【正文】 因此起重機(jī)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新是關(guān)鍵。尤其是電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，促使了許多跨學(xué)科的先進(jìn)設(shè)計(jì)方法出現(xiàn)，推動了現(xiàn)代制造技術(shù)和檢測技術(shù)的提高。其次，要感謝與我同組的同學(xué)們，因?yàn)楫厴I(yè)設(shè)計(jì)，使我們有更多共同的話題，我們一起討論問題，一起學(xué)習(xí)，一起進(jìn)步。在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將完成之際，衷心的向幫助過我，鼓勵(lì)過我的老師和同學(xué)們表示感謝。本次設(shè)計(jì)是80/30T 28m通用橋式起重機(jī)（）設(shè)計(jì)。第10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=8mm，高度===950 mm,主梁腹板與端梁腹板之間留有2050的間隙，在組裝橋架時(shí)用來調(diào)整跨度。端梁在中央截面11采用拼接板精制螺栓連接，翼緣用雙面拼接板及，腹板用單面拼接板，精制螺栓選取，拼接構(gòu)造及螺栓布置如圖9—4所示：圖9—4 端梁拼接構(gòu)造滿載小車在跨端時(shí)，求得截面11的內(nèi)力為： , 端梁的截面慣性矩為：腹板對和軸的總慣性矩為：翼緣板對和軸的總慣性矩為：彎矩的分配：： 腹板 翼緣： 腹板 翼緣水平剪切力的分配：剪力由上、下翼緣板平均承受，一塊翼緣板所受剪切力為：軸力分配：軸力按截面面積分配：一塊翼緣板受軸力為：一塊腹板受軸力為：由產(chǎn)生的翼緣軸力為：一塊翼緣板總軸力為：拼接縫一邊翼緣板上有8個(gè)螺栓，一個(gè)螺栓受力（剪切力）為：由上、下翼緣板平均承受，一塊翼緣板的水平彎矩為：拼接縫一邊翼緣板上螺栓的布置尺寸為：翼緣板角點(diǎn)螺栓的最大內(nèi)力為：角點(diǎn)螺栓順梁軸的內(nèi)力和為：水平剪切力由接縫一邊翼緣板上螺栓平均承受，一個(gè)螺栓的受力為：角點(diǎn)螺栓的合成內(nèi)力為：選精制螺栓，孔一個(gè)螺栓的許用承載力為：剪切：承壓：（合格）由對腹板產(chǎn)生的軸力為：一塊腹板總軸力為：拼接縫一邊腹板螺栓平均受力，一個(gè)螺栓受力為：腹板垂直彎矩由兩腹板承受，一塊腹板的彎矩為：拼接縫一邊腹板上螺栓的布置尺寸為：，屬窄式連接。端梁疲勞強(qiáng)度計(jì)算只考慮垂直載荷的作用1).彎板翼緣焊縫驗(yàn)算截面44的彎板翼緣焊縫滿載小車在主梁跨端時(shí)，端梁截面44的最大彎矩和剪切力為：空載小車位于跨中不移動時(shí)端梁的支反力為： = 這時(shí)端梁截面44相應(yīng)的彎矩和剪切力為 = = 彎板翼緣焊縫的應(yīng)力為： 根據(jù)和Q345及彎板用雙面貼角焊縫連接，查文獻(xiàn)[6]表415得 焊縫拉伸疲勞許用應(yīng)力為：按查文獻(xiàn)[6]表415得，取拉伸式（合格）2).端梁中央拼接截面根據(jù)端梁拼接設(shè)計(jì)，連接螺栓的布置形式已經(jīng)確定，可只計(jì)算受力大的翼緣板拼接截面11的內(nèi)力為：空載小車位于跨中不移動時(shí)，主梁跨端的支承力為： 這時(shí)端梁支反力為：端梁拼接截面11的彎矩為： = =平均應(yīng)力按毛截面計(jì)算為：傳遞的內(nèi)力為：端梁拼接處截面上布置有的螺栓孔，凈截面積為：應(yīng)力：顯然，相同工況下的應(yīng)力循環(huán)特性是一致的。截面22截面角點(diǎn)： = 腹板邊緣： 翼緣板對中軸的靜矩為： 折算應(yīng)力為：截面33及44端梁支承處兩個(gè)截面很近，只計(jì)算受力較大的截面44。 至此主梁校核完畢。翼緣板縱向加勁肋選用角鋼。區(qū)格Ⅰ的歐拉應(yīng)力為：(）區(qū)格分別受、和作用時(shí)的臨界壓應(yīng)力為：嵌固系數(shù)：，屈曲系數(shù)：則：需修正，則：腹板邊局部壓應(yīng)力為：壓力分布長： 區(qū)格Ⅰ屬雙邊局部壓縮板，板的屈曲系數(shù)為：需修正，則：區(qū)格平均切應(yīng)力為：由，板的屈曲系數(shù)為：需修正，則：區(qū)格上邊緣的復(fù)合應(yīng)力為： ，區(qū)格的臨界復(fù)合應(yīng)力為：(合格)。半橋架中點(diǎn)的換算質(zhì)量為：半剛架跨中在單位水平力作用下產(chǎn)生的水平位移為：橋式起重機(jī)的水平自振頻率為：(合格）。如圖8—6所示：圖8—6 主梁截面疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算點(diǎn)應(yīng)力循環(huán)特性：根據(jù)工作級別，應(yīng)力集中等級及材料Q235，查文獻(xiàn)[6]表415得。2).翼緣板，承受水平剪切力及扭矩。側(cè)向力為：超前力為：端梁中點(diǎn)的軸力為：端梁中點(diǎn)的水平剪切力為：主梁跨端的水平彎矩為：主梁跨端的水平剪切力為：主梁跨端總的水平剪切力為：小車在跨端時(shí)，主梁跨中水平彎矩與慣性載荷下的水平彎矩組合值較小，不需計(jì)算一般來說，在進(jìn)行主梁校核時(shí)，需要計(jì)算主梁跨中截面危險(xiǎn)點(diǎn)①、②、③點(diǎn)的強(qiáng)度。其中為QV120軌道許用輪壓（由文獻(xiàn)[3]表3811查得）。: 起重機(jī)沿軌道或道路運(yùn)行時(shí)，由于路面不平或軌道接頭的影響，將對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生垂直方向的沖擊作用，這時(shí)運(yùn)行沖擊系數(shù)乘以自重載荷來計(jì)算，對軌道起重機(jī)，=式中h為軌道接頭的高低差，對橋式起重機(jī)h=1mm主梁自重載荷為： 小車軌道重量：欄桿、導(dǎo)電架等重量：主梁的均布載荷： 根據(jù)主、副起升機(jī)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)布置如簡圖5所示：作小車輪壓計(jì)算簡圖，如圖7—1所示：圖7—1 小車輪壓的計(jì)算起升載荷：其中：是起重量，==，為吊鉤組質(zhì)量（由文獻(xiàn)[1]表81估計(jì)）。橋架結(jié)構(gòu)與主、端梁截面如圖5—1及圖6—1所示。材料許用應(yīng)力及性質(zhì):Q235: 取= 取= 取=Q345: 取= 取= 取= 總體尺寸設(shè)計(jì)(1)大車軸距： 根據(jù)小車軌距和偏軌箱形梁寬度以及大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)置，取，梁的全長。查文獻(xiàn)[5]附表33得，減速器低速軸端為圓柱形，的主動車輪的伸出軸為圓柱形，選用兩個(gè)聯(lián)軸器：所有的，質(zhì)量 浮動軸的驗(yàn)算1）.疲勞強(qiáng)度的計(jì)算高速浮動軸的等效力矩：式中，—等效系數(shù)，由上節(jié)已取得浮動軸端直徑，故其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： 由于浮動軸載荷變化為對稱循環(huán)（因?yàn)楦虞S在運(yùn)行過程中正反轉(zhuǎn)矩相同），所以許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為： 式中，材料用45號鋼，取，,則；—考慮零件的幾何形狀表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù)—安全系數(shù)，tn[t1k] 故疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算通過。 減速器的選擇車輪的轉(zhuǎn)速：機(jī)構(gòu)傳動比：查文獻(xiàn)[5]附表35，選用兩臺Ⅳ減速器；（當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速為時(shí)），可見Nj[N] 驗(yàn)算運(yùn)行速度和實(shí)際所需功率實(shí)際運(yùn)行的速度：誤差：實(shí)際所需的電動機(jī)功率：由于,故所選的電動機(jī)和減速器都合適 驗(yàn)算起動時(shí)間起動時(shí)間：式中， —驅(qū)動電動機(jī)臺數(shù)滿載時(shí)運(yùn)行靜阻力矩：空載運(yùn)行時(shí)靜阻力矩：初步估算高速軸上聯(lián)軸器的飛輪矩：機(jī)構(gòu)總飛輪矩:滿載起動時(shí)間: 空載啟動時(shí)間: 起動時(shí)間在允許范圍（8—10s）內(nèi)。浮動軸直徑：，取=100mm 小車安全裝置計(jì)算 小車緩沖器采用橡膠緩沖器，初定緩沖器數(shù)目n=4。高速軸端制動輪，根據(jù)制動器YWZ5200/23由文獻(xiàn)[5]附表16選用制動輪直徑200mm，圓柱形軸孔，飛輪矩，重量以上兩部分飛輪矩之和與原估計(jì)相符，故有關(guān)計(jì)算不需要重新計(jì)算。 驗(yàn)算起動不打滑條件由于起重機(jī)系室內(nèi)使用的，故坡度及風(fēng)阻力矩均不計(jì)，故在無載起動時(shí)，主動車輪上與軌道接觸處的圓周切向力：= =28288N車輪與軌道粘著力： ，可能打滑，故應(yīng)延長起動時(shí)間。實(shí)際所需電動機(jī)靜功率： 。等效功率： kw式中：—工作類型系數(shù),； —根據(jù)值查得=。根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，選定直徑的雙輪緣車輪標(biāo)記： 車輪 SYL—600 運(yùn)行阻力計(jì)算摩擦力矩： 由文獻(xiàn)[3]表3811知=600mm車輪的軸承型號為3628調(diào)心滾子軸承，軸承內(nèi)徑和外徑的平均值d=220mm；由文獻(xiàn)[1]表931查得：滾動軸承摩擦系數(shù)k=；由文獻(xiàn)[1]表936查得：軸承摩擦系數(shù) ，由文獻(xiàn)[1]表932查得：附加阻力系數(shù)。 故合適.浮動軸的構(gòu)造如圖2—2所示：中間軸徑圖2—2 浮動軸（2）第3章 小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)計(jì)算 確定機(jī)構(gòu)傳動方案經(jīng)比較后,確定采用如圖3—1所示的傳動方案。 高速軸計(jì)算：軸受脈動扭轉(zhuǎn)載荷,其等效扭矩：式中：—等效系數(shù),由表查得=2；相應(yīng)于機(jī)構(gòu)工作類型的電動機(jī)額定力矩傳至計(jì)算軸的力矩。由文獻(xiàn)[3]表3128選取帶制動輪的聯(lián)軸器，最大允許轉(zhuǎn)矩[]，飛輪矩，最大質(zhì)量。 選擇制動器按下式計(jì)算，選制動器 ≥式中， —制動力矩，； —制動安全系數(shù)，查文獻(xiàn)[1]表83得=； —下降時(shí)作用在電動機(jī)軸上的靜力矩，；== η39。入軸直徑，軸端長（圓柱），質(zhì)量1760kg。電機(jī)質(zhì)量1810kg，外伸軸d=110mm（錐形），l=210mm。 計(jì)算起升靜功率 ==式中，η—起升時(shí)總機(jī)械效率= 初選電動機(jī) 電動機(jī)計(jì)算功率 ≥G==式中，—在JC=60﹪時(shí)的功率,單位為kW。如圖2—1所示，=30t，取滑輪組倍率=4，因而承載繩分支數(shù)為 Z=8。軸的最大扭矩：:式中: —?jiǎng)恿ο禂?shù),由表查得,因軸的工作速度較高,取=2；—按照額定起重量計(jì)算軸受靜力矩, 。 驗(yàn)算制動時(shí)間制動時(shí)間： 式中，—電機(jī)滿載下降轉(zhuǎn)速，單位為r/min；===，＜，所以制動時(shí)間也合適。 []M=所選聯(lián)軸器合格。 選擇聯(lián)軸器根據(jù)電動機(jī)和減速器以及浮動軸的軸伸尺寸及形狀選連軸器，使聯(lián)軸器的許用應(yīng)力矩[M]計(jì)算的所需力矩M,則滿足要求。P穩(wěn)態(tài)平均功率G穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)，由文獻(xiàn)[3]表5137查的G= 選擇制動器按下式計(jì)算，選制動器： ≥式中，—制動力矩,； —制動安全系數(shù)，查文獻(xiàn)[1]表810得=； —下降時(shí)作用在電動機(jī)軸上的靜力矩。電動機(jī)轉(zhuǎn)速=式中，—在起升載荷=； —電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速； ,—是電動機(jī)在JC值時(shí)額定功率和額定轉(zhuǎn)速。卷筒壁壓應(yīng)力驗(yàn)算；選用灰鑄鐵HT200，最小抗拉強(qiáng)度，許用壓應(yīng)力：=＜ 故抗壓強(qiáng)度足夠卷筒轉(zhuǎn)速。卷筒長度： =2512mm，取L=2500mm。鋼絲繩所受最大拉力: 由文獻(xiàn)[1]表57，工作組別M8時(shí)，安全系數(shù)n=9，鋼絲繩計(jì)算破斷拉力：=n=9=由文獻(xiàn)[3]表3111選用瓦林吞型鋼芯鋼絲繩619W+IWR鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度1870MPa，光面鋼絲，右交互捻，直徑34mm，鋼絲繩最小破斷拉力[]=770kN。80∕30T 28m 通用橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)通用橋式起重機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第一部分 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算第1章 主起升機(jī)構(gòu)計(jì)算 確定傳動方案，選擇滑輪組和吊鉤組 按照構(gòu)造宜緊湊的原則,決定采用下圖的傳動方案。標(biāo)記：34NAT 619W+IWR1870ZS770 GB89182006 確定卷筒尺寸,轉(zhuǎn)速及滑輪直徑卷筒和滑輪的最小卷繞直徑： ≥hd式中，h—表示與機(jī)構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)的有關(guān)系數(shù)；由文獻(xiàn)[1]表5—10得：卷筒=25。 式中，—附加安全系數(shù)，取=2 —卷槽不切槽部分長度，取其等于吊鉤組動滑輪間距，=A=620mm，實(shí)際長度可適當(dāng)增減。標(biāo)記：卷筒A125025001838185 計(jì)算起升靜功率=式中，η—起升時(shí)總機(jī)械效率η= 初選電動機(jī) 電動機(jī)計(jì)算功率≥G==176kW式中 ，—JC值時(shí)的功率，位為kW； G—穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)，根據(jù)電動機(jī)型號和JC值查文獻(xiàn)[1]表47得G=。 選用減速器減速器總傳動比：=。== η39。電動機(jī)的軸伸：d=130mm(錐形)，長度l=250mm；減速器軸伸:d=95mm(錐形)，長度l=170mm；浮動軸的軸頭：d=110mm， 長度l=212mm。 驗(yàn)算起動時(shí)間起動時(shí)間： =式中， =+35+35= 靜阻力矩：==電動機(jī)啟動力矩：===平均起動加速度：== m/s178。軸受脈動扭轉(zhuǎn)載荷，其等效扭矩：式中，—等效系數(shù)；相應(yīng)于機(jī)構(gòu)工作類型的電動機(jī)額定力矩傳至計(jì)算軸的力矩。最大扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力: 式中: —安全系數(shù)，=。圖2—1 副起升機(jī)構(gòu)簡圖查文獻(xiàn)[3]表3411,選50號吊鉤，得其質(zhì)量847kg，兩動滑輪間距A=432mm 選擇鋼絲繩滑輪組采用滾動軸承， 當(dāng)=4，查文獻(xiàn)[1]表511得滑輪組效率=，鋼絲繩所受最大拉力：查文獻(xiàn)[1]表512，工作級別為M8時(shí)，安全系數(shù)n=9，鋼絲繩計(jì)算破斷拉力查文獻(xiàn)[3]表3111選用瓦林吞型鋼芯鋼絲繩619W+IWR，鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度1770MP