【導(dǎo)讀】機(jī)、雙梁龍門(mén)起重機(jī)和單梁龍門(mén)起重機(jī)和單主梁龍門(mén)起重機(jī)等等各種類(lèi)型起重機(jī)。由于本人設(shè)計(jì)的起重機(jī)結(jié)構(gòu)為龍門(mén)式箱形結(jié)構(gòu)，支腿型式為“?”因?yàn)橄湫瘟菏骄哂性O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、制造工藝性好等優(yōu)點(diǎn)，而這些有利條件對(duì)于尺。寸規(guī)格多、生產(chǎn)批量較大的箱式起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化系列產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，顯得更加重要。道整正中鋪設(shè)的箱形梁式結(jié)構(gòu)至今仍然是我國(guó)成批生產(chǎn)的、最常用的、典型的一種結(jié)構(gòu)。我主要設(shè)計(jì)的內(nèi)容是龍門(mén)起重機(jī)的總體設(shè)計(jì)和金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。型、設(shè)計(jì)參數(shù)、質(zhì)量、等。介于上述兩者之間的位置。因此，梁架中兩根主梁的間距主要取決于起重小車(chē)的軌距，主。市場(chǎng)上最為實(shí)用的一種類(lèi)型起重機(jī)，深受客戶(hù)歡迎的理想的起重機(jī)。（一根）；軌道：kgGg2950?可靠，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，不會(huì)發(fā)生突然破壞和鋼絲繩脫槽等現(xiàn)象。hi時(shí)，滑輪組效率??。式中H——系數(shù)。?及具體結(jié)果確定。

　　

【正文】 3202020 ??????? ?? 因此抗剪是控制條件，故 ? ? kNN ? 。 所需精致螺栓數(shù)目 z 為 ? ? ??? NNz 故取 z=9。 受彎矩作用的剪力螺栓連接 1）當(dāng) 3?bh 時(shí)：圖 325所示為受一彎矩 M的螺栓連接，假定連接一側(cè)鋼板在彎矩作魏喜斌：龍門(mén)式起重機(jī)總體設(shè)計(jì)及金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 36 用下繞螺栓群中心 C旋轉(zhuǎn)，并假定鋼板是一剛體，因此螺栓的變形與它到中心 C的距離 L成正比，螺栓所受的力或鋼板上的反作用力也就與 L成正比，并且與 L的方向垂直。 鋼板的平衡條件是： ijinnL LPLPLPLPPM ??????? .. .. .. .. ..33221 1 = 18451339 ??? 根據(jù)螺栓受力與到螺栓群中心 C 的距離成正比例的關(guān)系，可知： 1113131212 ..........., LLPPLLPPLLPP nn ??? =39 ?1913 1324 綜合以上 兩式得： 211 iii LLPLPM ???? = 2191939 距離 C最遠(yuǎn)的一個(gè)螺栓受力最大，其值為： 2111max LMLPP ???=2112380L??= 在剪切力 Q作用下，一個(gè)螺栓受到的作用力為： nQT? 式中 n接頭的一邊所采用的螺栓數(shù)目。 圖 （ 31） 受軸向力的螺栓連接計(jì)算 圖 （ 32） 受彎矩的螺栓連接計(jì)算 Fig(31) axial force bold fastening putation Fig(32) bending moment bold fastening putation 在彎矩 M和剪切力 Q同時(shí)作用下，一個(gè)螺栓上的最大合力： 21211 )s i n()c o s( ?? PTPR ??? = 2 2 36 ???? 在箱形梁或工字梁的接頭中（圖 31a），腹板部分所承擔(dān)的彎矩與該接頭所承受的全部彎矩之比，等于腹板部分凈截面 慣性矩與接頭處整個(gè)凈截面慣性矩之比，即 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 IIMM ff ?= 1015321 ? 接頭所承受的彎矩減去腹板部分所承擔(dān)的彎矩，再按上，下翼板中心距 ih 相除，即得出作用在一塊翼緣板上的軸向力： ?NihMM? = ?? 可按前述方法計(jì)算腹板與翼緣板的連接強(qiáng)度。 2）當(dāng)bh 3?時(shí)（ b 為連接一側(cè)首末兩行的釘距）：箱形結(jié)構(gòu)橋架端梁中部的連接屬于這種型式。 在彎矩 M作用下，一個(gè)螺栓承受的最大作用力 1P 為： 211 iLuMLP ??= 2531 13352 2 ??? 式中 u和 iL 的含義見(jiàn)圖 （ 33） 所示。 在剪切力 Q作用下，一個(gè)螺栓承受的作用力為： uvQT? = 29341231387 ?? 在彎矩 M和剪切力 Q同時(shí)作用下，一個(gè)螺栓承受的最大合力為： 221 TPRi ?? = 2 7361 4 3 22 ?? 3）構(gòu)件同時(shí)受壓和受彎的連接螺栓 門(mén)式起重機(jī)支腿和主梁以及支腿與下橫梁的連接承受壓力和彎矩（圖 34），一般采用普通螺栓連接，裝置抗簡(jiǎn)擋塊以承受剪力或扭距（螺栓不受剪切）。 魏喜斌：龍門(mén)式起重機(jī)總體設(shè)計(jì)及金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 38 圖 （ 33） 受彎矩的螺栓連接計(jì)算 圖 （ 34） 同時(shí)受彎矩和壓力的螺栓連接計(jì)算 Fig (33) bending moment bold fastening putation At the same time Fig (34) bending moment and pressure bold fastening putation 在彎 矩作用下（繞 X軸旋轉(zhuǎn)）受壓的螺栓在計(jì)算中不予考慮。 距 x軸 1y 處最邊行的一個(gè)螺栓所受的拉力為： 211 )( iyPlyMN ??? =)6513 0( ??? 式中 l 壓力 P距 x軸的距離； M作用在連接處的計(jì)算 彎矩； 2iy? 每個(gè)受拉螺栓距 x 軸的距離平方之和（設(shè)共有 i 個(gè)受拉螺栓）。 式中，系數(shù) 是考慮螺栓預(yù)緊力及載荷不均勻性的影響。 當(dāng) 0??PlM 時(shí)，就不必進(jìn)行強(qiáng)度的驗(yàn)算。 風(fēng)載荷的計(jì)算 露天工作的起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮風(fēng)載荷的作用。視風(fēng)載荷是可能作用于任何方向的遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 水平載荷。對(duì)我們所討論的常用的起重機(jī)，只計(jì)算風(fēng)壓的靜力作用，不考慮風(fēng)壓的動(dòng)力效應(yīng)。 按照起重機(jī)在一定風(fēng)力下能 否正常工作，把作用于起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的風(fēng)載荷分為工作狀態(tài)的風(fēng)載荷和非工作狀態(tài)的風(fēng)載荷兩類(lèi)。工作狀態(tài)的風(fēng)載荷是起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)在正常工作情況下所能承受的最大計(jì)算風(fēng)壓 )(2mN；非工作狀態(tài)的風(fēng)載荷則是起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)不工作時(shí)所能承受的最大計(jì)算風(fēng)壓。 工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)的風(fēng)載荷按下式計(jì)算： ACKP qhw ?? 式中 C—— 風(fēng)力系數(shù)； hK —— 風(fēng)壓高度變化系數(shù)； ? —— 風(fēng)振系數(shù)（對(duì)常用起重機(jī) ?? ）； A—— 結(jié)構(gòu)或物品垂直于風(fēng)向的迎風(fēng)面積（ 2m ） 。 q _____計(jì)算風(fēng)壓（ 2mN ）。 q = 2v ， 式中 v —— 計(jì)算風(fēng)速 )( sm 。 1）作用于貨物的風(fēng)載荷： ?Fcqp fQf ??? 當(dāng) Q= t16 時(shí)， 210mF ?? ； ?C ； ?fq為工作狀態(tài)最大風(fēng)壓，可知225 0 mNq f ??（設(shè)在沿海工作） Np of 3 0 0 0102 5 ???? 魏喜斌：龍門(mén)式起重機(jī)總體設(shè)計(jì)及金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 40 4 連接的計(jì)算 由于設(shè)計(jì)， 制造，安裝和運(yùn)輸?shù)确矫娴囊螅饘俳Y(jié)構(gòu)通常是用型剛（或鋼板）彼此用連接件連接成獨(dú)立桿件，各桿件又用連接件互相連接起來(lái)，組成各個(gè)結(jié)構(gòu)物以承受外力作用。結(jié)構(gòu)物的各安裝，運(yùn)輸單元之間也是用連接件互相連接構(gòu)成整體，由此可見(jiàn)，連接方法及其可靠性對(duì)于金屬結(jié)構(gòu)的正常工作有著重要影響。金屬結(jié)構(gòu)的連接方法主要有焊接，螺接和鉚接。 下面介紹兩種常用的連接方法 焊接和螺接。 焊接 焊接是把連接金屬局部加熱成液態(tài)或膠體狀態(tài)，用壓力或填充金屬，是金屬結(jié)合成一個(gè)整體的方法。 起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)應(yīng) 用的焊接主要有電焊和氣焊兩類(lèi)。電焊又可分為電弧焊，電阻焊（用于焊鋼筋，薄板等）和電渣焊（用于焊厚度和截面特大的構(gòu)件），其中以電弧焊應(yīng)用最廣。 電弧焊是借電弧產(chǎn)生的高溫（ 3600 度）來(lái)熔化焊件與焊條進(jìn)行焊接的。電弧焊是金屬結(jié)構(gòu)焊接的主要方法，它又可以分為手工焊，埋弧自動(dòng)焊氣體保護(hù)焊三種。埋弧自動(dòng)焊質(zhì)量較高，生產(chǎn)率比手工焊大 1040 倍，所以自動(dòng)焊在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。而手工焊因設(shè)備簡(jiǎn)單，工作方便，不受結(jié)構(gòu)型式限制（如桁架結(jié)構(gòu)不能用自動(dòng)焊），所以在焊接中，手工焊仍占重要地位。氣體保護(hù)焊是一種提高焊接質(zhì)量的新工 藝，即利用氬氣或 2co 作為電弧區(qū)保護(hù)介質(zhì)的電弧焊。 氣焊也叫氧炔焊，它是利用氧和乙炔氣體燃燒發(fā)熱來(lái)熔化焊件與焊條進(jìn)行焊接，通常多用來(lái)切割金屬或焊接薄板。 焊接本身也存在著不少缺點(diǎn)。如焊縫質(zhì)量檢查方法較費(fèi)事，焊接需要一些附加的工藝設(shè)備（如風(fēng)鏟，刨邊機(jī)，轉(zhuǎn)臺(tái)等），同時(shí)焊接容易引起結(jié)構(gòu)的變形，需要進(jìn)行防止和校正工作。 電焊條有涂藥焊條（用于手工焊）和光焊條（用于自動(dòng)焊）兩種。其作用是，可作為電路通過(guò)電流和填充金屬與焊件構(gòu)成焊縫。 焊條的選 擇主要與被焊鋼材的品種有關(guān)，另外還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的工作條件及使用性能，施焊及設(shè)備條件，改善，施焊工藝和勞動(dòng)條件以及節(jié)約等。 注： 1，檢查焊縫的普通方法系指外觀檢查，測(cè)量尺寸，鉆孔檢查等方法；精確方法是指遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 41 在普通方法的基礎(chǔ)上用 X射線等方法進(jìn)行補(bǔ)充檢查； 1） 高空安裝焊縫的許用應(yīng)力應(yīng)考慮降低 ； 2） 單角鋼焊件端部用一個(gè)邊（包括等邊角鋼用任一邊和不等邊角鋼用短邊） 單面連接時(shí)，其連接焊縫的許用應(yīng)力降低 。 手工焊接所用焊條應(yīng)符合國(guó)際（ GB511785）規(guī)定的要 求。當(dāng)焊接材料為 Q235 鋼時(shí)，應(yīng)采用 E43型焊條（ E4300 至 E4328）；當(dāng)焊接材料為 16MN 鋼時(shí)，應(yīng)采用 E50型焊條（ E5001 至 E5048）。焊條常用直徑為 3， 4， 5， 6， 8和 10cm. 自動(dòng)焊和半自動(dòng)焊的焊絲和焊劑應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)選定，以保證焊逢和鋼材的強(qiáng)度。在一般情況下，焊 Q235 號(hào)鋼和 Q215 號(hào)鋼時(shí)，可采用 H08， H08A， H08MNA 焊絲配合高錳高硅型焊劑，或 H08MNA 和 H10MNZ 焊絲配合低錳高硅型焊劑。焊接 16MN 鋼可采用H08A， H08MNA， H10MNZ 和 H10MNSI 焊絲配合高錳高硅型焊 劑。焊絲常用直徑為4， 5， 6，及 8mm。 焊逢的種類(lèi) 型式 按夠造焊逢可分為對(duì)接焊縫（圖 41 ac）和貼角焊逢（圖 41 di）。按用途焊逢可分為工作焊逢和構(gòu)造焊逢。工作焊逢是受力焊逢，常用連接焊逢（圖 41） ；而構(gòu)造焊逢，即非主要受力的焊逢，常用斷續(xù)焊逢（圖 41 b） . 圖 （ 41） 焊逢的型式 圖 （ 42） 焊逢的型式 Fig (41) welds the pattern which meets Fig (42) welds the pattern which meets 魏喜斌：龍門(mén)式起重機(jī)總體設(shè)計(jì)及金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 42 對(duì)接焊逢和貼角焊逢可 制成各種型式。對(duì)接焊逢斷面主要型式（與連接金屬的厚度有關(guān)），如圖（ 43） 所示。 圖 （ 43） 對(duì)接焊逢的斷面型式 The Fig (43) butt welding meets cross section pattern 為了防止未熔透起見(jiàn)，貼角焊逢最小厚度 fh 不得小于 4mm。而最大厚度 fh 不得大于 ? ， ? 為焊件中的最小厚度。 焊逢連接計(jì)算 1） 對(duì)接焊逢 承受軸向力和彎矩的對(duì)接焊逢應(yīng)力按下式計(jì)算： ? ?lWMFN ?? ??? 或 ? ?y? = 35933068? ? ?38? 式中 ??? jlF ； 62jlW ?? ；焊逢許用應(yīng)力 ??l? 或 ? ?y? 。 公式中，拉應(yīng)力為正值，壓應(yīng)力為負(fù)值。當(dāng)對(duì)接焊逢只承受剪力作用時(shí)，焊逢剪應(yīng)力為： ? ??? ??FQ = ????3261 式中 ??? 焊逢許用剪應(yīng)力 。 當(dāng)同時(shí)作用著 N。 M及 Q時(shí)，焊逢折算應(yīng)力為： ? ?l??? ?? 22 3 = ? ?l????? 23 3603103 2） 貼角焊逢 承受軸向力的貼角焊逢，焊逢剪應(yīng)力為： 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 43 ? ??? ??jjhlN2 = ? ????? 38162 351 式中 fh 焊逢計(jì)算厚度； fl 焊逢的計(jì)算長(zhǎng)度； ??? 焊逢許用剪應(yīng)力，按公式選用。 由彎矩 M 和剪切力 Q 作用的貼角焊逢由彎矩 M產(chǎn)生的焊逢最大剪應(yīng)力為： IMbM 2?? 式中 ?????? ?? 62 2 blbhI f 為焊逢的慣性矩， fh 為焊逢計(jì)算厚度。 由剪切力產(chǎn)生的焊逢剪應(yīng)力為： fQ bhQ?? 折算剪應(yīng)力為： 22 vM ?? ? ???? 連接焊縫所能承受的最大拉力： ? ? kNlhN hff 1 0 0 81 0 04 5 ???????? ? 拼接板所能承受的最大拉力： kNN 1 9 8 01 8 05 5 01022 ????? 對(duì)焊縫形心的軸力引起的剪應(yīng)力： MP aA 77 ?? ????? MP aAy 77 ?? ???? 魏喜斌：龍門(mén)式起重機(jī)總體設(shè)