起重机课设
《起重机课程设计
《起重机课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习起重机的相关知识，使学生掌握起重机的基本结构、工作原理和应用领域，培养学生具备起重机操作和维护的基本技能，使学生在实际工作中能够正确、安全地使用起重机。
1.了解起重机的基本结构及其各部分的作用。
2.掌握起重机的工作原理和主要参数。
3.熟悉起重机的应用领域和安全管理。
4.能够正确操作起重机进行货物吊运。
5.能够对起重机进行日常维护和故障排除。
6.能够制定起重机的安全操作规程。
情感态度价值观目标：1.培养学生对起重机行业的热爱和敬业精神。
2.增强学生对起重机安全操作的意识。
3.培养学生团结协作、勇于创新的精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括起重机的概述、基本结构、工作原理、操作维护以及应用领域等方面。
1.起重机的概述：介绍起重机的定义、分类和应用范围。
2.基本结构：讲解起重机各部分结构及其功能，包括起重机械、传动系统、控制系统等。
3.工作原理：阐述起重机的工作原理，包括电力、液压等传动方式。
4.操作维护：教授起重机的正确操作方法、日常维护保养和故障排除。
5.应用领域：介绍起重机在工业、建筑、物流等领域的应用案例。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行授课。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握起重机的基本知识和操作技能。
2.讨论法：学生针对起重机的相关问题进行讨论，培养学生的思考和表达能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解和运用所学知识。
4.实验法：安排学生进行起重机的实际操作，提高学生的动手能力和实际操作技能。
四、教学资源为了保证教学的顺利进行，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的起重机教材作为主要教学资源。
2.参考书：提供起重机相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，增强课堂教学的趣味性。
4.实验设备：准备起重机模型或实际设备，供学生进行实操练习。
课程设计起重机
课程设计起重机一、课程目标知识目标：1. 学生能理解起重机的定义、分类及基本工作原理。
2. 学生能掌握起重机在工程建设和物流运输中的应用。
3. 学生能了解起重机在我国的发展历程及现状。
技能目标：1. 学生能够运用所学的物理知识，分析起重机的工作原理及其在工程中的作用。
2. 学生能够设计简单的起重机模型，并进行实验操作，提高动手实践能力。
3. 学生能够运用数学知识，计算起重机在特定条件下的起重能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工程技术的兴趣，激发创新意识，增强探索精神。
2. 增强学生的安全意识，了解起重机在操作过程中的注意事项。
3. 培养学生团队合作精神，提高沟通协作能力。
课程性质：本课程为物理学科相关的工程技术课程，旨在让学生将所学物理知识应用于实际工程中，提高学生的实践能力。
学生特点：学生处于八年级，已经具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇，善于探索。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调知识的应用性和实践性，培养学生的创新意识和团队合作能力。
通过课程学习，使学生能够将物理知识运用到实际工程中，提高解决实际问题的能力。
教学过程中，注重引导学生主动参与，提高学生的学习兴趣和积极性。
二、教学内容1. 起重机的定义与分类- 起重机的基本概念- 起重机的分类及特点2. 起重机的工作原理- 物理力学原理在起重机中的应用- 起重机的主要部件及其功能3. 起重机在工程建设和物流运输中的应用- 起重机在工程建设中的作用- 起重机在物流运输中的应用案例4. 起重机的安全操作与维护- 起重机操作的安全注意事项- 起重机的日常维护与保养5. 起重机模型设计与制作- 起重机模型设计的基本要求- 制作起重机模型的步骤与方法6. 起重机相关数学计算- 起重能力的计算方法- 起重机运动参数的计算教学内容安排与进度：第一课时：起重机的定义与分类，了解起重机的基本概念和分类第二课时：起重机的工作原理，学习物理力学原理在起重机中的应用第三课时：起重机在工程建设和物流运输中的应用，分析实际案例第四课时：起重机的安全操作与维护，了解安全操作规程和维护方法第五课时：起重机模型设计与制作，动手实践，提高创新能力第六课时：起重机相关数学计算，运用数学知识解决实际问题教材章节：八年级下册《物理》第五章《简单机械》相关内容。
关于起重机的课程设计
关于起重机的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解起重机的基本概念、分类及其在工程中的应用。
2. 学生能掌握起重机的基本结构、工作原理及主要性能参数。
3. 学生能了解起重机的安全操作规程及维护保养知识。
技能目标：1. 学生能运用所学知识分析起重机的适用场景，选择合适的起重机进行作业。
2. 学生能通过实际操作，掌握起重机的简单操作方法，提高动手实践能力。
3. 学生能运用起重机的相关知识，解决实际工程中的简单问题。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习起重机课程，培养对工程技术的兴趣，增强探索精神。
2. 学生在学习过程中，认识到起重机在国民经济中的重要作用，增强社会责任感。
3. 学生能树立安全意识，养成良好的操作习惯，提高职业素养。
课程性质：本课程为工程技术类课程，结合实际工程案例，培养学生对起重机的认识和应用能力。
学生特点：学生处于初中阶段，具有一定的物理知识基础，好奇心强，喜欢实践操作。
教学要求：结合学生特点，注重理论联系实际，提高学生的实践操作能力和解决问题的能力。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动探究，培养学生的创新思维。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 起重机概述：介绍起重机的定义、分类、发展历程及应用领域，对应教材第一章。
- 起重机的分类及特点- 起重机在我国的发展现状及趋势2. 起重机的基本结构及工作原理：分析各种类型起重机的结构组成、工作原理及性能参数，对应教材第二章。
- 齿轮起重机、链条起重机、液压起重机的结构及工作原理- 起重机的主要性能参数及影响因素3. 起重机的安全操作与维护保养：讲解起重机安全操作规程、维护保养知识及故障排除，对应教材第三章。
- 起重机安全操作规程- 起重机的维护保养方法及故障排除4. 起重机在实际工程中的应用：结合实际案例，分析起重机在工程中的应用，对应教材第四章。
- 起重机在不同工程场景的选用- 起重机在实际工程中的应用案例5. 实践操作：组织学生进行起重机模拟操作，提高动手实践能力，对应教材第五章。
起重机作业教学设计方案
一、教学目标1. 知识目标：- 了解起重机的种类、构造和工作原理。
- 掌握起重机的基本操作步骤和安全注意事项。
- 熟悉起重机在使用过程中的维护保养方法。
2. 技能目标：- 能够正确识别不同类型的起重机。
- 熟练操作起重机进行货物装卸作业。
- 能够根据实际需求选择合适的起重机。
3. 素质目标：- 培养学生的安全意识和责任感。
- 增强学生的团队协作能力和沟通能力。
- 培养学生的创新思维和实践能力。
二、教学内容1. 起重机概述- 起重机的定义、分类和特点- 起重机的构造和工作原理2. 起重机操作- 起重机的基本操作步骤- 起重机的安全操作规程- 起重机的常见故障及排除方法3. 起重机维护保养- 起重机的日常保养方法- 起重机的定期检查和维护- 起重机的故障诊断与预防三、教学方法1. 讲授法：系统讲解起重机的基本知识和操作技能。
2. 演示法：通过实物或视频演示起重机的操作过程。
3. 实践法：在专业指导下进行实际操作训练。
4. 案例分析法：通过分析典型事故案例，提高学生的安全意识。
5. 小组讨论法：分组讨论起重机操作中的问题，培养学生的团队协作能力。
四、教学过程1. 导入新课：通过图片、视频等形式引入起重机的话题，激发学生的学习兴趣。
2. 理论讲解：讲解起重机的种类、构造、工作原理、操作步骤和安全注意事项。
3. 演示操作：教师演示起重机的基本操作，并讲解操作要点。
4. 实践训练：学生在专业指导下进行实际操作训练，包括货物装卸、吊装等。
5. 安全教育：讲解起重机操作中的安全知识，强调安全操作的重要性。
6. 案例分析：分析典型事故案例，让学生了解事故原因和预防措施。
7. 小组讨论：分组讨论起重机操作中的问题，培养学生的团队协作能力。
8. 总结评价：教师总结课程内容，对学生的学习情况进行评价。
五、教学评价1. 课堂表现：观察学生的参与度、回答问题的情况等。
2. 实践操作：评估学生的操作技能和实际操作能力。
3. 安全意识：考察学生对安全知识的掌握程度。
起重机械课程设计 (2)
起重机械课程设计1. 课程概述本起重机械课程设计旨在深入探讨起重机械的工作原理、结构组成、安全操作与维护等方面的知识。
通过该课程的学习，学生将能够全面了解起重机械的技术特点、工作原理和使用方法，掌握其安全操作技能并能够进行起重机械故障排除及维护。
2. 课程目标本课程的目标是使学生：•了解起重机械工作原理、结构组成和分类；•掌握起重机械的安全操作技能；•能够进行起重机械故障排除；•掌握起重机械维护知识；•能够满足企业对起重机械操作人员的基本技能要求。
3. 课程内容3.1 起重机械工作原理及结构组成•起重机械形式分类、载荷状态分类•起重机构成和原理•驱动及控制系统•安全保护装置•机械执行机构3.2 起重机械的安全操作技能•起重机械的基本操作及手续•起重机械的安全操作及注意事项•紧急情况的处置方法3.3 起重机械的故障排除及维护•起重机械常见故障及排除方法•起重机械的日常维护方法•维护保养周期4. 课程教学方法本课程采用翻转课堂教学法，教师讲解内容通过在线视频方式进行，教学内容及范围涵盖整个起重机械课程设计。
在学习过程中，学生需要根据老师指导的课堂作业进行系统性的思考和实践，再通过在线讨论及辅导方式进行相关知识的交流和讨论。
5. 课程评价方法•考核方式：期末试卷、起重机械操作技能考核；•考核内容：起重机械技术理论知识，起重机械操作技能；•考核标准：期末试卷满分100分，起重机械操作技能考核及格线为80分以上。
6. 课程总结通过起重机械课程设计的学习和考核，学生将会对起重机械的相关知识有一个深刻的认识，具有扎实的技术理论基础和一定的实践操作技能。
同时，学生能够顺利通过企业的起重机械操作人员的安全岗位技能认证，在工作中更加熟练地操作和维护起重机械，增强了企业对学生的聘用和信任，也为学生的职业发展铺平了道路。
《起重机》教学设计
《起重机》教学设计第一篇：《起重机》教学设计《起重机》教学设计一、学情分析1、整体学习状况：我所任教的六年级学生普遍习惯于死学硬记，习惯于被老师牵着走，很少主动去观察身边的一节并去产生疑问并思考或实验从而获取知识更不用说在生活中灵活运用了。
因而学生对基础知识的掌握往往只停留在了解上，理解不甚深刻，运用能力差。
2、已有知识、经验：学生由于各种条件的限制，科学常识极为缺乏，科学探究能力和意识不强。
家长和学校偏重于语、数、英教学，使学生没有多少时间和机会接触大自然，使学生没能很好地在观察、实验、调查等实践活动中获取知识、发展能力、培养思想情感。
3、儿童心理分析：在小学阶段，儿童对周围世界有着强烈的好奇心和探究欲望，他们乐于动手操作具体形象的物体，而我们的科学课程内容贴近小学生的的生活，强调用符合小学生年龄特点的方式学习科学，学生必将对科学学科表现出浓厚的兴趣。
二、教材分析及设计意图：“起重机”是教科版《科学》六年级上册第一单元的教学内容。
教材共2页，分为三个部分。
这一课是在学生研究了动滑轮和定滑轮等工具之后，引导学生对起重机进行观察研究，从而发现起重机力大无穷的原因。
重点是研究起重机中的滑轮组。
在指导学生探究起重机的原理时，教材仍旧沿用前几课由生活现象引入探究问题的原则，按照“问题—思考—假设—验证”的思路编写。
课文首先引导学生观察起重机，发现起重机中的滑轮组，然后引导学生一起探究滑轮组的作用，最后用“小个子战胜大个子”的游戏来验证起重机力大无穷的原因。
第一部分：参观建筑工地这部分是本课研究的前奏，可以组织学生在有安全保障的前提下到附近工地参观，但大部分学校无这个条件。
比较可行的是教师收集一些图片和视频资料（也可以在课前请学生收集一些关于起重机的图片资料），在课堂上展示给学生，展示时先播放建筑工地起重机工作的视频资料和图片，并将各类起重机中的滑轮组放大展示，让学生进行充分的讨论，数一数起重机上的动滑轮和定滑轮的个数，并引导学生思考这些动滑轮和定滑轮所起的作用，引出滑轮组的概念。
起重机课程设计
第2章小车副起升机构计算2.1 确定传动方案选择滑轮组和吊钩组按照构造宜紧凑的原则,决定采用下图的传动方案.如图图2-1所示,采用了单联滑轮组.按Q=5t,取滑轮组倍率h i =2,因而承载绳分支数为 Z=4.0G 吊具自重载荷,其自重为：G=2.0%⨯q P =0.02⨯200kN=4kN图2-1 副起升机构简图2.2 选择钢丝绳若滑轮组采用滚动轴承, 当h i =2,查表得滑轮组效率h =0.985,钢丝绳所受最大拉力： 按下式计算钢丝绳直径d ：d=c ⨯max S =0.096⨯88.12=10.895mmc: 选择系数,单位mm/N ,选用钢丝绳b σ=1850N/mm ²,根据M5与b σ查表得c 值为0.096.选不松散瓦林吞型钢丝绳直径d=10mm,其标记为6W<19>-10-185-I-光-右顺<GB1102-74>.2.3 确定卷筒尺寸并验算强度卷筒直径：卷筒和滑轮的最小卷绕直径0D ：m in 0D ≥h ⨯d 式中h 表示与机构工作级别和钢丝绳结构的有关系数；查表得：卷筒1h =18；滑轮2h =20卷筒最小卷绕直径m in 0D =1h ⨯d=18⨯20=360滑轮最小卷绕直径m in 0D =2h ⨯d=20⨯20=400 考虑起升机构布置与卷筒总长度不宜太长,滑轮直径和卷筒直径一致取D=400㎜. 卷筒长度：L=1500mm卷筒壁厚δ=0.02D+<6~10>=[0.02⨯400+<6~10>]mm=14~18mm,取δ=18mm,应进行卷筒壁的压力计算. 卷筒转速0D mv n nt π==41.014.35.194⨯⨯r/min=60r/min. 2.4 计算起升静功率η100060)(0⨯+=n j v G Q P =894.010*******.19)98.049(3⨯⨯⨯⨯+=18.17kW 式中η起升时总机械效率299.094.097.0⨯⨯==t l ch z ηηηηη=0.894z η为滑轮组效率取0.97；ch η为传动机构机械效率取0.94；t η为卷筒轴承效率取0.99；l η连轴器效率取0.99.2.5 初选电动机JC P ≥G j P =0.8⨯18.17=14.536kW 式中：在JC 值时的功率,单位为KW ；G ：均系稳态负载平数,根据电动机型号和JC 值查表得G=0.8.选用电动机型号为YZR180L-6,JC P =17KW,JC n =955r/min,最大转矩允许过载倍数λm=2.5；飞轮转矩GD ²². 电动机转速)]9551000(1717.18[1000)(00-⨯-=--=JC JC jd n n P P n n =951.9r/min 式中d n :在起升载荷Q P =49.98kN 作用下电动机转速；0n :电动机同步转速；JC P ,JC n :是电动机在JC 值时额定功率和额定转速.2.6 选用减速器初选减速器减速器总传动比：609.951==i d n n i =15.865取实际速比i =16. 起升机构减速器按静功率j P 选取,根据j P =18.17kW,d n =951.9r/min,i =16,工作级别为M5,选定减速器为ZQH50,减速器许用功率[nj P ]=31KW.低速轴最大扭矩为M=21000N.m.减速器在951.9r/min 时许用功率[nj P ']为[nj P ']=10009.95131⨯=29.5kW>17kW 实际起升速度n v '=16865.155.19⨯=19.334m/min ； 实际起升静功率j P =16865.1517.18⨯=18.02kW. 用Ⅱ类载荷校核减速器输出轴的径向载荷,最大力矩.验算输出轴端最大容许径向载荷用Ⅱ类载荷校核减速器输出轴的径向载荷,最大力矩.查卷筒的产品目录可知卷筒的自重验算输出轴的最大容许扭矩输出轴容许最大扭矩,按大于电动机的最大力矩进行校验式中 --------电动机实际最大力矩---------------电动机最大力矩倍数------------------传动比---------------减速器传动效率,取0.952.7 电动机过载验算和发热验算过载验算按下式计算：n P ≥n m G Q m H νηλ⨯+⨯10000=60894.0100034.1910)98.049(5.211.23⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=15.136kW n P =17KW>15.136kW,此题n P 恰好与jc P =25P 的功率相等.式中n P :基准接电持续率时,电动机额定功率,单位为kW ；H:系数,绕线式异步电动机,取H=2.1；λm:基准接电持续率时,电动机转矩允许过载倍数,查表得λm 取2.5；m:电动机个数；η:总机械效率η=0.894.发热验算按下式计算:P ≥P з式中 P:电动机在不同接电持续率JC 值和不同CZ 值时允许输出功率,单位为kW,按CZ=150,JC 值=25%,查表得P=15.393kW ；ηνm G Q G P n 1000)(0⨯+⨯=ℑ=894.01100034.1910)98.049(8.03⨯⨯⨯⨯+⨯=14.42kW P=15.363>ℑP =14.42kW经计算过载验算和发热验算通过.2.8 选择制动器按下式计算,选制动器：制M ≥制K 制静'M式中制M :制动力矩,单位为N.m ；制K :制动安全系数,查表1-5M5得zh K =2.0；制静'M :下降时作用在电动机轴上的静力矩,单位为N.m.j M '=1642894.041.010)98.049(2)(3'00⨯⨯⨯⨯⨯+=+ηmi D G Q η'：下降时总机械效率,通常取η'≈η≈0.894zh M =zh M j M '=2⨯根据选用zhM =286.24N.m 选用YWZ 5315/30制动器,其额定制动力矩400N.m ；安装时将制动力矩调整到所需的制动力矩zh K =290N.m.2.9 选择联轴器根据电动机和减速器以与浮动轴的轴伸尺寸与形状选连轴器,使连轴器的许用应力矩[M]>计算的所需力矩M,则满足要求.电动机的轴伸：d=55mm<锥形>,长度E=82±0.5mm ；减速器轴伸：d=50mm<柱形>,长度E=85mm ；浮动轴的轴头：d=45mm, 长度E=84mm.选取梅花弹性连轴器：型号为MLL6-I-200,[M]=630N.m ；GD ²=6.7⨯²；型号为MLL6,[M]=630N.m ；GD ²=1.85⨯². 电动机额定力矩9551795509550⨯==jc jc n n P M =170N.m计算所需力矩M=n ⨯8φ⨯n M =1.5⨯2.0⨯170=510N.m式中 n ：安全系数取n=1.5；8φ：刚性动载系数,取8φ＝2.0；[M]=630>M=510N.M所选连轴器合格. 2.10 验算起动时间起动时间：32223220022951.9(490.98)100.41[1.15(1.526.87.4)375(289179.07)1640.894()10[()]375()=1.0sq d q j t n Q G D c GD M M i m η+⨯⨯=⨯⨯+++⨯-⨯⨯+⨯⨯=+- = 式中：22221()()()d l zGD GD GD GD 静阻力矩：ηmi D G Q M j 2)(00+==894.0416241.010)98.049(3⨯⨯⨯⨯⨯+ 电动机启动力矩：q M =1.7⨯n M =1.7⨯170=289N.m平均起动加速度：60'⨯=q n q t a ν=600.134.19⨯=0.32m/s ² q a =0.32 m/s ²<[a ]=0.4 m/s ²经计算电动机启动时间合适.2.11 验算制动时间制动时间： =]894.041641.010)98.049()4.78.265.1(15.1[)143290(3759.9512223⨯⨯⨯⨯++++⨯⨯-⨯ =0.85s 'd n ：电机满载下降转速,单位为r/min ； 'd n =d n n -02=2⨯1000-951.9=1048.1r/minzh M =290N.mj M '=143N.m平均制动减速器速度所以制动时间也合适.2.12 高速轴计算疲劳计算轴受脉动扭荷,其等效扭矩：由上节选择联轴器中,已确定浮动轴端直径d=45㎜.因此扭转应力为: 许用扭转应力:1112][n k oh ⋅+=-ηττ 轴材料用45钢, 2/6000cm kgf b =σ,2/3550cm kgf s =σ；弯矩：21/132022.0cm kgf b ==-στ 扭矩：2/21306.0cm kgf s s ==στ 轴受脉动循环的许用扭转应力：m x k k K ⋅=-----考虑零件几何形状和零件表面状况的应力集中系数; x k -----与零件几何形状有关,对于零件表面有急剧过度和开键槽与紧配合区段, x k =1.5~2.5；m k -----与零件表面加工光洁度有关,对于;2.1~15.1,5=∇m k 对于3, 1.25~1.35;m k ∇=此处取K=2⨯1.25=2.5-----考虑材料对应力循环不对称的敏感系数,对碳钢,低合金刚,取η=0.2. n 安全系数,查表得n =1.6因此2/1.6116.1)2.05.2(13202][cm kgf t ok =⨯+⨯=,故n ok 通过.强度验算轴所受最大转矩：:式中: 2c ϕ-----动力系数,由表查得 2c ϕ=2； j M 按照额定起重量计算轴受静力矩,m kgf M j .07.179= 最大扭转应力:232max /5.1965.42.014.358cm kgf W M =⨯==τ 许用扭转应力: 222/25.13316.12130][cm kgf n s ===ττ 式中: 2n -----安全系数,由表查得2n =1.6.max []II 故合适.浮动轴的构造如图〔4〕所示：中间轴径1d 1(5~10)45(5~10)50~55,55d mm d mm 取,图2-2 副起升高速传动轴构造图。
机械原理课程设计起重机
机械原理课程设计起重机一、教学目标本节课的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握起重机的基本原理、结构和功能；技能目标要求学生能够运用机械原理分析起重机的工作过程，并了解起重机的设计和制造方法；情感态度价值观目标要求学生培养对机械工程的兴趣和热情，提高创新意识和团队协作能力。
通过对起重机的学习，使学生了解机械原理在实际工程中的应用，培养学生的实践能力和综合素质。
同时，通过本节课的学习，使学生能够自主学习、思考和解决问题，提高学生的学习兴趣和主动性。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括起重机的基本原理、结构和功能，以及起重机的设计和制造方法。
首先，介绍起重机的发展历程和分类，使学生了解起重机在工程中的重要性。
其次，讲解起重机的主要组成部分，如起重机架、起重机构、起重机控制等，并分析各部分的作用和功能。
然后，通过实例介绍起重机的工作过程，使学生掌握起重机的工作原理。
最后，讲解起重机的设计和制造方法，让学生了解起重机的创新和技术发展。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课采用多种教学方法相结合的方式。
首先，采用讲授法，为学生系统地讲解起重机的基本原理、结构和功能。
其次，采用讨论法，引导学生分组讨论起重机的设计和制造方法，培养学生的团队协作能力。
然后，运用案例分析法，通过分析实际案例，使学生了解起重机在工程中的应用。
最后，进行实验操作，让学生亲身体验起重机的工作过程，提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本节课准备了一系列教学资源。
教材方面，选用《机械原理》一书，为学生提供系统、全面的理论知识。
参考书方面，推荐《起重机设计与制造》等书籍，为学生提供更多的学习资料。
多媒体资料方面，制作了起重机的结构和工作过程的PPT演示文稿，以及相关视频资料，为学生提供直观的学习体验。
实验设备方面，准备了起重机的模型和零部件，让学生亲自动手操作，提高实践能力。
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焊接结构课程设计任务书设计题目：门式起重机焊接箱形梁的设计校核课程名称焊接结构课程设计班级09513地点自定起止时间2012.12.3～2012.12.19设计内容及要求1．箱型梁式桥架结构的构造及尺寸，满足强度、刚度及稳定性的要求，考虑主梁上拱度及上翘度等问题。
2．制定主梁的制造工艺过程，根据板厚等条件确定坡口形式及尺寸，并考虑焊接变形的控制。
3．绘制装配图及零件图。
4．设计说明书1份。
要求说明书能以“工程语言和格式”阐明自己的设计观点、设计方案的优劣及设计数据的合理性；按照设计步骤、进程，科学地编排设计说明书的格式与内容，书写工整、叙述简明，约20页左右。
设计参数起重量40/10t 起升高度12/18m 轮距3.7m 轨距2.5m 工作级别A6净跨度30m进度要求阶段进度第一阶段查阅文献资料，熟悉焊接结构设计的思路，初步了解起重机主梁的设计方法及程序第二阶段对结构进行合理设计，并进行相关的计算；第三阶段绘制设计的焊接结构；第四阶段对设计的结构进行合理性审查，并选择合适的加工制造方案第五阶段检查图纸、编写设计说明书参考资料推荐［1］《起重机课程设计》陈道南、盛汉中. [M].北京：冶金工业出版社，1993 ［2］《起重机设计手册》起重机设计手册编写组.北京：机械工业出版社,1980 ［3］《起重机设计手册》张文质、虞和谦、王金诺等.北京：中国铁道部出版社，1998.3 ［4］《材料力学》材料成型与控制工程专业（本科）《材料力学》课现用教科书［5］《焊接手册》第三卷机械工程学会焊接学会编..北京: 机械工业出版社,2001.8 ［6］《焊接结构》田锡唐.北京：机械工业出版社,1994.10［7］《起重机设计规范》GBT3811-2008绪论最新研究报告显示，中国工程机械行业在2006 年至2012 年期间实现了20% 的年度增长之后，2012 年到2015 年期间，每年的增长预计达到33% 。
根据中国统计局、《联合国展望》的数据，处在城市化进程加速期的中国，对于机械工程设备的需求将进一步增长。
国内知名工程机械企业克瑞公司负责人介绍，造船门式起重机等机械产品的需求量在不断上升，宏发起重部分塔机产品已经逐步走出了国门，行销海外。
目前，中国几乎占据了全球机械设备销售数量的六成。
中国的民营企业已经进入了国际市场，而中国经济的稳步增长，也吸引了国际的工程机械企业加大在中国的业务。
虽然中国的工程机械制造厂家在收入增长和盈利能力方面已经超过全球行业平均水平，而且一些民营企业通过海外并购活动，进一步加强了行业地位，但是海外并购本身，并不能一蹴而就地解决造船门式起重机等工程机械设备产品尚需提升提高的问题。
鉴于此，克瑞公司于2008 年投资成立了我国第一家塔机4S 店，这标志着我国门式起重机营销模式在赶超国际水平的道路上迈出了跨越性的第一步。
随后，造船门式起重机企业克瑞公司将新型的服务模式陆续推广至国内外地区，先后在豫南、太原、西安、唐山、南通、武汉、石家庄、连云港、中东等地成立了直营或加盟店4S 店。
根据传统塔式起重机的营销特点进行了创新，增加了起重机租赁业务、循环利用业务和科技服务业务等三项业务功能，将此前单一的售后服务模式，扩展为“售前顾问式、售中一站式、售后本地实效服务”的全方位服务模式。
同时，宏发起重实施了“再造营销系统、全面导入企业形象识别系统、引入精益生产理念、与国内大型知名企业组建合资企业、进入金融领域”五大战略措施，顺发营销服务模式全面升级。
门式起重机是桥式起重机的一种变形。
在港口，主要用于室外的货场、料场货、散货的装卸作业。
它的金属结构像门形框架，承载主梁下安装两条支脚，可以直接在地面的轨道上行走，主梁两端可以具有外伸悬臂梁。
门式起重机具有场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强等特点，在港口货场得到广泛使用。
目录第一章箱型梁门式起重机的主梁构造及尺寸 (1)一、桥架的总体构造 (1)二、主梁的几何尺寸 (1)1、梁的截面选择和验算 (1)2、箱形主梁截面的主要几何尺寸 (2)三、主梁的受力分析 (3)1、载荷计算 (3)2、强度验算 (5)3、焊缝的设计和验算 (7)4、主梁刚度的验算 (7)5、主梁稳定性及加强肋板的选择 (8)第二章主梁的制造工艺过程 (13)一、备料 (13)二、下料 (14)三、焊接结构的设计 (14)1、焊接人员 (14)2、焊接材料 (14)3、焊接接头方式 (15)4、坡口制备 (15)四、检验 (18)五、焊接变形的控制 (19)结束语 (21)参考文献 (22)桥式起重机设计说明书第一章箱型梁门式起重机主梁的构造及尺寸一、主梁的总体构造箱型梁门式起重机主梁主要是两根梁组成主梁主梁是桥式起重机桥架中主要受力元件，由左右两块腹板，上下两块盖板以及若干大、小隔板及加强筋板组成。
主梁上拱度：当受载后，可抵消按主梁刚度条件产生的下挠变形，避免承载小车爬坡。
主梁旁变：在制造桥架时，走台侧焊后有拉深残余应力，当运输及使用过程中残余应力释放后，导致两主梁向内旁弯；而且主梁在水平惯性载荷作用下，按刚度条件允许有一定侧向弯曲，两者叠加会造成大弯曲变形。
二、主梁的几何尺寸1、梁的截面选择和验算通常按刚度和强度条件，并使截面积最小（经济条件），满足建筑条件要求（如吊车梁及平台焊接梁最大高度受建筑条件限制），来确定梁的高度，然后初步估算梁的腹板、盖板厚度，进行截面几何特征的计算，然后进行验算，经适当调整，直到全部合格。
中部高度H腹板厚度δ 1翼板宽度b翼缘板宽度b 腹板的壁间距b0悬梁臂长度L悬2、箱形主梁截面的主要几何尺寸主梁采用箱型结构，故有主梁高度：H=（1/15-1/20）L,又因为门式起重机的跨度在30m之内，故两侧采用刚性支腿的门架，不考虑轨道的安装误差、起重机的偏斜以及温度变化对门架产生的影响，所以主梁高度H=（1/15～1/25）L=1.2～20m，取H=2m=2000mm。
主梁中间截面各构件的厚度，查数据得主腹板厚度：1δ=8mm 副腹板厚度：2δ=8mm 翼缘板厚度：3δ=（1.2～4）×8=9.6～32mm取3δ=12mm翼缘板宽度：b=（0.6 ～0.8）×H=1.2～1.6mm取b=1400mm两腹板内侧间距：b=b－（60～80）mm=1400-80=1320mm 取b=1320mm悬梁臂长度：L悬=(0.25～0.35)L=7.5～10.5m取8m主梁全长L总=30+2x8=46m上下翼缘板各不相同，选择偏轨箱型形式：采用偏轨省去正轨支撑轨道而设置横向加劲板，从而也省去大量焊缝，减少制造过程变形。
为了能在主腹板上设置轨道和压板，须使上翼缘板的悬伸宽度加大，因而增加了保证悬臂部分局部稳定性而设置的三角劲2.0m8mm12mm1400mm1320mm8000mm46000mm主梁载荷的计算移动载荷F移动载荷在悬梁臂处移动载荷在跨中主梁迎风面积A=2×12×1400+8×2×1976=65216mm2主梁截面的惯性矩Ix=1/12×1400×103×2+1/12×8×19763×2=1.03×109mm4Iy=1/12×10×14003×2+1/12×1450×83×2=2.6×109mm4三、主梁的受力分析1、主梁载荷计算移动载荷及内力计算作用在一根主梁上的移动载荷为：静载荷（固定载荷）P=1/2（Q+G小车），其中G小车=0.35Q=11.2t（查起重机手册）,取G小车=0.35Q=0.35×40=14 t，P=1/2(40+14）=27t小车满载下降制动时载荷P计计算：P计=1/2（Ф2Q+KG小车）=1/2（1.3×40+1.0×14）=33t移动载荷位于有效悬臂处主梁悬臂根部弯矩及剪力计算M悬= P计g×L有悬所以：M悬=33×8×10=2640KN·m剪力：Q悬= P计g=330KN移动载荷位于跨中时，主梁跨中弯矩及剪力计算M中=1/4×P计g×L=1/4×33×30×10=2475KN·mQ中=1/2×P计g=1/2×33×10=165KN移动载荷在主梁上的弯矩图I x=1.03×109mm4I y=2.6×109mm4P计=33tM悬=2640KN·mM中=2475KN·m主梁自重引起的移动载荷一根主梁自重图1-3 （其中，L1=L2：有效悬臂长L：跨度）主梁上受力分析简图如下主梁受力分析示意图均布载荷及内力计算查起重机设计手册知门式起重机主梁和支腿的总质量，有双悬臂的公式：00.5()G QHL t，其中Q取40t，L=L+2L1=30+2×8=46mQ：额定起重量（t），H：最大起升高度，L：主梁全长，计算得G=74t，一般地m主×（70%~90%）=m支（查起重机设计手册），取m支=0.8m主，故有m支=32.89，m主=41.11t，一根主梁自重G静=41.11t一根主梁的分布载荷q和q计计算，q=q计，q=q计=G静g/(L+2L刚)，q=q计=41.11×10/(30+28)=8.94KN/m主梁均布载荷弯矩及剪应力计算Mq=1/2（q计×L刚2）=1/2×8.94×82=286.08KN·mMq'=1/2q计（1/4L2－L刚2）=1/2×8.94×（1/4×302－82）=719.67KN·mQ=1/2q计L=1/2×8.94×30=134.1KNQ'=q计L刚=8.94×8=71.52KNG=74tm主=41.11t风载荷主梁强度的计算风向平行大车轨道方向时的均布风力计算P1前=C×K×qПF（C：风载体系系数，C=1.2；k：高度修正系数，k=1（工作风压：qП：第二类风载荷系数，qП=25公斤/米2；F：迎风面积，F取80㎡）P1前=1.2×1×1×25×80=2.4KN车风载荷P小风（计算如上P1前=2.4t）所以：P小风=1/2×2.4=1.2KN(作用在一根主梁上)。
主梁的均布风载荷计算q主风= P1前/(L+2L刚)q主风=2.4/(30+2×8)= 0.053KN/m2、主梁强度计算弯曲应力的验算：主梁中间截面的最大弯曲应力根据[1]公式（7-19）计算：()()ygxPGgPG WMWM maxmax+=+=++σσσ≤[]Ⅱσq主风=0.053KN/mxW=3.4x10-2m3许用应力剪应力式中xW——主梁中间截面对水平重心轴线xx-的抗弯截面模数，其近似值：xW=( hδ1/3+Bδ)h=（1976x0.8/3+1400x12）x1976=3.4x10-2m3yW——主梁中间截面对垂直重心轴线yy-的抗弯截面模数，其近似值：Wy=( Bδ/3+ hδ1)b=(1400x12/3+1976x0.8)x1320=3.4x10-2m3因此可得：σ=(2926080/0.034+884370/0.0095)=150MPa由[1]表2-19查得Q235钢的许用应力为[]MPas9.17233.1/23033.1/===σσⅡ故σ＜[]Ⅱσ主梁支承截面的最大剪应力根据[1]公式（7-20）计算：()δτ2maxmax⋅⋅=+xPGISQ≤[]Ⅱσ0xI——主梁支承截面对水平重心轴线xx-的惯性矩，其值为Ix=1/12×1400×103×2+1/12×8×19763×2=1.03×109mm4S——主梁支承截面半面积对水平重心轴线xx-的静矩：S⎪⎭⎫⎝⎛++⨯=2242211δδδhBhh=2x1976x0.8/2X1976/4+1320x12(1976/2+12/2)=0.015m3yW=3.4x10-2m3σ=150MPa焊缝的设计和验算主梁刚度计算)012.0008.0(3.10015.0401520max+⨯=τ=43.5MPa由[1] 表2-19查得Q235钢的许用剪应力[][]3ⅡⅡστ==95.6MPa，故maxτ＜[]Ⅱτ3、焊缝的设计和验算（1）、盖板和腹板的连接角焊缝通常不开坡口，平角焊缝，焊脚K不大于腹板厚，如取K=6mm，则角焊缝计算厚度K=4.2cm，如为气体保护焊或自动焊K=（0.8～1）K=0.48～0.6cm.上盖板：对接焊缝[]'6122σδσ≤=LMMPa81400012.0292608062=⨯⨯=σ查焊接结构Q235刚焊接焊缝的许用应力为[]MPa152'1=σ所以成立验算盖板拼接焊缝时，主梁在起吊货物时，受到向下的拉力，从而使上盖板受压而下盖板受拉，故上盖板焊缝不必校核，只需校核下盖板对接焊缝下盖板：下盖板与腹板采用角接焊缝角焊缝的许用剪应力计算MPaMPalQ wfv100][5.5412800401520=<=⨯==τδτ切4、主梁刚度计算由于采用两刚性支腿，故经挠度按静定门架简图计算小车位于有效悬臂8m处最大经挠度f端计算f端=PL2(L+L)/3EI≤[f][f]-主梁有效悬臂端的许用挠度根稳定性验算纵向加劲板据起重机设计规范，[f]=L有效/350L-悬臂有效长度，L-跨度。