电动单梁LD20t主梁计算
起重量20t电单主梁(焊接箱形梁)计件工资计算公式
单位：元 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 外部 焊接 内 部 焊 接 工序内容 剪板下料（大隔板四段拼接.工钢底面加强板等） 数控气割下料（厚度20的联接板.上盖板.腹板） 接板（上盖板.腹板.含接头埋弧焊） 平板机矫平（上盖板.腹板使用开平板时） 侧板折弯（折弯机） 侧板长度方向对接/对接焊 焊： 2.06 S +13 36a工钢备料.长度方向对接、焊接、修磨 大隔板四段拼接及焊接 铆接（主梁图中的所有材料）含序号6-8 钻孔（法兰和限位开关座） 三角筋板焊接 大隔板与主梁盖板、腹板焊接 工艺筋焊接/内部两条纵缝焊接 工钢与大隔板焊接.B=内部焊 六条纵向缝 工钢底部加强板纵向焊缝两条 两端堵头、限位开关座、连接板(结合焊) 抛丸除锈/人工除锈（均含转运） 人工3.2 S +3.6 喷漆 总工资计算公式 序号6~9.铆工工资计算公式 序号11~14.内部焊接工资计算公式 序号15~17.外部焊接工资计算公式 横梁与主梁结合 1.序号2用半自动切割下料时系数1.5. 2.无接头时序号3取消。 3.横梁与主梁结合上下搭接时加50元。 修改2012.06.23-------06.30 3.67S+4.34 88.12S+86.56 40.5882S-36.7 14.0735S-81.4 9.9265S+45.2 2.95S+119 1.76S +54.9 3.68S+8.33 31.9 S -128.5 24元 此件取消 4.19 S -10.15 9.4 S - 76 0.44 S +4. 72 6.5 S +30 .2 2.4S -0 .4 0.86S +45 抛丸1.9 S + 4.5 计算公式 6.18S +39.1 2.6S +23 6.2S -37.9 2.7S -0.7 1.62S +9.3 对： 2.65S +21.3
QD20t设计计算书
通用桥式起重机计算书（QD20/5t-17.5m）编制：批准：中国起重机械计算书第一部分主梁设计计算一、主梁设计计算1、主要参数：起重量Q=20/5t 工作级别A5跨度LK=17.5m小车总重Gxc=7598t ρ2、主梁截面形状尺寸：上盖板δ=10mm 材料Q235-B下盖板δ=10mm 材料Q235-B腹板δ1=10mm 材料Q235-B腹板δ2=10mm 材料Q235-B腹板间距b=440mm腹板高h0=1100mm3、主梁截面性质：（1）主梁截面面积S=500*10*2+1100*6*2=23200mm2（2）半个桥架的质量：设加筋肋系数K=1.1Gqj=K*ρ*S*Lk=1.1*7.85*10-6*23200*17500=3506kg（3）主梁均布载荷集度q=3506/17500=0.2.kg/mm（4）主梁形心位置的确定X0=226mmY0=560mmXmax=560mmYmax=226mm（5）主梁截面惯性矩的确定对于X轴Ix=(500*103/12+500*10*5052)*2+(6*10003/12)*2=0.44×1010mm4对于Y轴Iy=(10*5003/12)*2+(1000*63/12+1000*6*2232)*2=8.04×108mm4(6)主梁截面对X轴Y轴的抗弯模数对于X轴Wxmin=Ix/Xmax=0.44×1010/560=7.86×106mm3对于Y轴Wymin=Iy/Ymax=8.04×108/226=3.56×106mm34、作用于主梁上的载荷及内力计算Ⅰ:按载荷组合IIa计算桥架重量Gqj=1.0×Gqj=3506kg小车重量Gxc=1.0×Gxc=7598kg起升载荷Qq=ΨII×Qq=1.25×(20000+468)=25585kg ΨII取1.2（水平惯性载荷Pgy不考虑）（1）小车轮压的计算Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mmP 1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）=8438kgP 2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）=7956kg（2）当四轮小车作用于桥架时，主梁最大的弯距截面处距A点的距离：X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）（3）由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：M c max=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值） =1.004×108 kg.mmMg=RaX----有固定集中静载荷（操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd）在主梁应力最大截面处产生的弯距：Mg=RaX=3.1×107kg.mmRa-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力Gc=1500kg L1=2100mmGc=1204kg L1=800mmGc=1771kg L1=5000mmRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)=3789kg（4）当p1作用于A点处时，A端最大切力：Vamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相应数值)=22506.97kgⅡ: 按载荷组合IIb计算桥架重量Gqj=KII×Gqj=3856.6kg小车重量Gxc=KII×Gxc=8358kg起升载荷Qq=KII ×Qq= 22515kg KII取1.1（水平惯性载荷Pgy按Pgy max考虑）(1) 小车轮压的计算Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mmP 1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）=7844kgP 2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）=7419kg(2)当四轮小车作用于桥架时，主梁的最大弯距截面处距A点的距离：X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）=8275mm(3) 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：M c max=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]2/[2×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值） =1.01×108kg.mmMg=RaX----有固定集中静载荷（操纵室Gc、运行机构Gy、电气设备Gd）在主梁应力最大截面处产生的弯距：Mg=RaX=3.45×107kg.mmRa-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力Gc=1500kg L1=2100mmGc=1204kg L1=800mmGc=1771kg L1=5000mmRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)=3789kg考虑冲击系数影响Ra= KII×Ra=1.1×3789=4167.9kg(3) 桥架运行产生的水平惯性载荷在两主梁上平均分布，当正常制动时作用在每根主梁上的弯距为；M s=0.8×M c max×aqj/g (代入相应数值)=0.8×1.01×108×0.2/9.8=1.65×106kg.mm当猛烈制动时M s将增加一倍M s max=2*M s=3.3×106kg.mm5、主梁强度效核对本起重机主梁均按Ⅱ类载荷进行强度计算.Q235-B设计许用应力 [ a ]II=1600kg/cm2剪切许用应力 [ r ]II=900kg/cm2挤压许用应力 [ajy]II=1700kg/cm2(1)按载荷组合IIa计算IIa amax=M c max/Wxmin (代入相应数值)=1.004×108/7.861×106=12.77kg/mm2=1378kg/cm2 < [a]当p1作用于A点处时跨端腹板剪应力r最大r=Vmax/0.7hlf=22506.97/0.7×6×(650-20)×2=4.253 kg/mm2=425.3 kg/mm2 < [r]强度校核通过.6、主梁的钢度校核(1)主梁静钢度计算Fmax=p1×Lk3[1+a(1-6β2)]÷48Eix≤[f] 其中a=p2/p1<1=6745/7131=0.946Bx=2600mm b1=1231mm b2=1329mmP 1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）Qq=20468kg Gxc=7598kg=7131kgP 2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）=6745kgβ=Bx/ Lk=2600/17500=0.1486Bx----小车轮距[f]=1/1000Lk=17.5mmf=7131×175003×[1+0.946×(1-6×0.14862)]÷[48×2.1×104×0.44×1010] =15.69mm < [f]主梁静钢度通过二、起升机构计算1、主起升机构计算(1)主要参数工作级别 M5起升载荷 Qq=20000+468=20468kg (吊钩重量 q=468kg)滑轮倍率 a=4起升速度 V=9.12m/min(2)选用钢丝绳型号钢丝绳所受拉力 S=Qq/2a*Л=20468/2*4*0.97=2637.6kgЛ=0.97钢丝绳破断拉力SpSp≥ns×s=6×2637.6=15825.6kgNs=6Sp=0.85*soSo=18618.4kg结果：选钢丝绳型号6W(19)-17.5-155-Ⅰ钢丝绳破断拉力So=19850Kg钢丝绳直径 ds=17.5mm卷筒计算直径 Dj=el*ds=25×17.5=437.5mmel=25取标准卷筒系列 Dj=500mm Djs=500+17.5=517.5mm起升速度(3)电动机的选择按静功率初选电动机Nj=Qq*v/6120*Л=20468×9.12/6120×0.9=33.89kwЛ=0.9电动机额定功率 Ne≥kg*Nj （考虑惯性力的影响kg=0.7）=0.7×33.89=23.72kw选用电机型号：YZR225M-8（25%）电机额定功率：Ne=26kw电机转速： nz=708rpm(4)减速机的选择计算减速机速比：i=3.14*nz*Djs/a*v=40.17取标准速比i=40.17v1= nz*3.14* Djs/a*i=9.13△ =[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%起升速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.05×26=27.3kwΨhs=1.05强度校核按输出扭矩Tmax=S×Djs=2637.6×0.5175=1318.8kg.m（考虑动力系数的影响ΨII=1.45）（考虑动力系数的影响ΨII=1.45）Tmax=1912.3kg.m最大径向力校核强度Rmax=(2s+Njt)/2=3202.5kg（考虑动力系数的影响ΨII=1.45）Rmax=4644kg减速机型号：ZQ650 速比：40.17（I=40.17时减速机容许输入功率29kw输出轴容许最大扭矩5950kgm最大径向载荷9250kg）验算合格(5)制动器的选择支持载荷所需的制动力矩MzMz=ns*Qq*Djs*Л/2a*i=1.75×20468×0.5175×0.9/(2×4×31.5)=66.2kg.m=662N.m≤Mez(Mez取1600N.m)Ns=1.75 Л=0.9Mez----制动器额定制动力矩制动器型号：YWZ-400 制动力矩：1×1600 N.m(6)卷筒计算Dj=500mm=0.5mDjs=517.5mm=0.5175m查取绳槽节距P=20mmDn=456mmδ=(Dj-Dn)/2=22mm起升高度H=16m安全圈数L1=n*P=40mm（安全圈数n不小于2，取2）固定钢丝绳2L2=2*3*P=120mm=120mm光滑面L光滑螺旋槽部分2L0=2a*H*P/3.14*Djs=1575卷筒长度L=2L0+L1+2L2+L光滑=1575+40+120+120=1855mm考虑两端留有一定的退刀余量取L=2000mm卷筒压应力验算σy=ξ*ΨII*S/δ*P(1-δ/Dj)=1.0×1.45×2637.6/22×20×(1-10/500) =9.05kg/mm2<[σy]ξ=1.0Ψ=1.45σy=75kg/ mm2[σy]= σy/5=15 kg/ mm2卷筒壁抗压强度验算合格L=2000>3D=1500故需验算弯曲的影响σ1=Mw/W+{[σy]/ [σy]}*σy1=ΨII*S*[(L-L)/2]/[0.1(Dj4-Dn4)/Dj]光滑+[(σb/5)/ (σb/5)]*[ ξ*ΨII*S/δ*P*(1-δ/Dj)]=3.95 kg/ mm2<[σ1]σb=25 kg/ mm2[σ1]= σb/5=5 kg/ mm2卷筒受合成拉应力验算合格2、参照主起升的计算过程副起升机构计算副起升机构(1) 主要参数工作级别 M5起升载荷 Qq=5000+102=5102kg (吊钩重量 q=102kg) 滑轮倍率 a=2起升速度 V=19.7m/min(2) 选用钢丝绳型号钢丝绳所受拉力 S=Qq/2a*Л=5102/2*2*0.99=1288.4kgЛ=0.99钢丝绳破断拉力SpSp≥ns×s=5.5×1288.4=7086kgNs=5.5Sp=0.85*soSo=8336.7.4kg结果：选钢丝绳型号6W(19)-13.5-155-Ⅰ钢丝绳破断拉力So=11500Kg钢丝绳直径 ds=13.5mm卷筒计算直径 Dj=el*ds=25×13.5=337.5mmel=25取标准卷筒系列 Dj=400mm Djs=400+13.5=413.5mm(3)电动机的选择按静功率初选电动机Nj=Qq*v/6120*Л=5102×19.7/6120×0.9=18.24kwЛ=0.9电动机额定功率 Ne≥kg*Nj （考虑惯性力的影响kg=0.8）=0.8×18.24=14.6kw选用电机型号：YZR180L-6（25%）电机额定功率：Ne=17kw电机转速： nz=946rpm(4)减速机的选择计算减速机速比：i=3.14*nz*Djs/a*v=31.53取标准速比i=31.5v1= nz*3.14* Djs/a*i=9.13△ =[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%起升速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.05×26=27.3kwΨhs=1.05强度校核按输出扭矩Tmax=S×Djs=2637.6×0.5175=1318.8kg.m（考虑动力系数的影响ΨII=1.45）（考虑动力系数的影响ΨII=1.45）Tmax=1912.3kg.m最大径向力校核强度Rmax=(2s+Njt)/2=3202.5kg（考虑动力系数的影响ΨII=1.45）Rmax=4644kg减速机型号：ZQ500 速比：31.5（I=31.5时减速机容许输入功率29kw输出轴容许最大扭矩5950kgm最大径向载荷9250kg）验算合格(5)制动器的选择支持载荷所需的制动力矩MzMz=ns*Qq*Djs*Л/2a*i=1.75×5102×0.5175×0.9/(2×4×31.5)=21.2kg.m=212N.m≤Mez(Mez取800N.m)Ns=1.75 Л=0.9Mez----制动器额定制动力矩制动器型号：YWZ-200 制动力矩：1×800 N.m三、小车运行机构计算(1)主要参数起升载荷Qq=20468kg小车自重G=7598kg车轮直径D=35cm轴承直径d=10cm电机数目m=1运行速度V=44.2m/min(2)阻力的计算摩擦阻力Pm max=(Qq+G)×(2u+df)/D×Kf （代入相应数值）=384.9kgKf=1.6 Kp=0.002 u=0.05 f=0.02 d=10 D=35Pm max=(2u+df)/D=240.6kg坡度阻力Pp=(Qq+G)×Kp （代入相应数值）=56.1kgKp=0.002Pj=Pm max+Pp=441kg(3)满载运行时电机静功率Nj=Pj*v/6120*Л=441×44.2/6120×0.9=3.54kw由于起动加速过程惯性力的影响，电动机的应选功率为：N=Kg*Nj=1.1×3.54=3.89kw(Kg=1.1)-6 （25%）选用电动机型号：YZR132M2电机额定功率Ne=4kw电机转速 nz=900ypm(4)减速机的计算速比计算：i=3.14*nz*D/v=22.38取标准速比i=22.4v1= nz*3.14* D/i=44.16rpm△ =[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%运行速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.4ξ×4=5.26kwG/(G+Qq)=7598/(7598+20648)=0.27<0.3查取修正系数ξ=0.94按强度计算减速机输出轴上的最大扭矩Mmax=Ψhs*Me25*i*Л=2.3×975×4/900×22.4×0.9=200.9kgm选用减速机型号：ZSC-400 速比：22.4（i=22.4时减速机容许输入功率2.8kw）验算合格(5)制动器的选择所选制动器应使起重机在满载、下坡情况下停车所需制动力矩Mz=Ms+1/tz[1.2*GD*n*m/375+0.975(Qq+G)v2/n]Ms=pjs*D*Л/2i=-184.5×0.35×0.9/(2×22.4)=-1.297kgPjs=Pp-Pm min=-184.5kgGD2=0.28kgm2 v=0.74m/sec n=900 tz取5secMz=-1.297+3.13=1.84kgm=18.4n.m选用一台制动器选用制动器型号：YWZ-200/25 制动力矩：200N.m三、大车运行机构计算机构按跨度分为两种，跨度≤22.5m为第一种，≥22.5m为第二种.参数按≥22.5m时取(1)主要参数起升载荷Qq=20468kg小车自重G=40329kg车轮直径D=60cm轴承直径d=10cm电机数目m=2运行速度V=75.27m/min(2)阻力的计算摩擦阻力Pm max=(Qq+G)×(2u+df)/D×Kf （代入相应数值）=547.2kgKf=1.5 u=0.08 f=0.02Pm max=(2u+df)/D=364.8kg坡度阻力Pp=(Qq+G)×Kp （代入相应数值）=60.8kgKp=0.001Pj=Pm max+Pp=608kg(3)满载运行时一个电机静功率Nj=Pj*v/6120*Л=4.15kw由于起动加速过程惯性力的影响，一个电动机的应选功率为：N=Kg*Nj=1.5×4.15=6.23kw (Kg=1.5)选用电动机型号：YZR160M-6 （25%）1电机额定功率Ne=6.3kw电机转速 nz=921ypm(4)减速机的计算速比计算：i=3.14*nz*D/v=23.05v1= nz*3.14* D/i=75.28rpm△ =[( v1-v)/v]*100%=0.1%<10%运行速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=Ψhs*Ne25=1.4ξ×6.3=10.32kwG/(G+Qq)=40329/(40329+20648)=0.66查取修正系数ξ=1.17按强度计算减速机输出轴上的最大扭矩Mmax=Ψhs*Me25*i*Л=2.3×975×6.3/921×23.05×0.9=318.2kgm选用减速机型号：ZQ-350 速比：23.05（i=23.05时减速机容许输入功率7.2kw）验算合格(5)制动器的选择所选制动器应使起重机在满载、下坡情况下停车所需制动力矩Mz=Ms+1/tz[1.2*GD*n*m/375+0.975(Qq+G)v2/n]Ms=pjs*D*Л/2i=-304×0.6/(2×23.05)=-3.56kgPjs=Pp-Pm min=-304kgGD2=0.48kgm2 v=1.25m/sec n=921 tz取5secMz=-3.56+18.8=15.2kgm=152n.m选用一台制动器选用制动器型号：YWZ-200 制动力矩：2×200N.m。
20t桥式起重机计算说明书
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊摘要桥式起重机使厂矿企业实现机械化生产，减轻繁重体力劳动的重要设备。
在一些连续性生产流程中他有事不可或缺的工艺设备。
目前，桥式起重机被广泛应用在国民经济建设各个领域，产品也已经形成多个系列。
随着经济建设的发展，用户对其性能要求越来越高，这需要我们从其零件着手，优化设计，提高桥式起重机的综合经济效益。
本文主要介绍了桥式起重机的整体设计理论和设计过程，其中重点设计了桥式起重机的起升机构和运行机构。
主要包括桥式起重机小车运行机构的整体设计及传动机构的布置、起升机构的计算、小车运行机构计算。
还有起升机构卷筒组的设计计算和吊钩组的设计计算，还有联轴器的选择、电动机的选择、减速器的选择和校核。
关键词：桥式起重机；起升机构；起重机小车；卷筒；吊钩┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊AbstractBridge crane to enable the realization of mechanical production of Factories and mines to reduce the importance of heavy equipment manual.In some of the continuity of the production process it is essential for process equipment .It can be in plant ,warehouse use ,also son of the use of open-air yard ,is a most widely used mechanical crane.At present ,the bridge crane is widely used in various fields of national economic construction,the production has also formed a number of series .With the development of the economic construction, users increasingly high performance requirements .so its design requirements has become more sophisticated,Which require us to proceed from the parts And optimize the design ,improve improve the comprehensive cost-effective bridge crane.This article mainly introduced the entire design theory and design process ofbridge-type hoist crane，which focused on the design of the bridge crane hoisting mechanism and operation of institutions．Including major bridge crane car running in the overall design and layout of the transmission mechanism，the lifting bodies，agencies calculate car running．Since there are groups or institutions reel and hook the design and calculation of the design group，and the choice of bear and coupling，the choice of motor，the choice and checking of reducer．KEYWORDS：bridge-type hoist crane；the lifting bodies ；crane trolley；reel；hook┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录前言 (1)第一章起重机总体方案的设计 (2)1.1、桥架结构的选型设计 (2)1.2、起升机构 (3)1.2.1、起升机构传动方案的确定 (3)1.2.2、钢丝绳选择 (5)1.2.3、卷筒的设计 (7)1.2.4、滑轮及滑轮组的设计 (7)1.3、运行机构 (7)1.3.1、运行机构的驱动方式选择 (8)1.3.2、大车运行机构 (8)1.3.3、小车运行机构 (9)1.4、金属结构设计 (10)1.4.1、桥架的总体结构 (10)1.4.2、桥架结构的设计要求 (12)1.5、附件设计 (13)1.5.1、司机室的选择 (13)1.5.2、缓冲器的选择 (13)1.5.3、电气系统设计 (13)1.5.4、控制系统电路图设计 (14)第二章起升机构的设计计算 (15)2.1、主起升机构的设计 (15)2.1.1、钢丝绳的选择 (15)2.1.2、卷筒的选择 (17)2.1.3、滑轮及滑轮组的确定 (19)2.1.4、主起升机构电动机 (21)2.1.5、减速器的选用 (22)2.1.6、制动器的选择 (24)2.1.7、联轴器 (24)2.2、副起升机构的设计 (25)2.2.1、钢丝绳的选择 (25)2.2.2、卷筒的选择 (27)2.2.3、滑轮及滑轮组的确定 (29)2.2.4、副起升机构电动机 (30)2.2.5、减速器的选用 (32)2.2.6、制动器的选择 (33)2.2.7、联轴器 (34)第三章运行机构的设计计算 (35)3.1、小车运行机构的设计计算 (35)3.1.1、选择车轮与轨道并验算其强度 (35)3.1.2、运行阻力的计算 (36)3.1.3、电动机选择 (37)3.1.4、减速器选择 (38)3.1.5、制动器选择 (39)3.1.6、联轴器的选择 (39)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3.1.7、打滑的验算 (40)3.2、大车运行机构的设计计算 (41)3.2.1、选择车轮与轨道并验算其强度 (41)3.2.2、运行阻力的计算 (43)3.2.3、电动机选择 (44)3.2.4、减速器选择 (45)3.2.5、制动器选择 (46)3.2.6、联轴器的选择 (47)3.2.7、打滑的验算 (47)第四章桥架结构的设计计算 (49)4.1 主要尺寸的确定 (49)4.1.1、大车轮距 (49)4.1.2、主梁高度 (49)mLH1181818===（理论值） (50)4.1.3、端梁高度 (50)4.1.4、桥架端梁梯形高度 (50)4.1.5、主梁腹板高度 (50)4.1.6、确定主梁的截面尺寸 (50)4.2、主梁的计算 (50)4.2.1、计算载荷确定 (50)4.2.2、主梁垂直最大弯矩 (51)4.2.3、主梁水平最大弯矩 (52)4.2.4、主梁的强度验算 (52)4.2.5、主梁的垂直刚度验算 (54)4.2.6、主梁的水平刚度验算 (54)4.3、主梁与端梁的焊接形式选择 (55)第五章附件的设计选择 (56)5.1、起重机电气系统的选择 (56)5.2、大车缓冲器的选择 (56)5.2.1、碰撞时起重机的动能 (56)5.2.2、缓冲行程内由运行阻力和制动力消耗的功 (56)5.2.3、缓冲器的缓冲容量 (56)5.3、小车缓冲器的选择 (57)5.3.1、碰撞时起重机的动能 (57)5.3.2、缓冲行程内由运行阻力和制动力消耗的功 (57)5.3.3、缓冲器的缓冲容量 (58)5.4、司机室的选择 (58)结论 (58)致谢 (59)参考文献 (60)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊前言起重机械是用来升降物品或人员的，有的还能使这些物品或人员在其工作范围内作水平或空间移动的机械。
LDA20t16.5m电动单梁起重机计算书
LD A20—16.5电动单梁起重机计算书第一节型式及主要技术参数一.型式及结构特点它的主梁结构由上翼缘板,两侧腹板,斜盖板.工字钢等焊接组成箱形实腹板梁.横梁用钢板压延成U形槽钢,再组焊成箱形横梁.主.横梁之间用高强度螺栓连接而成.起升机构与小车运行机构采用电动葫芦.大车运行机构采用分别驱动形式. 驱制动靠锥形制动电机来完成.其外形见图1.二.主要技术参数起重量Q=20吨; 跨度L=16.5米; 大车运行速度V运= 20 米/分;工作制度中级J C=25%; 电动小车采用20吨电动葫芦. 葫芦最大轮压P max=葫芦起升高度=9米; 葫芦运行速度V小车 =20 米/分; 电动葫芦自重G=2450公斤; 空操.20吨电动单梁起重机基本技术参数第二节主梁计算一．主梁断面几何特性根据系列产品设计资料，初步给出主梁断面尺寸，如图2。
拟采用工字钢I40 b（GB706-88），查得尺寸参数为;h=400mm,b=144m, d=12.5mm, t=16.5mm, F j=94.112cm2, g1=73.878kg/m, I x=22800cm4,I y=692cm41．梁断面面积；F=F盖+F腹+F工+F强=1.2×59.2+2(76.2×0.6)+2(40×0.6)+94.112+12.4×1.2=318cm22．梁断面水平形心轴X-X位置ΣF i·Y ixY1=ΣF i式中；ΣF i--主梁断面的总面积（cm2）ΣF i·Y ix—各部分面积对X'-X'轴的静矩之和（cm3）Y ix--各部分面积形心至X'-X'轴的距离（cm）71.04×130.6+90×92.5+48×39.1+94.112×21.2+14.88×0.6Y1= 318=67. 56(cm)3．主梁断面惯性矩；J X =ΣF xi+ΣF i·Y i259.2×1.23 753×0.6= +59.2×1.2×63.053+2×+2×0.6×75×24.952 +12 122×0.6×(40×cos37.345)312.4×1.2 3+2×0.6×40×28.352+22800+94.112×46.352+12 12+12.4×1.2×66.962=654138.6cm2J y=ΣJ y i+ΣF i·X i21.2×59.23 75×0.630.63×(40×cos37.345)= +2×+2×0.6×75×26.22+2× +12 12 121.2×12.432×0.6×(40×cos37.345)×26.22+692 +12=109773.1cm4二．主梁强度的计算根据这种结构形式起重机的特点，不考虑水平惯性力对主梁造成的应力，及其水平平面内载荷对主梁的扭转作用也可忽略不计。
单梁计算
电动单梁桥式起重机主梁验算说明书一、主要技术参数额定起重量：m=5000KgQ跨度：L=16.5m大车运行速度：v=30m/min起升速度：6.2m/min电动葫芦运行速度：20m/min电动葫芦自重：500Kg电动葫芦型号：MD型工作级别：A3地面操作二、主梁结构验算1、主梁抗弯模量W y计算通过现场测量，主梁结构尺寸如图1所示，工字钢为30b 主梁截面高度880 mm 宽度400 mm U型截面厚度取5mm。
工字钢尺寸H=300mm b=128 mm d=11mm t=14.4mm主梁截面示意图如下：由于图形有一个对称轴cz，故形心必然在c z 轴上，即cy=0；选取图形参考系，图形分成3部分：ABCD ，DCE 和FGHL 。
⑴形心计算400*475390*470ABCDS =-=67002mm1711c mm z =200*195195*190DCES=-=19502mm2340c m m z≈工字钢面积：26725.4FGLHmmS =3150c m m z=形心 6700*7111950*3406725.4*150670019506725.4cz++=++418m m ≈⑵惯性矩及截面抗弯模量计算ABCD 部分惯性矩 321400*475(642.5418)*400*475y I =+-=131484433334mm322390*470(635418)*390*47012y I=+-=120056612004mm12yy y III=-=11427821334mm DCE 部分惯性矩：321400*195(418340)*200*19512y I =+-=4844385004mm322390*190(418341)*195*19012y I=+-=4425869504mm12yy y III=-=418515504mm FGHL 部分惯性矩：294000000(418150)*6725yI=+-=5770164004mm主梁惯性矩 41761650083y mm I =总主梁抗弯模量 3c/z =4214473y y mm w I =2、主梁强度计算：⑴ 确定系数10.9 1.1ϕ≤≤ 所以1ϕ=1.021.7o v ϕ=+=1+0.7*0.1=1.07 1.1≈41.10.0ϕ=+1.13≈⑵移动集中载荷12()x Q p m m g ϕϕ=+∑=60000N⑶主梁承受均布自重载荷qF查表工字钢的自重截面载荷为57.294kg/m ，经计算模压截面自重载荷为20.28kg/m ，所以整个截面自重载荷为73.07kg/m ⑷跨中弯矩：2484q yF lpl Mϕ∑=+21.13*73.03*16.5*1060000*16.584=+275350.N m ≈ ⑸主梁下翼缘外表面的整体弯曲应力为：02753500004214473yyMW σ==≈65.3MPa3、整体刚度计算()348Qx ymm gL y EI +=14.14m m ≈700L <4、工字钢下翼缘局部应力计算 葫芦小车最大轮压：4()x Q K P m m g nϕ=+=1.54*1.1*（500+5000）*10≈27687Nk --------------------轮压不均匀系数； n --------------------葫芦小车车轮数；,,ppbx z zk k k 与比值0.5()c bd ε=-有关的计算系数，通过现场勘测，有下图可知，c=38.5mm,0.66ε≈,由查表可知： pxk =0.59，p zk =1.68，b zk =1.44主梁下翼缘在轮压作用下的局部弯曲应力为： 轮压作用点：横向应力为：278.8ppxx P k M P a t σ=≈ 纵向应力为：2224.3ppzzPk M P a tσ=≈翼缘外边缘纵向应力：2192.3bb z z Pk M P a tσ=≈t 查工字钢表可知为14.4mm; 主梁下翼缘复合应力为： 轮压作用点：pxσ=259M P a ≈翼缘外边缘： 0bz σσσ=+257.6MP a ≈ 因为： []2351571.5sM P anσσ==≈[]σσ>所以 局部应力过大，超过许用应力。
20吨电动单梁桥式起重机设计说明书
题目20t×22.5m电动单梁桥式起重机设计学生姓名：学生学号：指导教师：机械工程学院机械设计制造及其自动化专业班2016年6 月15 日毕业设计（论文）任务书摘要起重运输机械已经广泛应用于工业生产，仓库贮存等各个领域，随着生产规模的进一步扩大，起重运输机械的应用也越来越广泛。
本次设计，设计完成了20t 22.5m 电动单梁桥式起重机，该起重机可以适用于机械制造、冶金矿山、港口装卸、交通运输等多种场合，满足了轻型起重机中起重量较大的特殊要求，同时，较大的跨度满足了在较大范围内起吊重物的要求。
本论文主要针对电动单梁桥式起重机作了设计，主要包括结构方案确定和设计校核计算两部分内容。
通过对主梁和端梁优化方案的比较分析，以满足强度和刚度使用要求为最终目标，首先介绍了桥式起重机的整体方案设计和过程。
该部分主要内容有对主梁和端梁金属结构的承载能力和结构强度的比较分析，具体分析了各种结构的优点和缺点，通过比较分析，结合设计要求，确定适用于自己设计的金属结构。
其次对桥式起重机的金属结构作了详细的设计计算，该部分内容以主梁和端梁的断面尺寸为设计变量，通过经验尺寸试凑设计，然后校核强度和刚度的方法，确定主梁和端梁的断面结构和尺寸。
金属结构主要包括主梁和端梁两部分，金属结构的设计计算主要包括主梁和端梁的结构的设计，尺寸的确定，强度的校核。
该起重机金属结构主要采用实腹框架结构，此结构利用钢板组合焊接而成，具有较好的强度和刚度，满足了起重机承载能力的要求，同时组焊的框架结构，加工工序简单，工艺性能好，降低了起重机制造成本。
关键词：起重机；桥式起重机；主梁；端梁；金属结构AbstractLifting transportation machinery has been widely used in industrial production, warehousing and other fields. With the further expansion of production scale, lifting transportation machinery is becoming more and more widely applied.This design finished the 20t22.5m electric single-girder bridge crane, which widely applied to machinery manufacturing, mining and metallurgy, port handling, transportation and other occasions. Meeting the special requirements of the lifting weight is bigger at lightly crane, and meeting the requirements of the lifting heavy objects on a wide range.The mainly design of this thesis is electric single-beam bridge crane, which including the determining structure of the program and calculation method for designing. This thesis firstly introduces the overall design scheme of bridge crane and the design process,through comparative analysis optimization programs of the main beam and side beam, to meet the strength and stiffness requirements for the ultimate goal.The main contents of this part include comparative analysis for carrying capacity and structural strength of main beam and side beam, and detailed analysis of the advantages and disadvantages of various structures. Determining metal structures applicable to their own design, through comparing analysis, and combining with the design requirements.Secondly, making the detailed design and calculation of the metal structure of this crane. In this part, regarding cross-sectional size of the main beam and side beams as design variables, designing experience size through trial and error, and then, checking the strength and stiffness, to determine the structure and size of the section of main beam and side beam. Metal structure includes the main beam and side beams, design and calculation of metal structures includes structural design, to determine the size and strength check of main beam and side beam.The crane metal structure mainly solid web framework, this framework made from combination welding of plate, it has good strength and stiffness, and meeting the requirements of the crane carrying capacity. Processing operations of welding framestructure is simple and process performance of it is well, and reduce manufacturing costs of crane.Keywords: crane; bridge crane; main beam; side beam; metal structure目录摘要 (I)Abstract (II)目录..................................................................................................................... I V 第1章绪论. (1)1.1课题研究的意义及现状 (1)1.2论文主要研究内容 (6)第2章整体方案设计 (7)2.1主梁整体方案设计 (7)2.2端梁整体方案设计 (12)2.3主端梁连接整体方案设计 (14)第3章主梁设计计算 (15)3.1主要技术参数选择 (15)3.2主梁设计计算 (16)第4章端梁设计计算....................................................... 错误！未定义书签。
20t起重机主梁的稳定性设计计算
《宁夏机械》２００６年第２期２０ｔ起重机主梁的稳定性设计计算李生银（银川起重机器总厂，宁夏银川７５００１１）摘要起重机主梁是起重机最重要的受力部件，在起重机设计中，对于大跨度或有特殊要求的起重机进行稳定性设计是非常重要的，它是保证起重机安全使用的前提。
本文对一台起重量为２０ｔ，跨度Ｌ＝４０．８ｍ的大跨度桥式起重机主梁上盖板出现局部失稳（翘曲）进行了分析并提出了解决方案，同时进行了稳定性设计计算。
关键词起重机主梁稳定性翘曲在起重机设计工作中，对于标准系列起重机其主梁一般只进行强度校核，而对于特殊要求的起重机，比如大跨度、大起重量应对其主梁进行稳定性分析计算。
九十年代我们为某德国外资企业配套生产双梁桥式起重机。
起重机主梁图纸由该企业提供，主参数起重量为２０ｔ，跨度Ｌ＝４０．８ｍ。
该起重机属于大跨度形式，其主梁截面形式见（图１），但在生产试验过程中，上盖板局部出现了翘曲现象，针对该问题，我们综合分析后认为，可以采用上盖板加厚或在上盖板加纵筋的方式，解决上盖板局部翘曲问题，但上盖板加纵筋会增加主梁的自重，增加焊接工作量，耗费钢材，因此采用增加上盖板厚度的方案，初步考虑增加２ｍｍ同时减少下盖板厚度２ｍｍ，使主梁自重不变，节省了钢材，简化了工艺，改进后的截面形式如（图２）所示，针对该截面依据德国钢板翘曲安全设计规范ＤＡＳＴ０１２进行了稳定性计算。
１主梁断面的参数计算根据主梁截面，计算形心坐标ｅ、惯性矩Ｉ、抗弯截面系数Ｗ，同时建立如（图２）所示的Ｚ，Ｙ坐标系，其中：纵筋使用热扎普通槽钢１４ａ，面积Ａ＝１８．５１ｃｍ２，Ｉｙ＝５６４ｃｍ４，Ｉｚ＝５３．２ｃｍ４，ｃ＝４．０９ｃｍ。
主梁截面特性值计作者简介：李生银（１９６３－），男，工程师，从事起重机设计与制造。
图１设计与计算－２５－《宁夏机械》２００６年第２期算见（表１）１．１主梁截面形心坐标ｅｅｚ＝ＳｙＡ＝８０１７９６５５＝１２２．４ｃｍｅｙ＝ＳｚＡ＝２７０５７６５５＝４１．３ｃｍ建立通过主梁断面形心的坐标系ｚ０，ｙ０１．２主梁截面惯性矩Ｉ（１）相对于Ｙ０轴的惯性矩Ｉｙ＝９０×１．２３１２＋１０８×１０４!"２＋１×２２５３１２＋２２５×９．１!"２＋０．８×２２５３１２＋１８０×９．１!"２＋８５×０．８３１２＋６８×１２２!"２＋４×５６４＋３７．０２×３６．１＋３７．０２×５６．４２＝４０９０６４７ｃｍ４（２）相对于Ｚ０轴的惯性矩Ｉｚ＝１．２０×９０３１２＋１０８×０．５!"２＋２２５×１３１２＋２２５×３４．５!"２＋２２５×０．８３１２＋１８０×４０．９!"２＋０．８×８５３１２＋６８×３．２!"２＋４×５３．２＋３７．０２×４５．４２＋３７．０２×３９．６２＝７６１９１７ｃｍ４１．３主梁抗弯截面系数Ｗｙ１＝４０９０６４７１０４．６＝３９１０８ｃｍ３Ｗｙ２＝４０９０６４７１２２．４＝３３４２０ｃｍ３Ｗｚ１＝７６１９１７３５＝２１７６９ｃｍ３ＷＺ２＝７６１９１７４０．３＝１８４４８ｃｍ３２主梁的应力σ计算小车自重７７．２１ｋＮ，小车轮距Ａ＝２６０ｃｍ跨距Ｌ＝４０８０ｃｍ起升载荷２０４ｋＮ，起升速度Ｖ＝８ｍ／ｓ主梁的均布载荷０．０５７５ｋＮ／ｃｍ，附加在主梁上的载荷０．０２２２ｋＮ／ｃｍ主梁总均布载荷ｑ＝０．０５７５＋０．０２２２＝０．０７９７ｋＮ／ｃｍ每根主梁上小车自重产生的轮压：Ｐｋ＝７７．２１２＝３８．６ｋＮ每根主梁上起升载荷产生的轮压：ＰＬ＝２０４２＝１０２ｋＮ总轮压：Ｐ＝Ｋ１ＰＫ＋Ｋ２Ｐ１＝１．１×３８．６＋１．２３５×１０２＝１６８．３ｋＮ式中：Ｋ１———自重载荷系数取１．１；Ｋ２———起升载荷系数取１．２３５。
20T单梁计算书
MH10-28 A3门式起重机计算说明书计算：审核：批准年月日LH50/16-19.57A6桥式起重机一、主梁设计计算1、主要参数起重量：50/16t跨度：19.57m轮距：4.252m粗选主梁截面：上下盖板δ=15.5mm 材料：Q235B腹板δ=5.65mm 材料：Q235B腹板δ=5.65mm 材料：Q235B两腹板中心距： 440mm主梁腹板高： 1150mm2、主梁刚度计算：主梁截面性质：主梁截面面积：S=500*15.5*2+1150*5.65*2=28495主梁质量：m=k*p*s*1m=1.4*7.85*10-6*28495*19570=6128kg主梁均布载荷集度Fq=p*g*k*l=7.85*10-6*9.8*1.4*19570=21.07N/mm主梁形心位置的确定形心为几何中心主梁惯心距的确定对于X轴：I Y=2*(500*5.653/12+500*5.65*1752)+2*(15.5*11503/12)=26*108mm4对于Y轴：I Y=2*(5.65*5003/12)+2*(1150*15.53/12+1150*15.5*1502) =20*108mm43、跨中截面的最大应力计算：MC1max=(p1+p2)LK(1-2b1/Lk)/4 改动到此=45*103*19570*(1-2*4400/19570)/4=79*107N·mm MC2max=Fq[LK(LK-X)]/2+RaXφ=1*4750*4750/2+3.9*106=15.2*106N·mm则：MC max= MC2max+ MC1max=72.2*106N·mmMS max=0.8* MS max*Aqj/g=0.8*72.2*106*0.12/9.8=2.13*106N·mm4、强度校核对于所有级别的起重机按Ⅱ类载荷进行强度校核σmax=Mcmax/Wxmin+2Msmax/Wy=72.2*106*175/1.3*108+2*1.42*106*150/1*108mm4 =101.46N/mm2σΨ=0.1σmax=10.146N/mm2σω=0.5σmax=5.073 N/mm2σ=1.15(σmax+σΨ+σω)=134.2 N/mm2σm=p/Cσ1= 21*103/(50+2*30)*5=38.2 N/mm2σ0=101.46 N/mm2考虑约束扭转核约束弯曲应力及各种动载冲击系数，一系数计入：σzk=1.15(σ02+σm2-σ0σm)0.5=1.15(101.46²+38.2²-104.46*38.2)0.5=102.1 N/mm2﹤[σ] Ⅱ=170 N/mm2强度校核通过二、刚度校核主梁刚度校核（按简支梁计算）主梁静刚度计算（满载小车位于跨中）计算如下：Fmax=(p1+p2)*(0.75L2-12)/12EIX≤[f]=(16000+13000)*(0.75*19.572-4.2522)/12*210*106*1.3*108*10-12 =81.5mm﹤[f]主梁静刚度通过。
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主梁强度、刚度校核计算
使用单位：绵竹丰源机电有限责任公司
规格型号：LD20-22.5 A3D
本台起重机根据经验法初定主梁截面，然后根据最终整机设计结果，对主梁强度、刚度进行校核计算。
一、主梁截面惯性距
1、确定主梁的截面特性：
主梁截面及受力情况如图示
经计算主梁特性如下：
=10.1×109mm4；
惯性距：I
X
二、根据设计结果，已知参数有：
1、型式：LD型电动单梁起重机
=20t
2、额定起重量：G
n主
3、跨度：S=22.5m
4、起升高度： H=12m
5、起升速度：V=3.5m/min
=25.1m/min
5、起重机（大车）运行速度：V
k
6、电动葫芦运行速度：V
=20m/min
t
=1480Kg
7、电动葫芦重量：G
葫
8、主梁重量：Q=7413Kg
9、起重机总重量：Q 起=11036Kg
10、工作级别： A5
11、材料的选择及其力学性能
根据本公司设计原则，主要承载件选用Q235-B 钢，其屈服极限：σs =235×106N/m 2；强度极
限为：σb =（375～640）×106N/m 2（计算时取为σb =550×106N/m 2）；弹性模量E=2.1×1011N/m 2。
三、载荷系数的确定
1、动载系数ψ2的计算
根据设计规范，ψ2取为1.05。
2、起升冲击系数ψ1的确定：
根据设计规范，ψ1取为1.0。
四、强度校核计算
1、主梁箱形截面的惯性矩（截面尺寸见上图）：
I X =10.1×109mm 4
2、电动葫芦在额定起重量下的总轮压：
P=ψ2Q+ψ1G 葫
= 1.05×20×104+1.0×1.48×104
=22.48×104 (N)
3、由垂直载荷在下翼缘引起的弯曲正应力为：
)8
24(2
111qL l G PL I y x ψ+ψ+=司σ (N/mm 2) 其中 y 1=710.9mm
I X =10.1×109 mm 4
P=22.55×104N
L=2.25×104mm
G 司=0
l =0
q=7.413×104N/2.25×104mm=3.29N/mm
041025.21048.22(101.109.710449+⨯⨯⨯⨯=σ )8
1025.229.30.182⨯⨯⨯+ (N/mm 2) =103.66N/mm 2
4、Q235B 钢的许用应力为
[σ]Ⅱ 33
.1/102352
6m N ⨯=177×106N/m 2 注：[σ]－许用应力，根据设计规范，按第二类载荷组合计算，[σ]Ⅱ =
n s σ= 33
.1235=177Mpa 。
n 为安全系数，按第Ⅱ种载荷组合取n=1.33。
由以上计算可知，主梁强度足够。
五、刚度校核计算
1、静刚度 因电动葫芦小车轮距较小，可近似地按一集中载荷处理。
主梁跨中的静刚度按简支梁计算，根据刚度条件：
f 实=EI PL 483≤[f ]=800L =800
22500=28.125mm f 实=49253
934101.10/101.2481025.21048.22mm
mm N mm N ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=25.15mm [f]=许用静刚度， [f]= ][βL
，根据设计规范，对于A5级的起重机，[β]=800，则[f]=28.125mm 。
由以上计算可知：f 实＜[f]
因此，主梁静刚度满足要求。
主要零部件（大车运行机构）的计算
一、电动机选择
1、计算电动机静功率 Pj=m
V Q G ⋅⨯⨯+η10006002.0)(起=295.0100060min /1.2502.010)036.1120(4⨯⨯⨯⨯⨯⨯+m N =1.37KW 2、电动机初选
P=Kd ·Pj=1.37×1.3=1.78KW(Kd —电动机起动时惯性影响的功率增大系数)
因此选用YSE100L 1-4D 电机(带自动)，额定功率2.2KW(2台)，满足使用要求。
二、选择减速器
因此选用LDA 型电单驱动装置v=20m/min 允许输入功率2.2KW ，可以满足使用要求。