关于桥式起重机主梁的优化设计的研究正式版
桥式起重机主梁的有限元分析及优化设计武建华
桥式起重机主梁的有限元分析及优化设计武建华发布时间：2021-10-27T06:54:26.359Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年15期作者：武建华[导读] 本文针对16 t×22.5 m的双梁桥式起重机当前的工况和具体的载荷进行分析，合理的确认了对于金属结构重量产生影响的相关因子——设计变量，同时针对这一重机主梁展开了针对MeshFree软件平台进行的一种有限元分析以及优化，最后使其重机力学性能可以获得要求。
河南东起机械有限公司河南省新乡 453400摘要：本文针对16 t×22.5 m的双梁桥式起重机当前的工况和具体的载荷进行分析，合理的确认了对于金属结构重量产生影响的相关因子——设计变量，同时针对这一重机主梁展开了针对MeshFree软件平台进行的一种有限元分析以及优化，最后使其重机力学性能可以获得要求。
关键词：桥式起重机；结构分析；有限元优化引言桥式起重机器本身是工程进行施工中能够提升作业效率和降低工人劳动强度的一种大型的起重设备。
当前应用的一些起重机其自身的金属结构全部都是选择型钢以及板材去完成焊接形成。
按照相关统计，通常桥式起重机器本身重量里的金属结构大概占到了改为汉字数字之下，针对一些跨度比较大的起重机器能够占到百分之85 之上，所以，有效降低本身的重量是减少起重机在制造上消耗成本的一种切实科学的方式。
当前，起重机金属结构在设计上的计算，通常都是使用理论以及类比计算去展开。
其中有非常多的经验估算以及简化算法，这样的一种情况就使得起重机自身的金属结构其自身的力学性能出现富余同时材料上的利用率相对较低等情况出现。
本文先首先基于16 t×22.5 m桥式起重机具原型去展开适当的力学分析，并适当的对其完成优化，最后有效地降低了这一起重机本身的自重。
1.双梁桥式起重机整体布局和核心技术参数当前桥架整体的金属结构件主要包含了：主梁和端梁，以及小车和走台栏杆等。
基于ANSYS的桥式起重机主梁优化设计.doc
基于ANSYS的桥式起重机主梁优化设计本文以16t双梁桥式起重机为例，通过有限元软件ANSYS 对其主梁进行目标驱动优化（Goal Driven Optimization），结果相较于优化前质量减轻了24.9%，效果非常显著，并且针对优化前后进行了静力分析，优化结果可靠可行。
本文通过主梁的参数化设计和优化设计，实现了质量减轻的目的，对桥式起重机的设计具有重大意义。
桥式起重机已经成为了现代化生产中必不可少的一种机械设备，除了运用方便、效果显著等原因外，桥式起重机在安全方面相较于其他设备同样有着明显的优势，例如，在实际生产中，桥式起重机能显著提高生产安全，减小事故发生率。
长久以来，我国对于重型机械的要求是够大够结实，因此，在传统的设计方法和加工工艺的限制下，我们设计出来的桥式起重机往往都具有过高的安全系数，这样设计虽然安全，但是，正因为过于安全了，我们的设计造成许多材料的浪费和废弃。
通过大量设计和实例表明，桥式起重机60%以上的重量是和主梁结构相关的，因此，主梁的结构设计是否合理，直接关系到钢材耗费量的多少。
采用ANSYS对起重机主梁进行结构的优化设计，不仅能实现主梁的形状优化，从而改进产品外形，同时能提高整机性能，减少制造成本和材料消耗。
主梁结构分析本文在进行优化设计前，先对桥式起重机主梁进行静力分析，分析的目的是求出主梁的最大应力和最大位移，方便后续的优化以及对比。
本文的研究对象是16t双梁桥式起重机，主梁由上、下盖板、两块腹板以及隔板组成，同时，为了分析更为准确，本文对端梁也进行了建模。
1.1 参数化建模优化设计就是讲设定的参数不断优化，最终在众多方案中寻找最佳方案的过程，因此，在建模时，需要实施参数化建模。
本文采取PROE建模，并且设定了8个优化参数。
1.2 有限元的前处理本文选取solid45单元，材料全部采用Q235，材料密度，弹性模量，泊松比。
网格划分以四边形单元为主，同时在个别部位采用三角形单元。
桥式起重机主梁腹板结构拓扑优化设计
模型简单 ，但优化对象受到很大的限制 。变密度法 以连续变 量 的密度 函数形 式 显示地 表达 相对密 度 与
材料 弹性 模量 之间 的相应关 系 ，这 种方法 基 于各 向
（ 、ｅ （ ） 肼 ）— —节 点位 移
“ — 引起 的应变 和虚 位移 —
— —
引起 的虚应 变
同性材料 ，不需引入微结构和附加的均匀化过程 ，
２ ４ ０ｏ
３ 特 殊 工 况 下 问题 的解 决
为满 足 电动葫 芦使 用环 境 的特殊 要求 ，主要从
机械 及 电气 ２方面 考虑 。①钢 丝 绳是起 吊重物 的载
３ 朱 学 敏 ． 重 机 械 ． 京 ：机 械 工 业 出 版社 ，２０ 起 北 ０３
４ 王凤 喜 ． 国内外 电动葫芦 的发展概 况 ． 机 科技 ，１９ 重 ９４
１ 拓扑优化设计数学模型 的建立
拓 扑优化 理论 首先 是在 离 散结 构 的拓 扑 优化 中
构的拓扑优化 问题 ， 特别是连续体结构拓扑优化问 题 的解 答还 不 够理 想 。为 了解决 这些 问题 ，广 大科
研 人 员对 原有 的理 论 和方法 不 断改 进 。优 化 方法 的
被 提 出来 的 （ 例如 Ｍｃｅ 的桁 架 理论 ） ｉ ｌ ｈｌ ，并 且 对 一
选 择 目前 常用 的连 续体 结构 的拓 扑优 化方 法有 ：变 厚 度法 、变 密度 法及 均 匀化 方法 。变厚 度 法 的数学
一
些简单的问题得到 了很好 的解答 ，但是 ，对复杂结
《 起重运输机械》 ２０ １） ０７（ １
２ ５ —
维普资讯
它以每个单元的相对密度作为设计变量 ， 人为假定 相对密度和材料弹性模量之间的某种对应关系 ，拓 扑优化计算以后得到单元 的密度值为 ０或 １ ，拓扑 优化结构 比较清晰。均匀化方法是假设一种微结构 单胞 ，在这一微结构基础上 ，建立材料密度与材料 特 性之 间 的关 系 。拓扑 优化后 ，单 元 的密度 值是 介
桥式起重机桥架箱形主梁的优化设计
摘 要 ： 桥 式起 重机 桥 架箱 形主 梁 的传 统设 计 一般 采 用偏 于保 守的 简化 计 算 方 法 ， 并且 选 用 比较 大 的 安全 系数 ， 所设 计 出的箱 形主 梁往往 在 一定程 度上 存在 结 构笨 重 、 部 分材料 浪 费和造 价 过 高等 问题 ， 导
致 整 机 的 性 价 比 降 低 。 本 文 应 用 ＡＮＳ ＹＳ软 件 的 优 化 设 计 模 块 ， 对 起 重 机 桥 架 的 箱 形 主 梁 结 构 进 行 了优
ＴＩ Ａ Ｎ Ｄｅｙ ｕ ， ＳＨ Ｕ Ｄａ ｗｅ ｎ ， ＳＯＮ Ｇ Ｔｉ ｎｇｔ ｉ ｎ ｇ。， ＺＨ Ａ Ｎ Ｇ Ｃｈ ａ ｏｘｉ （ １ ． Ｃｏｌ ｌ ｅ ｇｅ ｏｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍｅ ｃ ｈａ ｎ ｉ ｃ ａｌ Ｅｎ ｇｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，Ｋ ｕｎ ｍｉ ｎ ｇ Ｕ ｎｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏｆ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎｄ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏｌ ｏｇｙ，Ｋ ｕｎ ｍｉ ｎ ｇ ６ ５ ０５０ ０，Ｃｈｉ ｎ ａ； ２ ． ＳＡ ＮＹ Ｈｅ ａ ｖｙ Ｉ ｎｄｕ ｓ ｔ ｒ ｙ Ｃｏ ．，Ｌｔ ｄ，Ｃｈ ａｎ ｇｓ ｈ ａ ４１ ０１ ０ ０，Ｃｈｉ ｎａ ）
ｓ ｉ ｇｎ ａｎ ｄ ｕｓ ｅ ｓ ａ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ｆ ａ ｃ ｔ ｏｒ ．Ｔｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｇｉ ｒ ｄ ｅ ｒ ｄｅ ｓ ｉ ｇｎ ｅ ｘｉ ｓ ｔ ｓ ａ ｃ ｅ ｒ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｘｔ ｅ ｎｔ ｐｒ ｏｂ ｌ ｅ ｍｓ ｓ ｕ ｃ ｈ ｌ ｉ ｋ ｅ ｂｕ ｌ ｋｙ ｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｕ ｒ ｅ，ｍ ａ ｔ ｅ — ｒ ｉ ａ ｌ ｗａ ｓ ｔ ｅ ａ ｎ ｄ ｈ ｉ ｇ ｈ ｃ ｏｓ ｔ ｓ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｌ ｅ ａ ｄｓ ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｒ ｅ ｄ ｕｃ ｅ ｓ ｏｆ ｔ ｈｅ ｗｈｏ ｌ ｅ ｃ ｏｓ ｔ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖｅ ． Ｔｈｉ ｓ ｐａ ｐｅ ｒ ｕｓ ｅ ｄ Ａ Ｎ ＳＹＳ ｓ ｏｆ ｔ ｗａｒ ｅ ｏｐｔ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｄ ｄｅ ｓ ｉ ｇｎ ｍｏ ｄｕｌ ｅ ｓ ｔ ｏ ｃ ｏｎｄ ｕｃ ｔ ａ ｏ ｐｔ ｉ ｍａ ｌ ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｆ ｏｒ ｔ ｈｅ ｍ ａｉ ｎ ｇｉ ｒ ｄｅ ｒ ｏｆ ｃ ｒ ａ ｎｅ ｂ ｒ ｉ ｄｇ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ． Ｂｙ ｕｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈｅ ｉ ｎｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｍａ ｎｄ ａｎ ｄ Ａ ＮＳＹ Ｓ ＡＰＤＩ ｌ ａ ｎｇｕ ａ ｇｅ ，ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈｅ ｄ ｔ ｈｅ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ｆ ｉ ｎｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎｔ ｍｏ ｄｅ ｌ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｍ ａｉ ｎ ｂ ｅ ａ ｍ ． Ｔｈｅ ｓ ｅ ｃｔ ｉ ｏ ｎａ ｌ ｄｉ ｍｅ ｎｓ ｉ ｏ ｎｓ ｏｆ
桥式起重机主梁轻量化设计的关键技术
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ｃ ｒ ａ ｎ ｅ ；ｂ ｏ ｘ ｂ ｅ ａ ｍ ；ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ；ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ；ｄ ｅ ｓ ｉ ｎ ｇ
０ 引 言
起 重机金属 结构 是起 重 机 的 主要 承载 部件 ，占
ｔ ｈ ｅ ｇ ｉ ｒ ｄｅ ｒ ｏ ｆ ｂｒ ｉ ｄｇ ｅ ｃ ｒ ａ ｎｅ ｓ，ｔ ｏ ｐｕ ｓ ｈ ｏｒ ｆ ｗａ ｒ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｒ ａ ｎ ｅ ｔ ｏ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ａ ｎ ｄ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ— ｓ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ．
艺 简单 、便 于 实 现 自动 焊 等 优 点 ，作 为 大 批 量 生 产 的起重 机 主梁结 构 的主要 形式 是合 理 的 。 国内 吊钩桥式 起 重机 Ｑ Ｄ系列桥 式 起重 机 设计 中 ，主梁 结 构 采 用 半 偏 轨 形 式 。近 几 年 ，随 着 设 计方 法 不 断 优 化 改 善 ，国 内起 重 机 厂 家 越 来 越 多 采 用偏 轨 箱 形 主 梁 。与 半 偏 轨 形 式 相 比 ，具 有 以
桥 式 起 重 机 主 梁 轻 量 化 设 计 的关 键 技 术
汤秀丽 潘 俊萍 北京起 重 运输机 械设 计研 究院 北京 １ ０ ０ ０ ０ ７
摘 要 ：在对 国内外 桥式起重机主梁结构现状 调研 分析 及对 析 的
ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｌ ｉ ｋ ｅ ｄ ｅ ｐ ｔ ｈ ・ ｓ ｐ ａ ｎ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｇ ｉ ｒ ｄ ｅ ｒ ，ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ｉ ｆ ｆ ｎ ｅ ｓ ｓ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ｅ ｓ ，ｅ ｔ ｃ ．，ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ
桥式起重机主梁腹板结构拓扑优化设计
桥式起重机主梁腹板结构拓扑优化设计以桥式起重机主梁腹板结构拓扑优化设计为题，本文将介绍桥式起重机主梁腹板结构的优化设计方法和关键考虑因素。
一、引言桥式起重机是一种常见的起重设备，其主梁腹板结构对于整个起重机的性能和安全性起着重要的作用。
本文针对主梁腹板结构进行拓扑优化设计，旨在提高其结构的强度和刚度，减轻自重负荷，提高整机工作效率。
二、拓扑优化设计原理拓扑优化设计是一种基于材料的设计方法，通过在初始设计空间中布置材料，使结构在给定的约束条件下具有最佳的性能。
在主梁腹板结构的优化设计中，可以通过改变材料的布局和形状，以及调整材料的厚度和尺寸等参数，来实现结构的优化设计。
三、拓扑优化设计方法1. 建立有限元模型：首先，根据主梁腹板的几何形状和约束条件，建立起重机主梁腹板的有限元模型。
有限元模型需要包括主梁腹板的几何形状、材料属性、约束条件等信息。
2. 设定设计变量：根据设计要求和约束条件，设定主梁腹板结构的设计变量，如材料的布局、形状和厚度等。
设计变量的选择应考虑到结构的强度、刚度和自重等因素。
3. 设定目标函数：根据设计目标，设定主梁腹板结构的优化目标函数。
目标函数可以包括结构的最小重量、最大刚度和最小应力等。
4. 设定约束条件：根据主梁腹板结构的设计要求和约束条件，设定相应的约束条件。
约束条件可以包括结构的最大位移、最大应力和最大应变等。
5. 进行优化计算：利用拓扑优化设计软件，对主梁腹板结构进行优化计算。
优化计算的过程是通过对设计变量进行迭代，不断更新材料的布局和形状，以寻找最优的结构形态。
6. 结果分析和验证：根据优化计算的结果，对主梁腹板结构进行分析和验证。
分析和验证的过程主要包括对结构的强度、刚度和自重等进行评估，以确保优化设计的可行性和有效性。
四、关键考虑因素1. 结构强度：主梁腹板结构在工作过程中会承受较大的荷载，因此结构的强度是优化设计的重要考虑因素。
通过优化设计，可以使结构的强度得到提高，满足工作要求。
桥式起重机研究报告
桥式起重机研究报告
桥式起重机研究报告
桥式起重机是一种常用的起重设备，广泛应用于各种场合，如钢结构厂房、码头、物流中心等。
为了更好地掌握桥式起重机的特点和工作原理，本文将对其进行详细介绍和分析，并按照不同的类型进行分类研究。
一、单梁桥式起重机
单梁桥式起重机是指桥梁只有一根主梁，其特点是结构简单、造价较低，适合小型和中型起重场所使用。
其工作原理是将主梁上的起重机头拉动货物，完成货物的升降和运输。
二、双梁桥式起重机
双梁桥式起重机是指桥梁有两根主梁，其特点是结构更加稳定，适用于大型起重场所使用，如船厂、钢结构厂房等。
其工作原理是将主梁上的起重机头拉动货物，完成货物的升降和运输。
三、欧式桥式起重机
欧式桥式起重机是指桥梁采用欧式结构设计，其特点是结构牢固、运
行平稳、操作简便。
其工作原理和双梁桥式起重机类似，但其主梁与
承重梁之间采用箱形结构，提高了起重机的承重能力和运行稳定性。
四、重型桥式起重机
重型桥式起重机是指承重能力超过50吨的桥式起重机。
其特点是结构
复杂、工作环境苛刻，适用于重型起重场所，如港口、矿山等。
其工
作原理和双梁桥式起重机类似，但其主梁和承重梁采用更加厚实的钢板，以增强其承重能力和稳定性。
总之，桥式起重机作为一种重要的起重设备，不仅在经济上具有优势，而且在操作和维护上也具有重要意义。
在选择桥式起重机时，我们需
要根据其工作环境、承载能力、工作效率和安全性等方面进行科学、
合理的评估。
同时，加强桥式起重机的维护和技术更新，提高其工作
效率和安全性，将有利于提高生产力和经济效益。
桥式起重机主梁端部优化方法研究
机 械 设 计 与 制 造
Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ＆ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ １ ０ ７
２ ０ １ ４年 ３月
桥 式起 重机 主 梁端部优 化 方 法研 究
张 正本 ， 唐秋 华 ， 魏 国前
（ 武汉科技大学 机械 自动化学院 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ８ １ ）
摘
要： 在桥 式起重机金 属结构的定期检 查中， 经常在主 梁端部过渡 圆弧 区域的焊缝位置发现裂纹 ， 故在主 梁的轻量化
设计 中需要考虑这一部位的疲劳特性 。 提 出了一种基 于热点应力评定主粱端部过渡圆弧 区域疲 劳特性的优化设计方法， 通过有限元仿真计算获得 了相应的热点应力集中系数表达式。以结构质量最小为设计 目标 ， 在静 强度 、 静刚度 、 稳 定性等
常规约束基础上 ， 加入 了主梁端部 圆弧 区段疲 劳强度的约束， 建立了箱形主梁结构的优化模型。基 于 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ的比较 实验
证 明， 在轻量化优化设计 中综合考虑端部疲 劳特性 ， 其 结果具有更 高的可靠性。
关键词 ： 桥式起重机 ； 箱形主梁 ； 热点应力； 应力集中系数 ； 优化设计 中图分类号 ： Ｔ Ｈ１ ６ ； Ｔ Ｈ１ ２ ； Ｔ Ｆ ３ ４ １ ． ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编 号： １ ０ ０ １ — ３ ９ ９ ７ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３ — ０ １ ０ ７ — ０ ３
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｈ ｕ ｂ ｅ ｉ Ｗｕ ｈ ａ ｎ ４ ３ ０ ０ ８ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal.
关于桥式起重机主梁的优化设计的研究正式版
关于桥式起重机主梁的优化设计的研
究正式版
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起重机是现代化生产过程中必不可少的辅助工具，也是必不可少的生产设备，对安全声场，减少事故有着显著作用。
笔者根据自己从事的实际工作经验，研究了目前国内桥式起重机主梁优化设计的现状，分析了桥式起重机主梁优化设计国内外形式。
起重机是减轻笨重体力劳动，提高劳动效率，实现安全生产的起重运输机设备，在一定范围内水平移动和垂直起升的设备，具有作业循环性特点及动作间歇性特点。
在对桥式起重机主梁结构优化设计
中，设计师研究的对象主要是主梁结构轻量化。
采用合理化的主梁结构，可以减轻起重机自重，其意义在于节约所消耗的钢材和控制成本，提高安全性能和运行稳定性，也减轻了桥架和厂房建筑结构的受载。
当今社会是一个倡导节能型的社会，节约能源和材料是起重机轻量化设计是本文桥式起重机主梁优化设计的一个主要问题，也是时代发展的问题。
桥式起重机主梁结构分析
桥式起重机的种类比较多，根据主梁的数目分类可以分为单梁桥架和双梁桥架；根据结构可以分为箱型结构桥架、型钢梁式桥架、精架式桥架。
每种结构类型其性能都不同，箱型结构桥架是应用比较
广泛的一种，工艺简单、组装方便、适用性强、抗扭刚度好及自动焊等优点，但是重量大，主梁易下饶，水平刚度较差，内部不易施焊，腹板与上翼之间的链接焊缝寿命低，同时横向加劲板与上翼缘板之间焊接容易开裂。
另外型钢梁式结构的主梁一般采用工字钢，一般应用于小车，结构简单，起重量较小。
随着新工艺、新结构和现代设计方法的应用，这些缺点正逐步得到改进。
在设计桥式起重机的桥架结构时，必须满足几个基本要求：桥架的刚度和强度要足够；桥架要必须和大小车运行的机构要配合好，确保正常运转；桥架重量的减轻有助于经济的意义，因此尽可能降低自重；结构设计尽量美观和便于批量
生产。
目前国内外采用的桥架主梁比较典型的和箱形截面的双腹梁式和四桁架式，其它类型都是这两种基本型式发展而成的。
四桁架式桥架主要由主桁架、上下水平桁架、辅助桁架以及箱形截面的端梁所组成。
箱形截面的板梁式桥架是我国生产的桥式起重机桥架结构的基本型式，主要由凉快垂直腹板和上下盖板组成的封闭的箱形截面，自身重量比较大。
但是从工艺和场地的方面考虑，结构总高度小，安装和维护也方便，也利于批量生产。
箱形桥架结构通常选用薄壁箱形构件，为了满足稳定性可靠性要求，在箱形架构设计中要求加入横向和纵向加强筋，加强筋对构件的
刚度和强度影响较小。
表现如下：
(1)纵向加强筋沿构件的长度方向连续改变构件的截面特性，显然对构件的刚度和强度
都有一定影响。
但是经过研究论证，可通过扰度与加强筋引起的正应力减小量小于10%。
对于纵向加强筋对剪应力产生的影响可以忽略不计。
(2)从分析梁在的弯曲、承受拉压与扭转应力与位移计算的公式不难看出，由于横向加
强筋仅能在其自身所在截面内改变梁的截面性质，对刚度和强度的影响不大。
通过有限元程序分析后可以得出金属结构构件横向加强筋对其刚度和强度影响不
大，可以忽略。
目前国内外桥式起重机主梁优化设计形式
桥式起重机的优化设计主要体现在主梁厚度、宽度以及电动葫芦的体积等关键部件的整改方面，在改进的同时要严格按照国家标准进行，确保优化设计的同时保证机器能够运行稳定，安全，这样一来不仅在安装速度方面会得到很大提升，同时还可以节省空间。
在优化设计中，生产商充分运用反求工程设计方法对先进技术进行研究消化，通过仿制国外新型的起重机取得良好的经济效益，同时也根据反求工程中研究出来的工艺参数进行研究，开发自己的新型化起重机。
国外桥式起重机主梁优化设计情况
法国PATAIN公司的某桥式起重机采用窄偏轨箱形梁作为主梁，其宽、高的比一般约为4.5～3左右，梁高为大筋板间距的1/2倍，不采用小筋板。
端梁与主梁的连接方式采用搭接，便于可以直接把垂直力作用于端梁上盖板，由此可降低端梁的高度，减轻重量，便于运输。
另外，PATAIN 公司又采用以板材为基本构建的小车架结构，这种方法可以优化起重机的重量，有利于加工方便，适用于小吨位的起重机。
这种结构的设计要求起升的结构不能直接与车架相连接而是采用行圆锥齿轮减速器来降低车架刚度，优化车结构，以便减小自重。
芬兰某公司的生产商生产的一种桥式起重机，是采用将起重机中的一根端梁与起升机构的减速器合二为一，同时减速器与卷筒一端连接，另一端用于支撑起重机的另一根端梁上。
同时，将卷筒组与定滑轮组连成一体，简化起重机的整体结构，省去承梁。
对于起重机的运行机构采用三合一驱动装置以减小自重，达到整机自重大幅度减轻。
国内起重机优化设计的形式
我国曾采用多级模糊综合的方法，综合考虑成本、性能、工艺、生产、制造和使用维护多方面因素，尽可能减小零部件达到起重机规格型号，解决起重机整体优化的效果。
也取得了一定效果。
在现如今
我国吸取德国的先进优化设计理念，自主研发了QS型发达国家的“三合一”技术，尤其是驱动装置采用德国的减速器，为了不受振动和主梁影响，将其吊挂于端梁内侧，这种整体优化设计理念也运用实际中，提高了运行机构的寿命和性能。
这种优化设计使结构结合更为紧密，方便安装维修。
在对桥式起重机主梁优化设计方案中，主要针对当前起重机的轻量化进行着重设计，这对于起重机整体优化设计起着至关重要的环节。
优化设计主要是以主梁箱型截面的各个尺寸为设计变量，利用计算机技术求得设计需要的参数。
比如某生产厂家生产的通用型桥式起重机主梁结构
安全生产系列| Production Template 编号：SMP-WJ01-68采用的半偏轨，与传统的主梁结构相比，取消了短加筋板和小加筋板，便于加工工艺，起到了结构优化作用。
桥架的结构设计是整个起重机工程系统设计的重要环节，新型的优化设计主要以主梁轻量化设计为考虑对象，轻量化技术发展也越来越迅速，各种先进的分析方法、先进技术都层出不穷，在对今后的起重机优化设计研究中要更为全面、系统的学习和运用相关理论和方法。
——此位置可填写公司或团队名字——
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