【正文】 A= 0A = m2 xI = 1010 mm4 1I = yI =? 109 mm4 A= 太原科技大學(xué) 機電工程 學(xué)院設(shè)計說明書 計算項目 設(shè)計計算內(nèi)容 設(shè)計結(jié)果 第 4 頁 共 42 頁 b)端梁 A= 4 6 0 8 9 8 4 8 2? ? ? ?（ ） = mm2 慣性矩 xI = 33 28 5 0 02 [ 5 0 0 8 ] 21 2 1 26 8 4 8 364??? ? ? ? ? ? =? 109 mm4 2I = yI = 3328 5 0 0[ 8 6 8 4 ] 21 2 1 26 8 4 8194??? ? ? ? ? =? 108 mm4 第 四 章 載荷 主梁自重載荷 39。 關(guān)鍵詞 : 雙梁 橋式起重機 。通過采取計算機輔助設(shè)計方法以及參考前人的先進經(jīng)驗 , 力求有所創(chuàng)新 。由于橋架的初校是在草稿中列出，在設(shè)計說明書中不予記錄，僅記載橋架的精校過程。然后計算出主梁和端梁的自重載荷，再用此載荷進行橋架強度和剛度的精確校核計算。 太原科技大學(xué) 課程設(shè)計 題目： 起重量 75T 跨度 雙梁 橋式起重機 結(jié)構(gòu)設(shè)計 姓 名 學(xué) 院 機電工程學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 指導(dǎo)教師 年 月 日太原科技大學(xué) 機電工程 學(xué)院設(shè)計說明書 摘 要 本設(shè)計采用許用應(yīng)力法以及計算機輔助設(shè)計方法對橋式起重機橋架金屬結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。設(shè)計過程先用估計的橋式起重機各結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)對起重機的強度、疲勞強度、穩(wěn)定性、剛度進行粗略的校核計算，待以上因素都達到材料的許用要求后，畫出橋架結(jié)構(gòu)圖。若未通過，再重 復(fù)上述步驟，直到通過。設(shè)計中參考了各種資料 , 運用各種途徑 , 努力利用各種條件來完成此次設(shè)計 . 本設(shè)計通過反復(fù)斟酌各種設(shè)計方案 , 認(rèn)真討論 , 不斷反復(fù)校核 , 力求設(shè)計合理 。通過計算機輔助設(shè)計方法 , 繪圖和設(shè)計計算都充分發(fā)揮計算機的強大輔助功能 , 力求設(shè)計高效。 校核 。qF =kρ Ag? =12 7850 =4114 N 小車軌道重 量（ P43） gF =? = N/m 欄桿等重量 lF = lm g=100? =981 N/m 主梁的均布載荷 qF = 39。1P = 39。故在此不用計算。在固定載荷與移動載荷作用下，主梁按簡支梁計算，如圖所 示 51 圖 51 主梁計算模型 固定載荷作用下主梁跨中的彎矩 qM = 4? （282q iGjFL dP??） = N 跨端剪切力 1SP = 2RP = 2SP = qM = N 太原科技大學(xué) 機電工程 學(xué)院設(shè)計說明書 計算項目 設(shè)計計算內(nèi)容 設(shè)計結(jié)果 第 8 頁 共 42 頁 qcF ? 4? [ 21 (1 )2 q G j G s dF L P P L? ? ?] = N 移動載荷作用下主梁的內(nèi)力 1） 滿載小車在跨中，跨中 E點彎矩為 pM =4 21()4P LbL? ?? 輪壓合力 P? 與左輪的距離為 21 PbbP?? = ? = 則 pM = N? m 跨中 E點剪切力 pF ? 12 4? P? （ 1 1bL ） = 跨中內(nèi)扭矩為 nT =0 2)滿載小車在跨端極限位置 （ z=1e ） .小車左輪距梁端距離為 1c =1e 1b == mm 跨端 剪切力 pcF = 4? P? （ 11L b cL?? ） = 跨端內(nèi)扭矩為 1nT =0 主梁跨中總彎距為 xM = qM + pM =+ qcF= N pM = pF = N nT =0 pcF = 太原科技大學(xué) 機電工程 學(xué)院設(shè)計說明書 計算項目 設(shè)計計算內(nèi)容 設(shè)計結(jié)果 第 9 頁 共 42 頁 （ 2）水平載荷 = 主梁跨端總剪切力 RF = cF = qcF + pcF =+=635408 N 1）水平慣性力載荷 在水平載荷 HP 及 HF 作用下，橋架按剛架計算。cHF = H1HF L eP (1 )2L?? = N 2)偏斜側(cè)向力。K = 984 6 .8 9 1 01 3 1 9 .5 8 .3 9 1 0??? ? ? ? = ①小 車在跨中 ,側(cè)向力 1SP =12 1RP ? = 超前力為 101 PP s BL? ? = N 端梁中點的軸力為 1112dNP??= N 端梁中點的水平剪切力為 1dP = )21(1ss KraP ? = 1 0 .53 4 2 0 0 .6 ( )2 3 1 0 4 2 1?? ? =13089 N 主梁跨中的水平彎距為 HM = PHP = N HN =119445 N 39。側(cè)向力為 2SP = N 超前力為 2P? = 202sPB = N 端梁中點的軸力為 dN =12 2P? = 端梁中點的水平剪切力為 2dP = 2SP （sKra?21 ） = 1 0 .55 4 9 7 8 .8 ( )2 3 1 0 4 2 1?? ? =21041 N 主梁跨端的水平彎矩為 csM = 2SP a+ 2dP b =? +21041? 105 = 主梁跨端的水平剪切力為 csF = 2P? dN =12 2P? = N 主梁跨端總的水平剪切力為 1dP =13089 N sM = 1sN = yM = 2SP = N 2P? = N 2dP =21041N csM = 太原科技大學(xué) 機電工程 學(xué)院設(shè)計說明書 計算項目 設(shè)計計算內(nèi)容 設(shè)計結(jié)果 第 12 頁 共 42 頁 cHF = 39?？缍酥恍栌嬎闱袘?yīng)力 1)主腹板。承受水平剪切力 cHF = N及扭矩 1nT =0 0? = ? 1= ? 2= ? 3= MPa ? = 太原科技大學(xué) 機電工程 學(xué)院設(shè)計說明書 計算項目 設(shè)計計算內(nèi)容 設(shè)計結(jié)果 第 14 頁 共 42 頁 3. 主梁疲勞強度 ? = ??dh = MPa[]?? =100 MPa 主梁翼緣焊縫厚度取 fh =8 mm，采用自動焊接，不需計算 橋架工作級別為 A6,應(yīng)按載荷組合Ⅰ計算主梁跨中的最大彎矩截面（ E）的疲勞強度 由于水平慣性載荷產(chǎn)生的應(yīng)力很小，為了計算簡明而忽略慣性力 求截面 E 的最大彎矩和最小彎矩，滿載小車位于跨中 (輪壓 1P 在 E 點上 )則 maxM = xM = 空載小車位于右側(cè)跨端時（如圖 54） 166。)) 圖 54 主梁跨中（ E）最小彎矩的計算 左端支反力為 R1F = 1 2 2 21 [ P 39。 ]L b c P c?? = ? ?1 6 7 7 6 6 .4 2 .8 0 .1 5 ) 6 0 9 8 9 .8 0 .1 51 9 .5 ? ? ? ????? =10721 N minM = 4 R1FqMz?? =+ 10921 = Nm (1)驗算主腹板受拉翼緣板焊縫④的疲勞強度 太原科技大學(xué) 機電工程 學(xué)院設(shè)計說明書 計算項目 設(shè)計計算內(nèi)容 設(shè)計結(jié)果 第 15 頁 共 42 頁 max? = 20()xxMyI ?? = (687 12) 10??? =160MPa min? = min 2 0()xMyI ?? = (687 12) 10??? = 圖 55 主梁截面疲勞強度驗算點 應(yīng)力循環(huán)特性 ? = minmax?? = =＞ 0 根據(jù)工作級別 A6，應(yīng)力集中等級 1K 及材料 Q235，查得 119][ 1 ??? MP，b? =370 MPa 焊縫拉伸疲勞需用應(yīng)力為 R1F =10721 N minM = Nm max? =160MPa min? = 太原科技大學(xué) 機電工程 學(xué)院設(shè)計說明書 計算項目 設(shè)計計算內(nèi)容 設(shè)計結(jié)果 第 16 頁 共 42 頁 []rl? = 11[ ][]1 (1 )br??????? = 1191191 1 370???? ? ?????? 71711 1 370???? ? ?????? = max? =160MPa[]rl? （合格） (2)驗算橫隔板下端焊縫與主腹板連接處⑤ max? = ( 60)xxMyI? =102845307. 2 ( 687 60)1 .2 1 0??? = min? = min