桥式起重机主梁强度、刚度计算
桥式起重机主梁强度、刚度计算
桥式起重机箱形主梁强度计算一、通用桥式起重机箱形主梁强度计算（双梁小车型）1、受力分析作为室内用通用桥式起重机钢结构将承受常规载荷P G、P Q和P H三种基本载荷和偶然载荷P S，因此为载荷组合H。
其主梁上将作用有P G、P Q、P H载荷。
主梁跨中截面承受弯曲应力最大，为受弯危险截面；主梁跨端承受剪力最大，为剪切危险截面。
当主梁为偏轨箱形梁时，主梁跨中截面除了要计算整体垂直与水平弯曲强度计算、局部弯曲强度计算外，还要计算扭转剪切强度，弯曲强度与剪切强度需进行折算。
2、主梁断面几何特性计算上下翼缘板不等厚,采用平行轴原理计算组合截面的几何特性。
④y ch 1 R (H 寸)12巴佗h 2)(cm )⑤ J x Bh 13 122F 1 y 1 2b(Hhi h 2)3 22F 2 y 3F 3 y (cm )12212 ⑥J yAB 3h 2B 22也2F 2（弓 b)2(cm 4)1212122 2图2-4注：此箱形截面垂直形心轴为 y-y 形心线，为对称形心线。
因上下翼 缘板厚不等，应以x '— X’为参考形心线，利用平行轴原理求水平形心线 x — X 位置y c 。
① 断面形状如图2-4所示，尺寸如图所示的H 、h i 、h 2、B 、b 、b o 等。
② FF i2F 2F 3[ F i Bh i , F 2 bh o , F 3 Bh ?]③ q Fr (kg/m )F 1 2F 2 F 3⑦W X J x/y c和J x/H y c(cm3)⑧W y J y B (cm3)3、许用应力为［］和［］4、受力简图Pi P2图2-5P i与P2为起重小车作用在一根主梁上的两个车轮轮压，由P Q和小车自重分配到各车轮的作用力为轮压。
如P i P2 P时，可认为P等于P Q和小车自重之和的四分之一5. 主梁跨中集中载荷（轮压P i 和P 2）产生最大垂直弯矩 M p注：建议当R M P 2时’采用P 宁计算为佳6. 跨中均布载荷（自重P G ）产生最大垂直弯矩M q1P 3S i qS 2Mq 丁 晋（N • m ）7. 主梁跨中垂直最大弯矩 M 垂M 垂 Mp Mq8. 主梁跨中水平惯性载荷产生弯矩 M 水图2-6Mp 込空(N • m)4RM P 2时简算Mp2P 号 (N • m)R P 2 P 时Mp2PS b(N • m)P i M P 2时，可近似取PP i P 2 2跨端最大剪力Q m axQmaxP1P2(1S 爰(1S 2r 2q 惯S (324竺)r(N • m)式中：r S 8c3 2l3 土2B 2 J 2y」2y ----------端梁截面的J y (cm 4)1P1P (小车自重P Q )乙——起重机大车驱动轮数Z ——总轮数1乙 q 惯q i 5 Z9. 主梁跨中截面弯曲强度计算[]IIs1.3410. 主梁跨端剪切强度计算J iy主梁端截面的J y (cm 4)P 1 P 2跨端最大剪应力Q maxSo[ ] [ ] ||TJ ：[ ]|1「S o ――主梁跨端截面的静面矩（中性轴以上面积对中性轴的静面矩，各面积乘以形心至中性轴距离；cm 3）--- 腹板厚（cm ）儿一一截面的水平惯性矩（cm 4）二、通用桥式起重机箱形主梁刚度计算 1.垂直静刚度f 垂l 为小车轮压至主梁支承处距离，见下图所示「1 l J 2图2-8(P l P 2)S 348EJ x[f](P i P 2)l(0.75S 2 I 2)12EJ[f]简算精算注：①P i 、P 2不乘以系数。
5t-22.5m葫双受力计算书
ω —摩擦阻力系数—ω =0.02【 《手册》P110 表 2-3-5】 Fm＝(5＋1.22)×104×0.02＝1244N (2) 坡度阻力: Fp＝(Q＋G)·i＝(5＋1.22)×104×0.001＝62.2N (3) 小车运行总阻力：Fj＝Fm＋Fp＝1244＋62.2＝1306N
2、电动机计算 (1) 电动机的静功率 Pj＝
三、小车运行机构计算 已知：起升载荷：5×104 N 小车自重：1.22×104 N 小车车轮直径：D＝φ 270mm 大车车轮直径：D＝φ 270mm 小车车轮轴承内径：dz＝ mm 运行速度：V 小运＝20m/min V 大运＝20m/min 1、运行阻力计算 (1) 小车满载时: Fm＝(Q＋G) · ω
q惯
ql2 8 M Wy
＝
0.053×22500 2 8 3341250 1741924
＝3341250Nmm
＝
＝
＝1.92N/mm2
水平平面内σ =2.56+1.92=4.48 N/mm2 大梁所有拉应力Σ σ =101.96+4.48=106.44N/mm2≤[σ ]= 大梁材质为 Q235-B B、钢度计算： 1、主梁垂直钢度计算： 载荷 P＝ y=
Pl 3 48EI 5000 +1224 2 σS 1.5
-
230 1.5
=153N/mm2
结论：强度合格
＝3112kg。 =2.3cm≤[y]=
2550 750
=
3112 ×2250 3 48×2100000 ×150879 .1424
=3cm
结论：钢度合格 七、计算小结 通过上面各机构与主梁计算，各项指标均符合起重机设计要求，请 上级部门审核！
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。
单梁桥式起重机设计
概述1.1桥式起重机的特点起重机是具有起重吊钩或其它取物装置在空间内容实现垂直升降和水平运移重物的起重机械。
LD型电动单梁桥式起重机为一般用途的起重机用于机械制造、装配、仓库等场所（此次设计的是用于机修车间）。
是一种有轨运行的轻小型起重机，适用于额定起0.5～5.0 吨,适用跨度4.5～16.5米，工作环境温度在-35℃～35℃范围内，LD型电动单梁桥式起重机不适于用来调运熔化金属﹑赤热金属、易燃品及其危险物品，也不适用于具有酸性或其它有腐蚀性化学气体的车间。
1.2桥式起重机工作方式和结构特点主要特点是：结构简单、重量轻、对厂房的负荷小、建筑高度小、耗电少。
主梁与端梁采用螺栓连接、拆装、运输和储存方便，补充备件方便、轮压小、工艺性好，适合采用自动焊接和流水作业加工，安装快，维修方便。
缺点是起重量不大。
工作方式是：它安装在产房高出两侧的吊车梁上，整机可在吊车梁上铺设的轨道上横向行驶，起重小车沿小车轨道行驶（横向）。
吊钩做升降运动，即与CD1型（或MD1）的电动葫芦配套使用完成重物的升降、平移等人们难以做到的需要。
1.3单梁桥式起重机发展趋势随着科学的进步和工业发展更的需要，现代起重机械发展迅速，人们已制出种类繁多的起重机械和设备，在国民经济各个部门起着重要作用。
如一个较大的港口要装备几千台起重机械；一个大型钢铁联合企业要装备几千台起重机械。
据统计，我国在铁路、机械制造业、建筑业、石油化工、电站、林业、商业等各行各业都装备着大量的起重机械设备。
不仅如此，在食品加工、服务行业、旅游行业、医疗卫生也都大量的使用者起重机械。
现代化的起重吊装技术，已经不是单纯的减轻体力劳动强度的手段，而是现代化生产不可缺少的组成部分。
根据生产系统的需要，应及时、迅速，有节奏地将原材料、零部件吊装到指定的公益岗位上去，否则现代化生产就不可能实现。
实践证明：在某些关键岗位上增加一两台起重设备，劳动生产效率就会成倍的增长。
世界各工业发达国家十分重视物料吊装搬运系统的投资。
QDY50t×28.5m桥式起重机计算书
通用桥式起重机（吊运熔融金属QDY50/10t×28.5m）设计计算书编制审核设计计算依据及采用标准一.设计计算的依据为合同的技术规范二.设计计算采用的标准为《GB3811-83》起重机设计规范目录一、小车部分的配套选型计算二、大车部分的配套选型计算三、桥架部分的主端梁结构强度、刚度计算四、冶金起重机配置及校核计算说明一、小车部分的配套选型计算按合同技术规范：主要参数如下：起重量：50/10t起升高度：12/14m速度：起升7.6/12.8m/min小车运行43.5m/min工作级别：主起升：M6副起升、小车运行：M6小车轨道型号：38kgf/m主起升减速器采用中硬齿减速器，运行减速器采用立式减速器ZSC600，副起升采用ZQ50050t吊钩采用单钩，50t吊钩组重1.527t，倍率m=5 10t吊钩组重量为0.24t, 倍率m=3小车自重16.9t小车采用四只φ500车轮采用集中驱动车轮材质为ZG55SiMn制动器采用YWZ-500/90小车轨距:2.5m小车运行缓冲器:JHQ-C-71.主起升设计计算：起重量:50t 工作级别:M6起升静功率：Kw V G Q P j 7585.06120106.7527.1506120(3=⨯⨯⨯+=⨯+=）（）吊钩η 选用 YZR315M-8JC40% 90kw n=715r/min合格钢丝绳的最大工作拉力：kgf t m G Q S 6000685.052527.1502max ==⨯⨯+=⨯⨯+=η吊钩按GB3811-83 M6 工作级别 钢丝绳的安全系数6≥k ,钢丝绳计算选用的最小破断拉力：kgf t S K p 40000)(409.0669.0max max ==⨯=⨯= 选用6W （19）+IWR-24-170 钢丝绳许用破断拉力为[]kgf p 40800=实际钢丝绳的安全系数[]12.669.08.409.0max =⨯=⨯=S p k 合格.选用φ880x2000卷筒传动速比：68.486.75824.07150=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππV m D n i 选用ZQ1000-50-3CA 减速器[]m kgf M .20600= []Kw P 82= []tf R 43.18=实际起升速度：min /4.7550824.07150m m i D n V =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππ 合格减速器输出轴上工作扭矩：m kgf m D G Q M .8.42455210824.0)527.150230=⨯⨯⨯+=⨯⨯+=（）（吊钩 []m kgf M M .20600=<合格减速器输出轴上径向力：）（卷筒组吊钩t G m G Q R 42.62534.210527.5122=+=+⨯+= []t R R 43.18=<合格卷筒工作长度计算：mm L t D m H L 1985350228)6824.0512(2)6(00=+⨯⨯+⨯⨯=+⨯⨯+⨯⨯=ππ 选用卷筒φ800x2000卷筒壁厚28.5mm ，卷筒采用Q235-B 钢板卷制而成 卷筒筒壁的最大压应力：[]Mpa p S s C c 5.117223522.75285.2860000max ===<=⨯=⨯=σσδσ 合格高速轴制动力矩：m kgf D i m G Q M Z .85501010824.0527.51230=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯+=吊钩按GB3811-83 高速轴采用双制动时,制动器的安全系数25.1≥Z K选用YWZ-500/90制动器[]m N M Z .3600~2000=安全系数[]56.2~4.114043600~2000===Z Z zM M k 合格2.副起升设计计算：起重量Q=10t 工作级别:M6，起升速度V=13.2米/分,起升高度H=14m 。
5t电动单梁桥式起重机的设计说明
5吨电动单梁桥式起重机的设计5-ton electric single girder overhead crane design学院：机械工程学院专业班级：机自0602学号：****************指导教师：台立钢（讲师）2010年 6月 28日摘要随着经济建设的迅速发展，我国的基础建设力度正逐渐加大，道路交通，机场，港口，水利水电，市政建设等基础设施的建设规模也越来越大，市场桥式起重机的需求也随之增加。
起重机是工矿企业、车站码头、实现搬运机械化、自动化，提高劳动生产效率的重要设备。
它是以间歇、重复工作方式，通过取物装置的起升、下降与运移来实现物料搬运的设备。
国起重机多已采用计算机优化设计, 以此提高整机的技术性能和减轻自重, 并在此前提下尽量采用新结构。
电动单梁起重机主要由桥架、电动葫芦、大车运行机构、电气备四大部分成。
桥架部分主要由主梁、横梁、小车导电支架、操纵室以及其他辅件组成。
主梁主要采用钢板拼接成U型，再与工字钢组焊成箱型实腹梁，并按照标准预制出相应的拱度；横梁是采用钢板焊接成箱型，在箱型梁上镗孔以安装车轮组；在主梁和横梁之间采用连接板形式，并用螺栓联结而成为一体。
本文通过对5吨电动单梁桥式起重起的整体研究，和校核计算，进一步进行主梁的设计，大车运行机构的设计，端梁的设计等，最后用CAD绘制成图。
关键词：5吨电动单梁桥式起重机；主梁设计；大车运行机构；端梁设计AbstractWith the rapid development of economic construction, China's infrastructure isgradually increase the intensity, road traffic, airports, ports, water conservancy and hydropower, municipal construction of infrastructure such as the scale of construction is also growing, crane market demand with the increase.Crane is the mining industry and the station terminal to achieve removal of mechanization and automation to improve labor productivity vital equipment. It is intermittent, repetitive work, through extracts from the device up, down and transport to achieve material handling equipment.China has used computer optimized multi-crane design, thus improving the machine's technical performance and reduce weight, and in this context as far as possible the new structure.Bridge is mainly composed of girder beams, car, conductive stents, control room and other auxiliary parts. Mainly USES the steel plate girder u-shaped, then becomes real choices and compound type crate, according to standard and abdominal beam prefabricated corresponding arch, Using steel welding beam is in the box, type a crate of beam to install wheel, boring, In between girder and beams, and by connecting plate forms looseness and become one.Based on the overall study of 5-ton electric single girder overhead crane , check calculation is given, the design of main beam, end beam and carts running mechanism, is made further, and finally the drawings are output with CAD.Keywords: 5-ton electric single girder overhead crane；design of the main beam；design of carts running mechanism；end beam design目录摘要 (II)Abstract (III)第一章绪论 (1)1.1 起重的工作特点及在国民经济中的地位 (1)1.2 国起重机发展趋势 (2)1.2.1改进起重机械的结构, 减轻自重 (2)1.2.2充分吸收利用国外先进技术 (2)1.2.3向大型化发展 (3)1.3 国外起重发展趋势 (3)1.3.1简化设备结构, 减轻自重, 降低生产成 (3)1.3.2更新零部件, 提高整机性能 (4)1.3.3设备大型化 (4)1.3.4机械化运输系统的组合应用 (4)第二章 5吨电动单梁桥式起重机的工作级别 (5)2.1 起重机利用等级 (5)2.2 起重机的载荷状态 (6)2.3 起重机工作级别的确定 (7)第三章 5吨电动单梁桥式起重机的主梁计算 (8)3.1 主梁断面的几何特性 (8)3.1.1主梁断面面积 (8)χ-位置 (8)3.1.2主梁断面水平形心轴χ3.1.3主梁断面惯性距 (9)3.2 主梁强度的计算 (10)3.2.1垂直载荷在下翼丝引起的弯曲正应力 (10)3.2.2主梁工字钢下翼局部弯曲计算 (11)3.2.3工字钢下翼缘局部弯曲应力计算 (12)3.2.3主梁跨中断面当量应力计算 (14)第四章刚度计算 (15)4.1垂直静刚度的计算 (15)4.2水平静刚度计算 (15)4.3动刚度计算 (16)第五章端梁的计算 (17)5.1轮距的确定 (17)5.2端梁中央断面几何特性 (17)5.2.1断面总面积 (18)5.2.2形心位置 (18)5.2.3断面惯性矩 (18)5.3起重机最大轮压 (19)5.3.1起重机支承反力作用 (19)5.3.2起重机最大轮压的计算 (20)5.4最大歪斜侧向力 (23)5.5端梁中央断面合成应力 (23)5.6车轮轴对端梁腹板的挤压应力 (24)第六章主、端梁连接计算 (25)6.1主、梁连接形式及受力分 (25)6.2螺栓拉力的计算 (25)6.2.1起重机歪斜侧向力矩的计算 (25)6.2.2歪斜侧向力矩对螺栓拉力的计算 (25)6.2.3起重机支承反力对螺栓的作用力矩 (26)6.2.4支反力矩对螺栓的拉力 (27)6.2.5验算螺栓强度 (27)6.2.6凸缘垂直剪切应力验算 (28)6.2.7凸缘挤压应力计算 (28)第七章结论 (29)参考文献 (30)致 (31)第一章绪论1.1 起重的工作特点及在国民经济中的地位起重机在国民经济中的地位物料搬运在整个国民经济中有着十分重要的地位, 提高起重运输机械的生产效率, 确保运行的安全可靠性, 降低物料搬运成本是十分重要的]1[。
桥式起重机主梁强度刚度计算
桥式起重机主梁强度刚度计算桥式起重机是一种常见的起重设备，它具有高度、跨度大、工作范围广的特点。
主梁是桥式起重机的重要组成部分，它承担起整个起重机的重量和荷载。
因此，主梁的强度和刚度的计算对于保证起重机的安全和正常运行非常重要。
一、桥式起重机主梁的强度计算1.强度计算原则：桥式起重机主梁的强度计算要根据工作条件和荷载要求，在满足正常工作荷载的情况下，确保主梁不会发生破坏或超过允许应力范围。
2.静弯应力计算：桥式起重机主梁在承受负荷时，会产生弯曲应力。
根据弹性力学原理，主梁的弯曲应力可以通过以下公式计算：σ=M*y/I其中，σ为弯曲应力，M为弯矩，y为主梁截面中心到受力点的距离，I为主梁惯性矩。
3.剪切应力计算：桥式起重机主梁在承受负荷时，也会产生剪切应力。
剪切应力可以通过以下公式计算：τ=V*Q/(h*t)其中，τ为剪切应力，V为剪力，Q为主梁截面上受剪应力的弦边长度，h为主梁截面高度，t为主梁截面厚度。
二、桥式起重机主梁的刚度计算1.刚度计算原则：桥式起重机主梁的刚度计算是为了保证主梁在承受荷载时不会出现过大挠度，确保起重机的正常工作。
2.梁的挠度计算：桥式起重机主梁的挠度计算可以通过以下公式进行估算：δ=(5*q*l^4)/(384*E*I)其中，δ为主梁的挠度，q为荷载，l为跨度，E为主梁的弹性模量，I为主梁的惯性矩。
总结：桥式起重机主梁的强度和刚度计算是保证起重机正常工作和安全运行的重要环节。
合理计算主梁的强度和刚度可以有效避免主梁的破坏和变形，确保起重机的性能和寿命。
此外，还需要使用合适的材料和工艺来制作主梁，以满足起重机的实际要求。
通用桥式起重机计算书
QDZ50/10t 23.05m A7通用桥式起重机设计计算书编制：审核：校核:目录一、设计计算的依据及技术参数………………………二、起升机构……………………………………………三、小车运行机构………………………………………四、大车运行机构………………………………………五、小车架的计算………………………………………六、桥架的计算…………………………………………一、设计计算依据及技术参数1、设计计算依据及参考文献[1]……起重机设计手册 (张质文等主编，中国铁道出版社出版)[2]……起重机设计手册（大连起重机器厂编）[3]……起重机设计规范（GB3811-2008）[4]……机械设计手册（第四版）[5]……材料力学2、技术参数（1）、起重量：50/10t（2）、跨度：23.05m（3）、起升高度：12/13m（4）、工作级别：A7（5）、主起升速度：6.7m/min（6）、副起升速度：10.5m/min（7）、大车运行速度：60.3m/min（8）、小车运行速度：38m/min（9）、电源：380V、50Hz（10）、大车轨道：P43（11）、操纵形式：室控二、 起升机构2、1 主起升机构2、1、1 钢丝绳的计算：钢丝绳的最大静拉力： S=Zm Q η⋅2 Q ——起升载荷 Q=Qo+q=50000+1250=51250 kgm ——滑轮组倍率 m=5ηz ——滑轮组效率，查表3-2-11，取ηz=0.97S=51250/(2×5×0.97)=4971.3kg钢丝绳的破断拉力：Fo ≥ΣtΣt ——钢丝绳破断拉力总和Fo ——钢丝绳的整绳最小破断拉力N钢丝绳6W （19）的破断拉力：Σt=k n s .S ——钢丝绳的最大工作静拉力Nn ——安全系数，工作级别M7时取n=7.1k ——k=1.308(金属钢芯)∴Σt=k n s .=4971.3×7.1×9.8/1.308=264451.8 N绳径d min =8.9⨯s c根GB/T3811-2008查得c 为0.106 绳径d min =8.93.4971106.0⨯=23.39m 选绳6W （19）+IWR-24-1770-I绳径：d=24 mm Σt=362000 N2、1、2 卷筒组和滑轮直径的确定：2、1、2、1 卷筒直径D （卷筒槽底直径）D=h 1*dD ——卷筒名义直径mmd ——钢丝绳直径mmh 1——筒绳直径比系数，工作级别M6时取e=20，工作级别M7时取e=22.4 D ≥22.4×24=537.6mm根据以上计算：取D=φ710 mm2、1、2、2 滑轮直径DoDo ≥h 2*dDo ——按钢丝绳中心计算的滑轮直径mmh 2——轮绳直径比系数，工作级别M6时e=22.4；M7时e=25d ——钢丝绳直径mmDo ≥25×24=600 mm取Do =φ700 mm2、1、3 电动机的选择：2、1、3、1 按稳态平均功率应选电动机功率： Pj=G η⋅1000QV (KW) Q ——额定起升载荷N Q=502250 NV ——起升速度 V1=6.7 m/min=0.1117 m/Sη——机构总效率：η=η1·η2·η3·η4η1——滑轮组效率：0.97η2——卷筒效率：η2=1η3——减速器的效率：η3=0.94η4——联轴器效率：η4=0.995G ——稳态负载平均系数，查表2-2-5，按G2选取：G=0.8η=0.97×1×0.94×0.995=0.907工作级别M7时：Pj=0.8×502250×0.1117/(1000×0.907)=49.5 KW工作级别M7按S4，Cz=150，Jc=60%选取电动机：YZR 315S-8，Cz=150，P=56 KW ，n=733 r/min2、1、3、2 电动机过载能力校验：Pn ≥M H λμ⋅×η⋅1000QV Pn ——基准接电持续承时的电动机额定功率（KW ）H ——系数，绕线异步电动机取H=2.1Λm ——电动机的过载倍数，取λM=2.8μ——电动机台数工作级别M5时，Pn ≥8.211.2⨯×502250×0.1117/(1000×0.907)=46.4 KW （Pn=56 KW ） 校验通过。
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桥式起重机主梁强度、刚度计算————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:ﻩ桥式起重机箱形主梁强度计算一、通用桥式起重机箱形主梁强度计算(双梁小车型)１、受力分析作为室内用通用桥式起重机钢结构将承受常规载荷G P 、Q P 和H P 三种基本载荷和偶然载荷S P ，因此为载荷组合Ⅱ。
其主梁上将作用有G P 、Q P 、H P 载荷。
主梁跨中截面承受弯曲应力最大，为受弯危险截面；主梁跨端承受剪力最大，为剪切危险截面。
当主梁为偏轨箱形梁时，主梁跨中截面除了要计算整体垂直与水平弯曲强度计算、局部弯曲强度计算外,还要计算扭转剪切强度，弯曲强度与剪切强度需进行折算。
2、主梁断面几何特性计算上下翼缘板不等厚,采用平行轴原理计算组合截面的几何特性。
图２－4注:此箱形截面垂直形心轴为ｙ-y 形心线，为对称形心线。
因上下翼缘板厚不等,应以ｘ’— x ’为参考形心线,利用平行轴原理求水平形心线x —ｘ位置c y 。
① 断面形状如图2－4所示,尺寸如图所示的Ｈ、1h 、2h 、B 、b 、0b 等。
② 3212F F F F ++=∑ [11Bh F =,02bh F =,23Bh F =] ③ Fr q ∑= (m kg /）④ 321232021122.)21(2)2(F F F h F h h F h H F Fy F y ii c +++++-=∑⋅∑=(cm ) ⑤ 223322323212113112212)(212y F Bh y F h h H b y F Bh J x ⋅++⋅+--+⋅+= (4cm ） ⑥ 202032231)22(21221212bb F h b B h B h J y ++++= (4cm )⑦ c X X y J W /=和c X y H J -/(3cm ) ⑧ 2BJ W yy =（3cm ) 3、许用应力为 ][σ和 ][τ。
载荷组合 类别 安全系数拉伸、压缩、 弯曲许用应力剪切 许用应力端面挤压 许用应力组合Ⅰ (Ⅰ类载荷) 48.1I =n48.1][I sσσ=3][][II στ=I ][ 5.1][σσ=cd组合Ⅱ (Ⅱ类载荷）34.1II =n34.1][II sσσ=3][][IIII στ=II ][ 5.1][σσ=cd组合Ⅲ （Ⅲ类载荷) 16.1III =n16.1][III sσσ=3][][IIIIII στ=III ][ 5.1][σσ=cd4、受力简图q2S q 8++2S-b 2S-b B R A R BA21P P 图2-51P 与2P 为起重小车作用在一根主梁上的两个车轮轮压,由Q P 和小车自重分配到各车轮的作用力为轮压。
如P P P 21==时,可认为P 等于Q P 和小车自重之和的四分之一。
5. 主梁跨中集中载荷（轮压1P 和2P ）产生最大垂直弯矩Ｍp4)(212SP P Mp +=φ （N ·ｍ） 1P ≠2P 时简算22bS P Mp -=φ （Ｎ·ｍ） P P P 21==时 22bS PMp -=φ （N ·m) 1P ≠2P 时,可近似取221P P P +=注:建议当1P ≠2P 时，采用221P P P +=计算为佳。
6． 跨中均布载荷(自重G P )产生最大垂直弯矩M q88211qS SP Mq G φφ==（N ·m)7. 主梁跨中垂直最大弯矩M 垂Mq Mp M +=垂８. 主梁跨中水平惯性载荷产生弯矩水M惯q S/2SP 惯P 惯图2-6)23(24)21(42rSS q r S S P M -+-=惯惯水 (N ·m)式中: y yJ J Bl c S r 21233·28++= y J 1——主梁端截面的)(4cm J y y J 2——端梁截面的)(4cm J yZZ P P 151=惯 )(21Q P P +=小车自重1Z ——起重机大车驱动轮数Z ——总轮数ZZ q q 151=惯9． 主梁跨中截面弯曲强度计算34.1][4sII YXW M W M σσφσ==+=水垂10. 主梁跨端剪切强度计算Sb2P 1P q图2-7跨端最大剪力max Q2)1(21max qSS b P P Q +-+= 跨端最大剪应力τ3][][ 2·10max II II x J S Q στδτ=≤=0S ——主梁跨端截面的静面矩（中性轴以上面积对中性轴的静面矩，各面积乘以形心至中性轴距离;3cm )δ——腹板厚（c ｍ）x J 1——截面的水平惯性矩（4cm ）二、通用桥式起重机箱形主梁刚度计算 1. 垂直静刚度垂f][48)(321f EJ S P P f x≤+=垂——简算][12)75.0( )(2221f EJ l S l P P f x≤-+=垂——精算l 为小车轮压至主梁支承处距离，见下图所示。
b12图2-8当P P P 21==时][6)75.0( P 22f EJ l S l f x≤-=垂注：① 1P 、2P 不乘以系数φ。
② 均布载荷（自重G P )产生的垂直静刚度不予以计算，因无法检测。
2. 水平静刚度水f 参看图2-6。
2000][)45(384)31(4843S f r S EJ S q r S EJ S P f y y=≤-+-=水惯惯水 水f 不检测，只作为设计计算用。
三、通用桥式起重机箱形主梁稳定性计算整体稳定性一般不作计算，因为是简支梁，不可能发生失稳造成前倾与侧翻,通常情况下只要计算出主梁水平刚度2000][Sf f =≤水水时即可免算。
以箱形受弯构件局部稳定性为例，作为简支梁箱形截面主梁，弯曲时只有腹板受压区和受压翼缘板处才有局部失稳的可能。
保证不失稳的办法是设置加劲肋。
1. 腹板的局部稳定性计算分两种情况处理：一种是正轨(包括半偏轨）箱形梁，局部压应力0=m σ；另一种是偏轨箱形梁，局部压应力0≠m σ（轮压作用在腹板上)。
(１) 横向加劲肋间距ａ的确定 ① 当shh σδ23580≤时,0h ——腹板高，h δ——腹板厚，s σ——材料屈服极限。
0=m σ时,可不设置加劲肋。
0≠m σ时，按结构适当增设加劲肋。
② 当shsh σδσ23510023580≤<时,应设置横向加劲肋，此时取h a 5.2≤。
③ 当shsh σδσ235170235100≤<时,应设置横向加劲肋。
当0=m σ时: a) 当12000≤ητδhh 时，取02h a ≤b) 当150012000≤<ητδhh 时，取100050000-≤ητδhh h ac) 当15000>ητδhh 时,取500100000-≤ητδhh h a上式中η可查下表2-4。
表2-4201100⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛h h δσ0 100 14 0η１.01．01 １.02 1.０3 1.04 1.０5 1.0６201100⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛h h δσ26 40 3６0 3８0η1.07 1.0９１.１1.12 1.１４ 1．１6 1．18201100⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛h h δσ4 4８0 ５00 520η1.2１1.２４ １．27 1.31 １.35 １.40 1.46201100⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛h h δσ５420 640η1．53１．61 1．71 1．842.0１2.２4表2－４中1σ为腹板与受压翼缘板接触处的弯曲应力如图2-10所示。
σ图2-10上式中00m ax h Q δτ=(m ax Q ——最大剪力，对简支梁A R Q 21max =，A R 为支反力) 当0≠m σ时:41003K h h K a h-≤σδ注：3K 和4K 查表２－５表2-５1/σσm3K4K 1/σσm 3K 4K≤0．05 21 2３６2 ０.80 402 1０96 0.10 42 2292 0.８5 41７ 104４ 0．1５ 64 2219 0.90 4２9 1001 ０.２0 1０7 2076 0.95 ４41 965 0.25 １5２ 193３ １.00 450 9３1 ０.３0１891８081.104５09０00.３5 219 1710 1.２0 450 ８70 0.4０ 248 １６１３ １.30 450 8４0 0.45 2６７ 1５４０ １.４0 45０ ８10 0.５0 289 １467 1．50 450 ７80 0.55 310 1394 1.60 450 ７50 0.６0 ３31 1324 1.70 450 72０ ０.6５ 352 1２５4 1.80 4５0 690 ０．７0 ３7１ 11９9 1.90 450 6６0 0.7538７11472．00４5０６30上表中m σ——局部压应力。
][ σδσ≤=cP mP ——轮压δ——翼缘板厚y h a c 2+=mm a 50≈y h 为轨道高度。
④ 当shsh σδσ235240235170≤<时,此时除应设置横向加劲肋，同时应增设一条纵向加劲肋。
当0=m σ时，01)41~51(h h =102h h h -=当1002≤hh δ时，25.2h a ≤图2-11当12002≤τδhh 时,22h a ≤150012002≤<τδhh 时,100050022-≤τδhh h a15002>τδhh 时,500100022-≤τδhh h a当0≠m σ时，01)41~51(h h =，2221K h h K a h-≤τδ 上述当计算出的a 值大于h 2。
或出现负值时取22h a ≤即可。
上式中的1K 和2K 如表２-6所示。
表2-6τσ/m1K2Kτσ/m 1K 2K≤0.2 712 ７00 １.9 ５69 5２0 0.３ 7０9 ６97 2．0 ５60 51１ 0.4 70６ 691 2.2 541 49３ 0.5 ７00 6８5 2.4 529 475 0.6 694 67６ ２.６ 51７ 4５7 0.7６８56662．８505４39０．8 676 654 3.０ 494 42６ 0．9 667 642 3．2 487 ４1４ 1.0 658 ６30 3．4 48０ 4０2 1.1 ６49 618 ３.６ 47１ 390 １.2 6４0 ６06 ３.８ ４62 378 1.3 630 593 4.０ 453 ３68 1.４ 618 580 4．2 4４4 35９ 1．5 6０６ 56６ ４.4 ４3５ 350 1.６ 596 554 ４．6 426 34１ 1．7 58７ ５42 4.8 417 332 1.８ 578５305.０４08３23⑤ 当shsh σδσ2353202352400≤<时,此时应加横向加劲肋，同时增设二道纵向加劲肋。