QD225-5起重机金属结构设计(DOC)
QD型 说明书
QD型吊钩桥式起重机使用维护说明书QD00SY重庆金象起重设备制造有限公司2014年1月1目录1. 适用范围-------------------------------------------------------- 12. 主要性能参数-------------------------------------------------- 13. 结构特征及工作原理----------------------------------------- 24. 润滑-------------------------------------------------------------- 55. 电气系统-------------------------------------------------------- 56. 安装调整要求-------------------------------------------------- 97. 试验方法-------------------------------------------------------- 128. 维护及保养----------------------------------------------------- 139. 安全操作-------------------------------------------------------- 1610.运输及储存----------------------------------------------------- 17 警示------------------------------------------------------------------ 171适用范围桥式起重机是依靠沿厂房轨道方向和桥架上小车轨道方向移动以及吊钩的升降运动来进行工作的。
本系列起重机根据GB/T14405-2011《通用桥式起重机》标准进行设计制造。
QD型100t计算设计书11
QD100/20t-28m吊钩桥式起重机设计计算书基本参数：根据用户的实际使用要求，确定QD100/20t-28m为双主梁箱型门式起重机。
其主要参数如下：起重量m Q=100/20t，跨度L=28m，小车轨道P43，小车质量m x=32363㎏，工作级别A5，最大起升高度:H=22m；梁高极限位置c1=2.57m小车轨距K=4.4m，轮距b=3.4m；冲击、动载系数分别取为ψ1=1.05；ψ2=1.2；ψ4=1.0；运行速度:大车为57.m/min；小车为33.89m/min；起升速度:主起升:3.53 m/min;副起升:7.10 m/min材料：Q235-B；许用应力：[σ]=175Mpa，[τ]=100Mpa；许用挠度，跨中[YL]=L/700。
一、金属结构的设计计算（一）计算载荷：①内力计算：移动载荷:组合IIa:Pa=Ψ1Px+Ψ2PG=1.05×32363×9.8+1.2×100000×1.05×9.8=1567815.27N组合IIb:Pb=Ψ4×(Px+PG)=1.15×(100000× 1.05+32363)×9.8=1548081.01N式中Px——小车自重引起的重力；PG——起升载荷引起的重力；Ψ1、Ψ2、Ψ4——分别为起升冲击系数和起升载荷动载系数及运行冲击系数Ψ1=1.05；Ψ2=1.2；Ψ4=1.15Pa>Pb,所以按载荷组合IIa计算.具体轮压分布情况及大小详见图(2)根据小车轨距和基距及其吊钩的作用点和杠杆平衡原理算出移动载荷(即轮压)F1和F2,.在垂直平面内受力如图3所示具体计算过程略.水平惯性载荷(作用与轨顶):2PH =μ(mx+mQ)gn/n=47115.25N;PH=23557.625N根据经验取主梁自重m=18000㎏则Fq=mg÷28=6300N/m水平均布载荷:FH =μFvn/n=240N/m跨中最大弯矩M V max≈Ψ4FqL2÷8+∑Pa÷4×(L-3.4)=5561911.74N.m主梁跨端剪力Fmax=(ψ1mxg+ψ2mQg)÷2×(1- c1/L)+Ψ4FqL÷2=238911N②截面选择W=M V max÷[σ]=35060705.4㎜3主梁高度选择:设腹板厚度为δ1=δ2=8㎜腹板高度h=√1.2W÷(δ1+δ2)=1621㎜或h=(1/15～1/17)L=1647～1866㎜或h=K√W÷(δ1+δ2)=2131㎜或设σ=120Mpa,[YL]=L/1000=28㎜h=σL2÷6E[YL]=2718㎜综合考虑取h=2000㎜腹板厚度的选择:δ≥1.5Fmax÷(2h[τ])=0.899㎜根据经验公式:δ≥(1/160～1/200)h=(10～12.5)㎜δ=7+3h=13综合考虑取δ=8㎜腹板间距选择:b≥L÷3=667㎜或b≥L÷60=467㎜综合考虑取b=620㎜翼缘板宽:B=b＋2δ+164=800㎜翼缘板厚：δ≥b÷60=10.33㎜,考虑到上翼缘板还有局部弯曲应力作用,实际取δ=22㎜端梁高度hd=（0.5～0.6）h=1000～1200㎜,取hd=1000㎜.端梁宽度由大车车轮组支承构造尺寸确定。
QD20t-25.5m箱形双梁桥式起重机主梁及端梁设计
摘要桥式起重机的梁有多种结构，本设计采用箱形双梁结构。
主梁跨度25.5m ,是由上、下盖板和两块垂直的腹板组成封闭箱形截面实体板梁连接。
因本设计的起重量比较大，故主梁内部设置横纵加劲板，以保证主梁桥架受载后的稳定性。
端梁部分在起重机中有着重要的作用，它是承载平移运输的关键部件。
端梁部分是由车轮组合端梁架组成，端梁部分主要有上盖板，腹板和下盖板组成；端梁是由两段通过连接板和角钢用高强螺栓连接而成。
在端梁的内部设有加强筋，以保证端梁架受载后的稳定性。
本设计大车运行机构部分采用分别驱动，分别驱动省去了中间部分的传动轴，使得质量减轻，尺寸减小。
分别驱动的结构不因主梁的变形而在大车传动性机能方面受到影响，从而保证了运行机构多方面的可靠性。
所以，大车运行机构采用分别驱动。
设计中参考了各种资料, 运用各种途径, 努力利用各种条件来完成此次设计。
本设计通过反复斟酌各种设计方案, 认真讨论, 不断反复校核, 力求设计合理;通过采取计算机辅助设计方法以及参考前人的先进经验, 力求有所创新;通过计算机辅助设计方法, 绘图和设计计算都充分发挥计算机的强大辅助功能, 力求设计高效。
关键词:箱形双梁桥式起重机主梁端梁ABSTRACTThe beam has a variety of structure of bridge crane，This design uses the box beam structure. Girder span 25.5 m, is composed of upper and lower cover plate and two vertical web form closed entity board box section beam connection. Because the weight is large since the design of main girder internal setting transverse and longitudinal stiffening plate, to ensure the stability of the main girder bridge frame after loading.Beam section has an important role in the crane, it is the key of the carrying truck transportation parts. Beam section is made up by the wheels of side beams, beam of a cover plate, web plate and the lower cover plate; Beam is made up of two paragraphs by connecting plate and Angle iron with high strength bolt connection and into. In the end beam with internal stiffeners, to ensure the stability of side beams after loading.This part adopts respectively drive design supporting institutions, respectively to drive out the middle part of the drive shaft, make the quality to reduce, reduce the size. Respectively drive structure is not due to deformation of the girder in cart driving function of sex is affected, thus ensuring the reliability of the operation aspects. So, cart running mechanism driven by respectively.Reference in the design of various materials, using various channels, trying to use a variety of conditions to complete the design. This design through a premade each kind of design scheme of serious discussion, is repeated, strive to design reasonable; By adopting the computer aided design method and reference the advanced experience of predecessors, makes every effort to innovate; By the method of computer aided design, drawing and design calculation are powerful auxiliary function to give full play to the computer, to design high efficiency.KEY WORDS: box double beam bridge crane main beam below beam目录第1章前言 (1)1.1 概述 (1)1.2我国的发展前景 (2)第2章总体设计 (5)2.1起重机的总体设计 (5)2.2选择确定总体参数 (6)2.3主要尺寸的确定 (6)2.4 主、端梁的连接 (7)第3章主要部分的计算 (9)3.1 主梁的计算 (9)3.2 端梁的计算 (18)3.3 主要焊缝的计算 (23)第4章大车运行机构的计算 (26)4.1 确定机构的传动方案 (26)4.2 车轮材料的选择 (28)4.3 车轮强度验算 (29)4.4 运行阻力计算 (30)4.5 电动机的计算 (30)4.6 减速器的选择 (31)4.7验算启动时间 (32)4.8选择制动器 (34)4.9疲劳强度验算 (35)第5章毕业设计小节 (37)参考文献 (38)附：英文原文英文翻译毕业实习报告指导教师：cm）计算主梁水平最大弯矩：g—重力加速度，9.81g =cmcmcm主梁中间截面的最大弯曲应力根据公式（()G+P gmax maxM +[]2Sτδ∏≤ )G+P —主梁支撑截面所受的最大剪力，由公式）计算：gmax2M =11960=2由此可得：3⨯⎣7300025501⎡=50002由此可得：⨯4200255012076939018.6910a N cm=⨯=⨯参考书【3】P150公式7-29zmax18.69 M=1a —车轮侧向载荷，由参考书【计算;cm 制动惯性载荷作用下而产生的最cm两值，应取其中较大值进行强度计算 Pmax M5274.62=端梁中间截面对垂直重心线50 1.267.6⨯+11''x ya S a W W +x 247253.6184611S δ=端梁支撑截面对水平重心线面积距的计算如下，首先求水平重心线的位置。
12020 QD25／5-19.5行车质量证明书
起重机械产品质量证明书产品类别：桥式起重机产品品种：通用桥式起重机型号规格： QD100/32-19.85 A5产品编号： QD01-2012设备代码： 4110（样机）20120001质量保证工程师：单位法定代表人：质量检验专用章：起重机械产品合格证制造单位：制造地址：制造许可证 TS2410441-2012S产品类别：桥式起重机产品品种：通用桥式起重机型号规格： QD100/32-19.85 A5 产品编号：QD01-2012设备代码：4110(样机) 20120001 合同编号： /制造完成日期：2012 年 12 月本起重机械产品经质量检验，符合《起重机械安全技术监察规程－桥式起重机》、设计文件和相关标准。
质量检验员：检验部门负责人：质量检验专用章：一、产品技术特性主要参数和用途额定起重量100/32t 跨度19.85m整机工作级别A5 起升高度12m/14m大车基距 5.1m 小车轨距 3.4m下降深度/ m 主钩左/右极限位置2000/3158 mm 最大轮压112.2KN 整机重量29t防爆等级/ 整机功率64KW 用途吊运成品物主要结构形式主体结构形式箱形防爆型式/操纵方式空操吊具型式吊钩工作机构主要特性起升机构主起升起升特性倍率 4 电机型号/数量YZR315M-10-85KW/1速度 3.9m/min 功率85KW 相应最大起重量100t 制动器型号/数量YWZ-500/125/1 工作级别M5 制动力矩2×2650N·m减速器型号QJRS-D710-100-7CA传动比100 卷筒直径1000×2500mm定滑轮直径/ 钢丝绳型号6×37+FC-32 大/小车轮直径 600 / 600 mm副起升起升特性倍率 2 电机型号/数量YZR280S-10-42KW/1速度6m/min 功率 42KW 相应最大起重量32t 制动器型号/数量YWZ-400/125/1 工作级别M5 制动力矩2200N·m减速器型号ZQ850-48.57-3CA传动比48.57 卷筒直径650×2000mm 定滑轮直径 /钢丝绳型号6×37+FC-21.5大车行走机构速度56.5m/min 功率 18.5KW 工作级别M5 制动器型号/数量YWZ-300/45/2 电机型号/数量YZR200L2-8-18.5KW/2制动力矩630×2N·m 减速器型号ZLC600-23.34-传动比23.341/2大车车轮踏面直径Φ600mm(重级）适应轨道43Kg/m主要参数和用途小车运行机构速度33.8m/min 功率/转速13KW/942r/min工作级别M5 制动器型号/数量YWZ4B-200/25/1 电机型号/数量YZR180L-8-13KW/1制动力矩200N·m 减速器型号ZSC750-54.51-1 传动比54.51 小车车轮踏面直径Φ600mm 小车轨道 43Kg/m适应工作环境电源电压 380V风压非工作风压/ Pa 频率 50Hz 工作风压/ Pa 环境温度-5～+40℃吊钩部位辐射温度≤300 ℃依据标准设计标准GB/T3811-2008 整机制造标准GB/T14405-2011备注：二、主要受力结构件材料序号主要受力结构件材料基本情况结构件名称结构件号材料标准号材料牌号材料规格材料制造单位材料移植号制造日期备注1 主梁上盖板QD1001985.01-2 GB/T700-2006 Q235B -16×800×20410 济南钢铁股份有限公司12020-1 12.12 主梁下盖板QD1001985.01-1 GB/T700-2006Q235B -16×800×20720 济南钢铁股份有限公司12020-1 12.13 主梁腹板QD1001985.01-3 GB/T700-2006 Q235B -8×1700×19230 济南钢铁股份有限公司12020-2 12.54 主梁隔板QD1001985.01-11 GB/T700-2006 Q235B -8×510×620 济南钢铁股份有限公司12020-2 12.55 主梁隔板QD1001985.01-11 GB/T700-2006 Q235B -8×120×885 济南钢铁股份有限公司12020-2 12.56 主梁隔板QD1001985.01-11 GB/T700-2006 Q235B -8×510×620 济南钢铁股份有限公司12020-2 12.5 序号材料化学成分（％）C Mn Si P S1 0.16 0.38 0.22 0.016 0.00122 0.16 0.38 0.22 0.016 0.00123 0.14 0.38 0.15 0.016 0.00214 0.14 0.38 0.15 0.016 0.00215 0.14 0.38 0.15 0.016 0.00216 0.14 0.38 0.15 0.016 0.0021序号材料力学性能弯曲试验抗拉强度R m(MPa)屈服强度R e(MPa)断后伸长率A(％)冲击试验（V）硬度弯曲角度弯心直径温度（℃）冲击吸收功（J）1 430 315 30 202 430 315 30 203 430 290 32.5 204 430 290 32.5 205 430 290 32.5 206 430 290 32.5 20注：⑴发生材料代用的应当在备注栏中注明“代用”；⑵本表可用材料的原始证明书的有效复印件代替，但是必须注明使用该材料的构件名称和构件号。
起重机金属结构设计知识点
起重机金属结构设计知识点第一章1.由型钢和钢板作为基本元件,按一定的规律用焊接（或铆接、螺栓连接）的方法连接起来,能够承受载荷的结构件称为金属结构。
2. 金属结构的作用（简答）作为机械的骨架,支承起重机的机构和电气设备,承受各部分重力和各机构的工作力。
将起重机的外载荷和各部分自重传递给基础。
3. 按照组成金属结构基本元件的特点，起重运输机金属结构可分为杆系结构和板结构。
按起重运输机金属结构的外形不同，分为门架结构、臂架结构、车架结构、转柱结构、塔架结构等。
按组成金属结构的连接方式不同，起重运输机金属结构分为铰接结构、刚接结构和混合结构。
起重运输机金属结构，按照作用载荷与结构在空间的相互位置不同，分为平面结构和空间结构。
4按结构件中的应力状态（名义应力谱系数）和应力循坏次数（应力循环等级）金属结构的工作级别分为A1～A8级。
5对起重机金属结构的基本要求：（简答）（1）金属结构必须坚固耐用。
即具有足够的强度、刚度和稳定性。
（2）自重轻，省材料。
（3）设计合理，结构简单，受力明确，传力直接。
（4）便于制造、运输、安装、维修。
（5）成本低，外形美观。
第二章1. 起重运输机金属结构主要构件所用的材料有碳素钢、合金钢。
金属结构的支座常用铸钢。
2 起重机金属结构工作的特点及材料的要求：（1）工作繁重、承受动载及冲击载荷、工作环境恶劣。
（2）满足设计要求，同时考虑加工性、可焊性、低温脆断、时效性、防腐性等。
3 结构钢：按冶炼方法的不同，结构钢分为平炉钢、转炉钢和电炉钢。
按脱氧程度分类：镇静钢（符号Z，省略）；沸腾钢（符号F）；半镇静钢（符号b）。
5.如：ZG 230 - 450铸钢屈服限抗拉强度(MPa)6.金属结构的联接分为焊接和螺栓联接二大类。
7.螺栓联接：普通螺栓联接和高强度螺栓联接。
8.轧制钢材（钢板、型钢）是制造起重机金属结构最基本的元件。
9.轧制钢材在工程图上的表示方法：钢板：—厚×宽×长，如: —20×600×1000角钢：ㄥ边长×边长×边厚—长，如：等边角钢：ㄥ100×10—1000不等边角钢：ㄥ80×100×10×1000槽钢：匚型号—长，或匚高×宽×翼板厚—长如：匚40b—1000，或匚400×102×12.5×1000工字钢：工型号—长，或工高×宽×腹板厚—长如：工20a—1000，或工200×100×7—1000钢管：Φ直径×壁厚—长，如：Φ100×10×100010.起重运输机金属结构的选材原则：（简答，适当扩展）1. 金属结构的类型；2. 载荷性质；3. 工作温度；4. 工作环境11. 钢材的焊接性能与哪些因素有关？可焊性主要受化学成分极其含量的影响。
QD型5-100吨通用桥式起重机技术参数(山东起重机厂)
QD型5-100吨通用桥式起重机技术参数（山东起重机厂）一、订货注意事项1.合同中应注明起重量、跨度、起升高度、工作级别。
2.合同中应注明起重机的轨道型号。
如同一轨道上还有其他规格型号的起重机，还应注明相关数据。
3.本产品所配司机室有开式、闭式、保温及保温带空调或冷风机等四种基本形式（附表所列数据是以室内用起重机配闭式司机室计算的）；入口基本形式有左侧入、右侧入、左端入、右端入等四种（见附图），用户或设计单位可根据实际情况任选一种，订货时一起注明。
4.本样本中的数据与起重机的各主要参数密切相关。
当某些参数根据用户要求变动时，其它数据有可能相应变动，设计单位和用户务必注意。
5.根据用户要求，可采用下列新部件、新技术：a.小车异型钢导电；b.小车及起重机滑触线导电；c.起重量限制器；d.有线或无线地面操纵；e.机构调速等；6.非标产品，订货时务必详细注明技术要求；7.高原、严寒、湿热等使用环境，清特别注明。
8.样本如有变动，恕不单独通知，请经常保持联系。
二、产品简介本系列起重机符合JB1036《通用桥式起重机技术条件》，达到JB/ZQ8001《通用桥式起重机产品质量分等》中的一等品要求，81年获省优，82年获部优称号，91年全国行业评比荣获第二名。
本机适用于金工车间、装配车间、金属结构车间、维修车间和各类仓库以及其他场合，也可用于冶金、铸造车间作辅助吊运。
考虑防风、防雨要求并改进设计后，也可用于类似的露天场合。
本系列起重机均使用380V、50Hz电源，推荐使用环境温度为-20℃ - +40℃，相对湿度≤85%,海拔高度≤1000米。
详见使用说明书。
本系列起重机有5吨、10吨、16/3.2吨、20/5吨、32/5吨、50/10吨、75/20吨、100/20吨等八种标准起重量，10.5米、13.5米、16.5米、19.5米、22.5米、25.5米、28.5米、31.5米等八种标准跨度。
起重量用分数表示，如16/3.2吨，表示主钩起重量16吨，副钩起重量3.2吨；起升高度用分数表示，如16/18米，表示主钩起升高度16米，副钩起升高度18米。
第十六章 轮胎式起重机的金属结构(2)
梯形截面的横向抗弯刚度和抗扭刚度比矩形好； 正梯形的侧板稳定性好； 倒梯形因下底板窄可避免底板的局部失稳； 角钢组合式将焊缝移至中部，改善了应力集中的情况； 除d,e,f,h,I之外，其他都存在局部弯曲和局部压缩。
第二节 起重机车架设计
一 车架计算简图
设吊臂在I位置，支腿反力可计算出：
A= 0
采用上式计算时需要注意： （1）由于滑块支承处内的剪应力较大，在计算 σ1时， 其弯矩值应取离后滑块a/2处的弯矩。 （2）确定局部的压缩应力的临界应力还缺乏完整的理 论和实验数据。 （3）由于σm 的作用，对该板的支承情况有所改善。 上述计算公式的局限性：没有考虑材料应力超过弹性 范围的塑性变形的影响。 如果加以考虑，须按照公式16-25计算（P247)。
1+ϕ σ1 3−ϕ σ1 2 τ 2 1 ( )+ ( × ) +( ) ≤ 4 σcr 4 σcr τcr n 当φ=-1时，可简化为：
σ 2 τ 2 1 ( ) +( ) ≤ σcr τcr n
1
上式中，σcr为正应力单独作用时的板局部失稳的临界应 力，计算公式：
( )2 12(1−v2) b 上式中， τcr 为剪切应力单独作用时的板局部失稳的临界 应力，计算公式：
τcr = k k ×1.9×10 ( )2
' 1 2 5
δ
对于侧板有集中应力的情况：
σm =
P 2(C + 2δb2 )δh
对于吊臂伸缩导向元件为辊轮时，侧板中的局部应力 的计算公式：
σm = 0.306
P
3
(2δh )2 Ib
增加了局部压应力，搭接处侧板的局部稳定性计算：
1+ϕ σ 3−ϕ σ1 2 1 τ + ( ) +( )2 ≤ 4 σcr 4 σcr τcr n
QDY50t 冶金吊技术方案
主梁板材采用埋弧焊对接，数控切割下料，为保证板材表面平整，对接后， 下料前进行校平。
主梁纵向焊缝采用 CO2 气体保护自动焊，焊接成型后进行振动时效处理， 消除应力。
滑轮组：滑轮组的滑轮全部采用铸钢滑轮。滑轮组安装在小车架梁内，滑 轮直径与钢丝绳直径之比大于 18。
联轴器：联轴器采用 45#或 40Cr 钢锻造，齿面盐浴炉淬火。 制动轮：制动轮的材料采用 ZG340～640，表面热处理硬度为 45～55HRC。 深 2mm 处的硬度不低于 40HRC。 连接轴：连接轴采用 45#钢，调质热处理后进行机械加工，保证同轴度。 起升机构设置重锤和螺旋型限位开关双重上极限限位。采用与卷筒同轴的 机械限位。 性能保证：起吊物在下降制动时的制动距离（控制器在下降速度最低档稳 定运行，拉回零位后，从制动器断电至重物停止时的下滑距离）应不大于 1min 内稳定起升距离的 1%。起升机构升降、制动时的平均加（减）速度不大于标准 规定值。 起升机构设有起重量限制器，司机室外适当位置设有显示仪表，司机室通 过显示仪表可直接观察到载荷变化情况。 5.4 小车运行机构： 小车运行机构主要由电动机、减速机、制动器、联轴器、传动轴、车轮组 等部件构成。小车运行机构采用 1/2 主动车轮单电机驱动车轮的方案。各车轮受 力均衡，车轮运行平稳，不发生啃轨现象。车轮装置等部件的安装、拆卸、维护 简单方便，采用角型轴承箱的结构形式。 电动机：电动机为冶金起重机专用的 YZR 型绕线式电动机，额定电压 380V， 额定频率 50Hz，绝缘等级为 H 级，防护等级 IP54。普通起重机绝缘等级为 F 级， 防护等级 IP44。 减速机：减速器采用 JSC 系列减速器，减速器为铸造箱体，输入输出轴采 用单密封槽回油油浴闭式传动严禁漏油，观察盖有 10mm 挡油唇边及安装有空气 过滤器。底部设有排油阀，排油管道延长到平台外部，采用稀油或者脂润滑方式。 制动器：制动器为 YWZ4 系列液压推杆常闭结构，当机构不工作时制动器闭 合，机构工作时由松闸装置将制动器打开，安全可靠。
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《金属结构》课程设计说明书题目：QD22.5-5起重机金属结构设计班级：姓名：学号指导教师：目录第一章绪论 (1)1.1 桥式起重机概述 (1)1.2 桥式起重机金属结构设计参数 (4)第二章总体设计 (5)2.1桥架尺寸的确定 (5)2.1.1主梁尺寸 (5)2.1.2端梁尺寸 (5)2.2 运行机构方案设计 (6)2.2.1 大车运行机构的设计 (6)第三章载荷计算 (7)3.1主、端梁截面几何性质 (7)3.1.1主梁截面几何性质 (7)3.1.2端梁截面几何性质 (7)3.2 固定载荷 (7)3.2.1梁自重 (7)3.2.2小车轨道质量 (8)3.2.3走台、栏杆等质量 (8)3.2 小车轮压 (9)3.3 动力效应系数 (9)3.4 惯性载荷 (10)3.4.1一根主梁上的小车惯性力： (10)3.4.2大车运行起制动惯性力 (10)3.4.3小车起制动产生的水平惯性力 (10)3.5 偏斜运行侧向力 (11)3.5.1满载小车在主梁跨中央 (11)3.5.2 满载小车在主梁左端极限位置 (11)3.6扭转载荷 (12)第四章主梁计算 (13)4.1 内力 (13)4.1.1垂直载荷 (13)4.1.2水平载荷 (14)4.2 强度 (17)4.3 主梁稳定性 (20)4.3.1 整体稳定性 (20)4.3.2 局部稳定性 (20)第五章端梁计算 (21)5.1 载荷与内力 (21)5.1.1垂直载荷 (21)5.2水平载荷 (22)5.3 疲劳强度 (25)5.3.1 弯板翼缘焊缝 (25)5.3.2 端梁中央拼接截面 (26)5.4 稳定性 (27)5.4.1整体稳定性 (27)5.4.2局部稳定 (27)5.5 端梁拼接 (28)5.5.1内力及分配 (28)5.5.2翼缘拼接计算 (30)5.5.3腹板拼接计算 (31)5.5.4端梁拼接接截面1-1的强度 (32)第六章主梁和端梁的连接 (34)第七章刚度计算 (35)7.1桥架的垂直静刚度 (35)7.2桥架的水平惯性位移 (35)7.3垂直动刚度 (35)7.4水平动刚度 (36)第八章桥架拱度 (37)8.1桥架跨度中央的标准拱度值为 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录 (40)第一章绪论1.1 桥式起重机概述桥式起重机是桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。
桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。
桥式起重机广泛地应用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。
桥式起重机可分为普通桥式起重机、简易梁桥式起重机和冶金专用桥式起重机三种。
普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。
起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。
起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组。
电动机通过减速器，带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物。
小车架是支托和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架，通常为焊接结构。
起重机运行机构的驱动方式可分为两大类：一类为集中驱动，即用一台电动机带动长传动轴驱动两边的主动车轮；另一类为分别驱动、即两边的主动车轮各用一台电动机驱动。
中、小型桥式起重机较多采用制动器、减速器和电动机组合成一体的“三合一”驱动方式，大起重量的普通桥式起重机为便于安装和调整，驱动装置常采用万向联轴器。
起重机运行机构一般只用四个主动和从动车轮，如果起重量很大，常用增加车轮的办法来降低轮压。
当车轮超过四个时，必须采用铰接均衡车架装置，使起重机的载荷均匀地分布在各车轮上。
桥架的金属结构由主梁和端梁组成，分为单主梁桥架和双梁桥架两类。
单主梁桥架由单根主梁和位于跨度两边的端梁组成，双梁桥架由两根主梁和端梁组成。
主梁与端梁刚性连接，端梁两端装有车轮，用以支承桥架在高架上运行。
主梁上焊有轨道，供起重小车运行。
桥架主梁的结构类型较多比较典型的有箱形结构、四桁架结构和空腹桁架结构。
箱形结构又可分为正轨箱形双梁、偏轨箱形双梁、偏轨箱形单主梁等几种。
正轨箱形双梁是广泛采用的一种基本形式，主梁由上、下翼缘板和两侧的垂直腹板组成，小车钢轨布置在上翼缘板的中心线上，它的结构简单，制造方便，适于成批生产，但自重较大。
偏轨箱形双梁和偏轨箱形单主梁的截面都是由上、下翼缘板和不等厚的主副腹板组成，小车钢轨布置在主腹板上方，箱体内的短加劲板可以省去，其中偏轨箱形单主梁是由一根宽翼缘箱形主梁代替两根主梁，自重较小，但制造较复杂。
四桁架式结构由四片平面桁架组合成封闭型空间结构，在上水平桁架表面一般铺有走台板，自重轻，刚度大，但与其它结构相比，外形尺寸大，制造较复杂，疲劳强度较低，已较少生产。
空腹桁架结构类似偏轨箱形主梁，由四片钢板组成一封闭结构，除主腹板为实腹工字形梁外，其余三片钢板上按照设计要求切割成许多窗口，形成一个无斜杆的空腹桁架，在上、下水平桁架表面铺有走台板，起重机运行机构及电气设备装在桥架内部，自重较轻，整体刚度大，这在中国是较为广泛采用的一种型式。
桥式起重机分类：1) 普通桥式起重机主要采用电力驱动，一般是在司机室内操纵，也有远距离控制的。
起重量可达五百吨，跨度可达60米。
2) 简易梁桥式起重机又称梁式起重机，其结构组成与普通桥式起重机类似，起重量、跨度和工作速度均较小。
桥架主梁是由工字钢或其它型钢和板钢组成的简单截面梁，用手拉葫芦或电动葫芦配上简易小车作为起重小车，小车一般在工字梁的下翼缘上运行。
桥架可以沿高架上面的轨道运行，也可沿悬吊在高架下面的轨道运行，这种起重机称为悬挂梁式起重机。
3) 冶金专用桥式起重机在钢铁生产过程中可参与特定的工艺操作，其基本结构与普通桥式起重机相似，但在起重小车上还装有特殊的工作机构或装置。
这种起重机的工作特点是使用频繁、条件恶劣，工作级别较高。
主要有五种类型。
4) 铸造起重机：供吊运铁水注入混铁炉、炼钢炉和吊运钢水注入连续铸锭设备或钢锭模等用。
主小车吊运盛桶，副小车进行翻转盛桶等辅助工作。
5) 夹钳起重机：利用夹钳将高温钢锭垂直地吊运到深坑均热炉中，或把它取出放到运锭车上。
6) 脱锭起重机：用以把钢锭从钢锭模中强制脱出。
小车上有专门的脱锭装置，脱锭方式根据锭模的形状而定：有的脱锭起重机用项杆压住钢锭，用大钳提起锭模；有的用大钳压住锭模，用小钳提起钢锭。
7) 加料起重机：用以将炉料加到平炉中。
主小车的立柱下端装有挑杆，用以挑动料箱并将它送入炉内。
主柱可绕垂直轴回转，挑杆可上下摆动和回转。
副小车用于修炉等辅助作业。
8) 锻造起重机：用以与水压机配合锻造大型工件。
主小车吊钩上悬挂特殊翻料器，用以支持和翻转工件；副小车用来抬起工件。
在设计过程中，结合起重机的实际工作条件，注意了以下几方面的要求：整台起重机与厂方建筑物的配合，以及小车与桥架的配合要恰当。
小车与桥架的相互配合，主要在于：小车轨距（车轮中心线间的水平距离）和桥架上的小车轨距应相同，其次，在于小车的缓冲器与桥架上的挡铁位置要配合好，小车的撞尺和桥架上的行程限位装置要配合好。
小车的平面布置愈紧凑小车愈能跑到靠近桥架的两端，起重机工作范围也就愈大。
小车的高度小，相应的可使起重机的高度减小，从而降低了厂房建筑物的高度。
小车上机构的布置及同一机构中各零件间的配合要求适当。
起升机构和小车平面的布置要合理，二者之间的距离不应太小，否则维修不便，或造成小车架难以设计。
但也不应太大，否则小车就不紧凑。
小车车轮的轮压分布要求均匀。
如能满足这个要求，则可以获得最小的车轮，轮轴及轴承箱的尺寸，并且使起重机桥架主梁上受到均匀的载荷。
一般最大轮压不应该超过平均轮压得20%。
小车架上的机构与小车架配合要适当。
为使小车上的起升、运行机构与小车架配合得好，要求二者之间的配合尺寸相符；连接零件选择适当和安装方便。
在设计原则上，要以机构为主，尽量用小车架去配合机构；同时机构的布置也要尽量使钢结构的设计制造和运行机构的要求设计，但在不影响机构的工作的条件下，机构的布置也应配合小车架的设计，使其构造简单，合理和便于制造。
尽量选用标准零部件，以提高设计与制造的工作效率，降低生产成本。
小车各部分的设计应考虑制造，安装和维护检修的方便，尽量保证各部件拆下修理时而不需要移动邻近的部件。
总之，要兼顾各个方面的相互关系，做到个部分之间的配合良好。
本次设计为5t电动双梁桥式起重机设计，我在参观，实习和借鉴各种文献资料的基础上，同时在安老师的精心指导下及本组成员的共同努力下完成的。
1.2 桥式起重机金属结构设计参数起重量Q：5t跨度S(L)：22.5 m工作级别：A5起升高度：12m起升速度：11m/min小车运行速度：40 m/min大车运行速度：90m/min小车自重： 2.6t总重： 19.1t第二章 总体设计2.1桥架尺寸的确定B=（11~46）S=（11~46）⨯22.5= 506~3.75m 取B 0=4m ； 根据小车轨距和中轨箱型梁宽度以及大车运行机构的设置，取B=4m 。
2.1.1主梁尺寸主梁高度H 1=（11~1417）S=1607.1~1323.5mm 取H 1=1500mm ； 取腹板高度 h=H 1-20δ=1480mm ；腹板厚度 δ=6 mm ；翼缘板厚度 0δ=10mm ；主梁B 1≥(1/50~1/60）S=0.45~0.375m 且 H 1/B 1≤3 取B 1=400mm 。
翼缘板宽度B 2=B 1+2δ+40=452mm ；上下翼缘板相同，为10 mm ⨯452 mm 。
2.1.2端梁尺寸高度2H ≈1/21H =750mm ；腹板高度h 2=730mm ；总宽2B =260mm ，各板厚0δ=δ=8mm,b=2B =260mm ；端梁长度S2取4000mm.；主、端梁采用焊接连接，端梁为拼接式.2.2 运行机构方案设计2.2.1 大车运行机构的设计由于本起重机跨度为22.5m，在起重机的常用跨度（10.5-32m）,大车运行机构的传动方案采用分别驱动。
其大车运行机构的布置方式如图2-1所示图2-1分别传动的大车运行机构布置方式1-电动机；2-制动器；3-带制动轮的半齿轮联轴器；4-浮动轴；5半齿轮联轴器；6-减速器；7-全齿轮联轴器；8-车轮第三章 载荷计算3.1主、端梁截面几何性质3.1.1主梁截面几何性质主梁 A 1=(452⨯10+1300⨯6)⨯2 =24640mm 2惯性矩Ix =121500452121500623++⨯mm 4 =2.21×910mm 4 245261300124521023⨯⨯+⨯=Y I =mm 4=8.74×108mm 43.1.2端梁截面几何性质端梁 A 2=(750×8+260×8)×2 mm 2=16160 mm 2惯性矩Ix 2=2750260812750823⨯⨯+⨯=8.66×108mm 4 Iy 2=2260750812260823⨯⨯+⨯=2.15×108mm 4 3.2 固定载荷3.2.1梁自重：由[8]中公式7-2612()3G h S m δρβ=- （4-1） 式中 h---梁的高度，单位mmδ---箱形梁的两块腹板厚度，单位 mmρ---钢材密度，取为Q235钢，密度为7.85×10-3g/ mm 3S---梁的 跨度,单位mmβ---构造系数。