【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(yīng)力為：= 故 由上面的計算知，主梁的強(qiáng)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(chǎn)生的最大垂直撓度可按照【1】公式723進(jìn)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(yùn)行機(jī)構(gòu)起、制動慣性載荷的作用下，產(chǎn)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(dāng)起重機(jī)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(cè)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(chǎn)生的最大彎矩 （） ——導(dǎo)電側(cè)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(cè)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(yīng)取其中較大值進(jìn)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(gòu)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(yīng)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(jié)果，車輪輪緣距上蓋板底面30mm；車輪兩側(cè)距支撐處兩下蓋板內(nèi)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(qiáng)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(yīng)力 （） =*10/+2951110/1220 =87MPa 剪應(yīng)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(yīng)力由【1】公式（736）計算： σ==2914672/= （） 端梁支撐截面的剪應(yīng)力由【1】公式（737）計算： τ==182167*296/2/4839/= （） 端梁支承截面的合成應(yīng)力： = （） 材料許用應(yīng)力 [σd]=(~)[σ]=~ （） [τd]=(~)[τ]=~ （） 強(qiáng)度驗算結(jié)果，所有計算應(yīng)力均小于材料的許用應(yīng)力，故端梁的強(qiáng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(jīng)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(yīng)力，由第三章查得，[τ]=95MPa,因此各焊縫計算應(yīng)力均滿足要求。4 基于軟件PRO/ENGINEER的三維造型結(jié)構(gòu)設(shè)計 三維軟件PROE的簡介 proe是美國PTC公司旗下的產(chǎn)品Pro/Engineer軟件的簡稱。Pro/E（Pro/Engineer操作軟件）是美國參數(shù)技術(shù)公司（Parametric Technology Corporation，簡稱PTC）的重要產(chǎn)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(lǐng)域中占有著重要地位，并作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)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(jīng)過10余年的發(fā)展，Pro/ENGINEER已經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。目前已經(jīng)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(shè)計和機(jī)械設(shè)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(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。Pro/ENGINEER還提供了全面、集成緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。是一套由設(shè)計至生產(chǎn)的機(jī)械自動化軟件，是新一代的產(chǎn)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(jié)構(gòu)按照計算尺寸，合理的進(jìn)行調(diào)整，并畫出三維模型。一些國家標(biāo)準(zhǔn)間，常用件，通過PROE的標(biāo)準(zhǔn)國家?guī)煺{(diào)出，最后將裝配好的大車，小車進(jìn)行總體裝配，并出圖。 QD型吊鉤橋式起重機(jī)屬于雙梁起重機(jī)一種，雙梁橋式起重機(jī)承載能力強(qiáng)，跨度大、整體穩(wěn)定性好，品種多。主要由主梁與端梁構(gòu)成，并起到支撐作用。按照主梁結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。 在三維設(shè)計中，首先進(jìn)行主梁與端梁的設(shè)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(jī)構(gòu) 繪制駕駛室，緩沖器，減速器車輪組等一系列大車機(jī)構(gòu)部件，并在裝配環(huán)境下進(jìn)行裝配，裝配后進(jìn)行著色。 駕駛室 大車導(dǎo)軌 大車機(jī)構(gòu) 小車機(jī)構(gòu)的三維設(shè)計 起重機(jī)小車機(jī)構(gòu)，主要由卷筒，減速器，制動器，電機(jī)等組成，起到了對起重物位置調(diào)動的作用。 首先進(jìn)行小車平臺的整體設(shè)計，其次將設(shè)計或者調(diào)用的部件通過小車平臺上的焊接臺進(jìn)行裝配，裝配后進(jìn)行著色處理。 小車機(jī)構(gòu) 整車裝配 將裝配好的大車機(jī)構(gòu)與小車機(jī)構(gòu)在裝配環(huán)境下，通過車輪組與導(dǎo)軌的連接，裝配成整車。 QD型吊鉤橋式起重機(jī)結(jié)束語 經(jīng)過兩個多月的努力，我終于完成了QD型吊鉤橋式起重機(jī)三維造型的結(jié)構(gòu)設(shè)計。在此期間，我完成了設(shè)計方案的確定，計算，電子繪圖，設(shè)計論文等工作。該次設(shè)計也是我在大學(xué)生活中，歷時時間最長，設(shè)計內(nèi)容最多，遇到的挑戰(zhàn)最多的一次設(shè)計。通過我不懈的努力以及老師的幫助，逐漸從對起重機(jī)認(rèn)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(shè)計，我查閱了很多資料，學(xué)到了很多設(shè)計時應(yīng)用的方式方法。雖然我的設(shè)計在細(xì)節(jié)上有很多不足之處，例如細(xì)節(jié)尺寸的確定問題，有些就沒有仔細(xì)斟酌，但是，對于整體布置方面，我盡量在傳統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)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(shè)計將使我受益終身，讓我明白了只有認(rèn)真的去研究，仔細(xì)的做設(shè)計才能做出優(yōu)秀的成果，對于我在將來的工作和學(xué)習(xí)很有啟發(fā)意義。 參考文獻(xiàn)[1] [M].北京：冶金工業(yè)出版社，1993[2] 陳道南. 起重運(yùn)輸機(jī)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(xué)院171。機(jī)械零件設(shè)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(biāo)準(zhǔn)GB381183 ：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1983[6] [M].遼寧人民出版社，1979[7] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1982[8] [J]. ，2003[9] 丁中立. 國外工程起重機(jī)發(fā)展趨勢[J]. , 20041123[10] Design[M].Journal of Coal Science 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最后，感謝所有在這次畢業(yè)設(shè)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！