Science amp。Engineering,1978[11] （變）速器電機與電器[M].北京：化學工業(yè)出版社，[12] [M].北京：高等教育出版社，1996[13] 宋寅. 起重機運行機構減速器選擇中的幾個問題. 鐵道貨運[J] ，2003，（2）：2630[14] [S].北京：國家機械工業(yè)委員會重型機械局，1987[15] [M].北京：機械工業(yè)出版社，2004[16] Fuzzy projection control law and its application to the overhead crane，ChengYuan Chang, KuoHung Chiang，2007[17] Dynamics and Control of Bridge Cranes Transporting DistributedMass Payloads， 2010年1月 總132卷，、杰弗里. 克萊門特、致 謝 這次畢業(yè)設計得到了很多老師、同學的幫助，其中尤其感謝我的指導老師王老師，每次遇到難題，我都會王老師求教，而王老師每次不管忙或閑，總會抽空來幫助我解決問題。 另外，感謝校方給予我這樣一次機會，能夠獨立地完成一個課題，并在這個過程當中，為我們提供教室和優(yōu)秀的老師以及全面的實習機會，使我們在即將離校的最后一段時間里，能夠更多學習一些實踐應用知識，增強了我們實踐操作和動手應用能力，提高了獨立思考的能力，再一次對我的母校表示感謝。 感謝在整個畢業(yè)設計期間和我密切合作的同學，和曾經在各個方面給予過我?guī)椭耐瑢W們，在大學生活即將結束的最后的日子里，我們再一次演繹了團結合作的童話，把一個龐大的，從來沒有上手的課題，圓滿地完成了。正是因為有了你們的幫助，才讓我不僅學到了起重機械所涉及的新知識，更讓我感覺到了知識以外的東西，那就是團結的力量。 最后，感謝所有在這次畢業(yè)設計中給予過我?guī)椭娜恕? 對上述朋友，再一次真誠地表示感謝！ 36