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 ) ⑦c 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。

4、受力简图1P 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。

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。

桥式起重机主梁计算一、起重机主梁的工作条件和荷载情况1.工作条件：主梁处于静止状态、启动和停止状态下的荷载、移动状态下的荷载等。

2.荷载情况：起重机的荷载主要包括起重物的重量、启动和停止状态下的荷载、风荷载等。

其中，起重物的重量是计算主梁的重要参数。

二、主梁的尺寸计算1.主梁的长度：主梁的长度应根据实际使用情况来确定，一般为起重机的工作范围加上一定的安全边距。

根据主梁长度确定梁的截面尺寸。

2.主梁的截面尺寸：主梁的截面尺寸应根据起重机的工作条件和荷载情况来确定。

通常采用钢材作为主梁的材料，选择合适的型钢截面。

截面的选择要满足主梁在工作条件下的强度要求。

3.主梁的高度：主梁的高度与梁的截面尺寸有关。

一般来说，主梁的高度越大，强度越高，但也会增加自重和制造成本。

因此，需要综合考虑强度要求、自重和制造成本等因素来确定主梁的高度。

三、主梁的材料选择1.主梁通常采用优质钢材，如Q345B、Q345D等。

这些钢材具有较高的强度、韧性和抗腐蚀性能，适合用于承受起重机荷载的主梁。

2.在选择主梁材料时，还需要考虑材料的成本、可焊性、可加工性等因素。

四、主梁的结构设计和分析1.结构设计：根据主梁在工作条件下的受力情况，进行结构设计。

设计包括主梁截面的形状和尺寸、连接方式和布置等。

设计要求主梁在荷载作用下保持稳定，不发生破坏和变形。

2.结构分析：对主梁进行结构分析，计算主梁受力、变形等参数。

分析结果可以用于确定主梁的强度是否满足要求，并对主梁进行优化设计。

五、主梁的制造和安装1.主梁的制造：根据结构设计的要求，进行主梁的材料选择、截面加工、焊接和表面处理等工艺。

2.主梁的安装：将制造好的主梁安装到起重机上，并进行调整和固定。

安装过程中需要保证主梁与其它部件的连接紧固和稳固。

综上所述，桥式起重机主梁计算是一个复杂的过程，需要根据起重机的工作条件和荷载情况，对主梁的尺寸、材料、结构进行综合考虑和设计。

计算过程中需要注意荷载的合理估计、结构的强度和稳定性要求、材料的选择等问题。

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。

QD32/10t-22.5m双梁桥式起重机设计计算说明书编制：审核：批准：日期：一、QD32/10t-22.5m双主梁门机主梁强度及刚度计算1、主梁截面及截面特性截面特性计算结果:截面面积:A= 21280.0截面形心距:x= 245.0 y= 245.0截面弯心距:ex= 245.0 ey= 245.0截面惯性距:Ix=1095862144.0 Iy= 749869504.0 图一截面抗弯系数:截面抗弯系数(上右点及下右点):Wx1= 4231128.0 Wy1= 2726798.3Wx2= 4231128.0 Wy2= 2726798.3中性轴以上截面对中性轴静面矩:Sx= 2300550.0形心矩:x= 245.0 y=245.0自由扭转惯性矩:In=104651673.02、主梁强度计算a、由集中和均布载荷引起的主梁最大弯矩计算：主要参数：跨度S=22.5m，额定载荷Q=320000N 小车重G=107770N，主梁及轨道、栏杆自重均布载荷q=96858N L=22.5m b=3.22m b1=1.42m P1=116.170KN P2=108.760KN图二跨中满载起吊时主梁弯矩最大，为M max=()212122200413.125.48P P qLP P L Pb KN mmL++-+=⎡⎤⎣⎦，主梁由集中和均布载荷在跨中产生的最大应力值为：σ=M max/W x1=200413.125/4231128=47MPab、大车紧急制动产生的应力查起重机设计手册，取制动时间2s，加速度0.25m/s2主梁均布载荷q=96858N，主梁均布载荷惯性力F1=qa/g=2421.45N小车惯性力：F2=(G+Q)a/(9.8×2)=5347.125N大车紧急制动产生的主梁弯矩为：M大= F1 S2/8+ F2S/4=183309.96N.m大车紧急制动产生的主梁应力为：σ2= M大/ W y1=4.3MPa所以，主梁的最大应力为：σMAX=σ1+σ2=47+4.3=51.3Mpa<[σ]=235/1.5=156 Mpa故，主梁强度满足要求。

QD50/10t-16.5mA5吊钩桥式起重机主梁强度刚度的验算2008年1月一、主要参数及技术特性的计算1)主要参数跨度L=1650（cm）额定起重量G起=50000kg桥架自重G桥=16857kg 主梁（单根）自重G主=4072kg 小车自重G小=15960kg 小车轮距b=337cm小车轨距K=350cm主要钢结构件材质：Q235B查表：σs=235Mpa=235×10.1972=2396.342kgf.cm-2取安全系数n0=1.5［σ］=σsn0=2396.3421.5=1597.56(kgf.cm-2)GB3811-83中规定,双梁桥式起重机垂直静扰度应满足下述要求: 工作级别为A5及以下的起重机［y c］≤L700=1650700=2.357(cm)2)小车在主梁上轮压P1和P2的计算由图中查出:小车轮距：b=337(cm),ζ=36.2(cm)V A’≈ V D’=P1=G小4+G起4(1- 2ζb)=159604+500004(1- 2×36.2337)=3990+9815=13805(kg)V C’≈ V B’=P2=G小4+G起4(1+ 2ζb)=3990+15185=19175(kg)R= P1+ P2=32980(kg)3)主梁截面技术特性的计算：H=142cm，B=50.2cm，h=140cm，b=49cm由图2主梁截面图求出：主梁上最大弯矩处的截面抗弯模数W Z（cm3）和跨中的断面惯性矩J Z（cm4）对箱形主梁可以把每根主梁视为简支梁，截面抗弯模数W Z由下式得出：W z=BH 3-bh36H=50.2×1423-49×14036×142=10893.26（cm3）J z=BH 3-bh312=50.2×1423-49×140312=7734214)主梁单位长度自重的计算：主梁单位长度自重用下式计算：g=GL =40721650=2.47——不考虑运动冲击系数g’=ψ4·GL——考虑有运行冲击系数式中：G——单根主梁自重4072kg L——跨度1650cm Q4——运行冲击系数，按下式计算ψ4=1.1+0.058V小车运行h1，其中V小车运行=38.55m/min，h1——轨道接缝处两轨道的高低差，取轨距K=3500的l1000的中间值1.75mm。

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 ) ⑦c X X y J W /=和c X y H J -/(3cm ) ⑧ 2BJ W yy =(3cm ) 3、许用应力为X ][σ和X ][τ。

4、受力简图1P 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。

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 。

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。

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。

桥式起重机动刚度分析摘要：目前，桥式起重机已经在矿山、冶金、机械等领域得到广泛的应用，料场、仓储、车间等作业都需要桥式起重机的帮助，这是物流系统所必须的载运设备。

虽然桥式起重机在我国的应用范围非常广泛，但是我国桥式起重机的设计还是沿用了几十年前苏联的技术，所以从整体表现来看，强度有余，刚度不足。

学术上对桥式起重机的静刚度计算有较多的研究，但是对动刚度的研究较少。

本文以QK1202（20/5t/22.5m ）桥式起重机为例，对桥式起重机的动刚度进行计算。

关键词：桥式起重机；静刚度；动刚度；计算 静刚度是指载荷作用在主梁跨中时，在垂直平面内引起的最大静挠度，这是产品设计控制最主要的指标。

而动刚度就是主梁在载荷作用下的震动周期，要求T ≤[T]。

目前，国内在桥式起重机动刚度的计算方面，只是作单自由度系统来考虑，很少有人将系统作为二自由度系统来计算分析。

而国外的桥式起重机已经多数都实现了系列化和标准化，非常重视动刚度分析。

从发展趋势方面来看，无论在质量认证，还是劳动局检测方面，动刚度都是产品必备的参数指标，对桥式起重机的动刚度进行分析也是必须的。

1. 桥式起重机的动刚度分析1.1桥式起重机单自由度系统的固有频率桥式起重机的许用动刚度[f]=3.5-5.0赫兹，在空载、不考虑梁自重时：s 3.0s 170.01034.539152k m 26＜空载情况=⨯==ππT f=170.011=T =5.88赫兹考虑梁自重，包括梁上附属结构的质量时：s 3.0s 247.01034.585725.039152k 5.0m 26＜导电侧空载情况=⨯⨯+=+=ππm T f=247.011=T =4.05赫兹在吊重、不考虑梁自重时：s 3.0s 321.01034.5139152k m 26>=⨯==ππ吊重情况Tf=T1=3.12赫兹<[f]，不满足动刚度要求。

考虑梁自重，包括梁上附属结构的质量时：s 3.0s 367.01034.585725.0139152k 5.0m 26>=⨯⨯+=+=ππ导电侧吊重情况m Tf=T1=2.72赫兹<[f]，不满足动刚度要求。

QD20/5t-36.5m 桥式起重机 桥架力学性能计算书基本参数1. 起重量 Q=20 t =2000 kg2. 跨度 L k =36.5 m3. 起升高度 HH=16.5 m4. 起升速度 V q =10 / 10 m/min5. 小车运行速度 V xc =44.6 m/min6. 大车运行速度 V dc =80-100 m/min7.工作级别A5第一部分 主梁计算一、 主梁几何特性1. 跨中截面惯性矩主梁跨中截面尺寸如图1:617001732165906501⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯δδh H b B断面面积：cm h B F 412221=⨯⨯+⨯⨯=δδ 2 惯性矩：()211313266h B B h J X =+++=δδδδ()423149.25439326cm b h B J Y =++=δδδ断面模数：326.233552cm H J W XX ==349.78272cm BJW Y Y ==2. 跨端截面剪切面积主梁跨端截面尺寸如图2:69001659065001⨯⨯⨯=⨯⨯⨯δδh b B惯性矩：)(4.232965 2906.06.06526.06561906.061 2 2 1212 12124233201131300cm =h B B h J x =⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅⨯+⋅⨯+⋅⨯=δδδδ半面积矩：)2981.7(cm = 26.0906.06549026.0902= 2 42 2310100⎪⎭⎫⎝⎛+⨯⨯+⨯⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛+⋅⋅+⨯⋅⨯=δδδh B h h S x二、 主梁载荷计算箱型双梁桥架的载荷有固定载荷、活动载荷和水平惯性载荷及大车歪斜侧向力等。

1. 载荷参数kg G g 14150= 一根主梁自重kg G p 57.4277= 一侧走台及栏杆的重量kg G r 35.2217= 小车轨道重量 kg G d 8.3736= 电气元件重量kg G c 08.1132= 导电系统重量kg G o 239= 主梁上其它一些小物件的重量 kg G 11001= 司机室重量 kg G 5.19962= 大车运行机构重量m L 8.21= 司机室重心距离大车轨道中心的距离m L 35.32= 大车运行机构重心距离大车轨道中心的距离 2. 固定载荷及其最大弯矩的计算均布载荷：m kg L G G G G G G q k o c d r p g /56.705.368.25752==+++++=均布载荷引起的主梁最大弯矩：kgm qL M k q79.11749782max ==集中载荷引起的主梁最大弯矩：kgm L G L G M y28.822822211max =⨯+⨯=固定载荷引起主梁最大弯矩： kgm M M M y q G 07.125726max max max =+=当起重机工作时，重物突然离地将引起固定载荷对桥架结构的冲击作用，所以计算时应考虑起升冲击系数1.1=μkgm M M G G j 68.13829807.1257261.1max max =⨯==μ3. 活动载荷及弯矩的计算活动载荷主要是指小车轮压及其起重量引起的小车轮压。

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 ) ⑦c 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。

4、受力简图1P 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。

QZ16t —18m A6 抓斗桥式起重机计算书一、主要技术参数：额定起重量：16t跨度：18m 工作级别：A6 起升高度：18m起升开闭速度：40.26m/min小车运行速度：45.6m/min （车轮直径φ350） 大车运行速度：112.5m/min （车轮直径φ600） 小车自重：GX=12770kg 起重机总重:G=33100kg二、主梁计算1、主梁截面几何特性： 主梁选用截面尺寸如图： 截面面积：F =50×2.4+115×1.2=258cm 2 惯性矩：I x =122.15023⨯⨯+2×50×1.2×58.12+4)2.17.58(6.043-⨯⨯+12)2.17.58(6.043-⨯⨯=12+405073.2+114065.6+38022=557172.8cm 4I y =12502.123⨯⨯+126.011523⨯⨯+2×0.6×115×22.32=93630cm 4截面模数： W x ＝1Z Ix =7.58557173=9492cm 3 W y ＝2b Iy =2593630=3745cm 32、主梁载荷的计算1）传动侧主梁固定载荷及其最大弯矩的计算M G =M 均+M 固=13628+5550=19178kg ·m M 均=136288185.3368·22=⨯=S q 传kg ·mq 传=5.336186057==SG 传总kg/mG 传总=G G G 轨传走主+++G G G 其它电管栏++=4175+910+461+131+230+150=6057kgM 固=G 运·l 1+G 操·22l +G 电·23l =1315×1.27+1200×23.2+500×210=5550kg ·mM G 计=ϕ4M G =1.2×19178=23014kg ·m 2)活动载荷及弯矩计算： 小车静轮压：P = P 小车+PQP 小车=412770=3193kg P 1Q=29002165016000⨯⨯=4554kgP 2Q=29002125016000⨯⨯=3448kg小车计算轮压： P 计= P 小车+ ϕ2 P Q ϕ2——动力系数、根据抓斗起重机的工作状况，经计算ϕ2=1.7P 1计= P 小车+1.7 P 1Q =3193+1.7×4554=10935k g P 2计= P 小车+1.7 P 2Q =3193+1.7×3448=9055k g 小车总静轮压:P 1= P 小车+ P 1Q=3193+4554=7747kg P 2= P 小车+ P 2Q=3193+3448=6641kg静载最大弯矩M P =)(4)(21221P P S W S P P C +-+S=)66417747(4)189.21866417747(2+-⨯+×18=55475 kg ·m计算最大弯矩：M P 计=S P P S W S P P 计计C 计计)(4)(21221+-+=18)905510935(4)189.218905510935(2⨯+-⨯+=77304kg ·m 3、水平惯性载荷M 水=0.1M （P+G ）=0.1(55475+19178)=7465kg ·m 4、载荷组合及主梁应力计算： 跨中主梁法向应力： 1）第一类载荷组合M I =M （P+G ）计=M P 计+M G 计=77304+23014=100318kg ·m 222)(1/105710949210031810cm kgf W M x计G P =⨯=⨯=+σ[]21/1400cm kgf ＜A =σσ2)第二类载荷组合M Ⅱ=M （P+G ）+0.1M （P+G ）=55475+19178+7465=82118kg ·mσⅡ =2)(2)(101.010⨯+⨯++WyM WxM G P G P=2210374574651094921917855475⨯+⨯+=787+199=986kgf/cm 2σⅡ ＜［σ］A =1400 kgf/cm23)第三类载荷组合M Ⅲ = M （P+G ）计+0.1M （P+G ）计=M P 计+M G 计+0.1（M P 计+M G 计）=77304+23014+0.1（77304+23014）=110350 kg ·mσⅢ =2)()(101.0102⨯+⨯++WyM WxM 计G P 计G P=2103745)1917855475(1.010949219178554752⨯++⨯+=786+199=985kgf/cm 2σⅢ ＜［σ］B =1700 kgf/cm2综上计算主梁强度可以满足要求。

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2006年9月12日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、主梁的刚度校核(1)主梁静刚度计算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]主梁静刚度通过二、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。

第一章桥式起重机一般介绍§ 1-1 起重机及其分类起重机械是用来进行起吊、空中搬运的一种设备，在社会生产及人们生活中具有重要作用，应用极为广泛。

据不完全统计，我国起重机械已发展到近千个品种和三、四千种规格。

根据我国现行的标准，起重机械大致可分为三大类。

一、轻小型起重设备这种设备一般只有升降机构而无运行机构，属于这类设备的有：千斤顶、手动葫芦和电动葫芦（常配有运行机构）等。

二、升降机只有升降机构而无运行机构，但有完善的安全装置，如电梯、升船机、物料升降机即属于此类。

三、起重机起重机一般是指除了有起升机构外还有水平运行机构的起重设备。

起重机根据水平运行的形式不同，又分为臂架式（旋转式）起重机和桥式起重机两种类型。

臂架式起重机除有起升机构外，通常还有旋转机构和变幅机构，可以在圆形场地及其上空作业。

这类起重机还可装设在运输工具上构成运行臂架起重机，如门座、塔式、汽车、铁路起重机等，特别适用于露头装卸及安装工作。

桥式起重机除有起升机构外，配有小车、大车两个运行机构，可在长方形场地及其上空作业。

这类起重机适用于车间、仓库及露天货场等处工作。

桥式起重机又有通用桥式起重机、冶金（专用）桥式起重机、龙门起重机等多种类型。

桥式起重机横架在固定跨间上空用来吊运各种物料及设备，又称“天车”或“行车”。

根据起吊装置不同，通用桥式起重机又分为吊钩（桥式）起重机、电磁盘（桥式）起重机和抓斗（桥式）起重机等三种，在实际生产中吊钩桥式起重机应用最多。

上述三种通用桥式起重机除抓取装置不同外，其结构基本相同。

§ 1-2 通用桥式起重机的机构通用桥式起重机主要由桥架（大车架）、大车运行机构、操纵室、装有升降机构和运行机构的小车以及电气设备等组成。

桥架是起重机的基本构件。

双梁桥架由两根主梁和两根端梁组成。

端梁中间一般带有接头，主梁有箱形、桁架等形式。

在主梁上方铺有钢轨，供小车运行。

在两主梁的外侧装有走台，设有安全栏杆。

28100.3 5.751.2 1.122004.94E+08 6.99E+070.680.198.894其中:26754(N)1225.00(N/m)22.51455127.50.530.10.30.760.621615.许用垂直静刚度[f](mm):13.葫芦至跨端极限位置Ls(m):16.葫芦小车轮数n:-11.90σ1X =8.局部弯曲系数K4:10.距边(b-d)/4距翼缘厚度t(mm)9.局部弯曲系数K5:0.88(Mpa)1.图1.1中1点横向局部弯曲应力σ1X:①.主梁强度计算:Ⅰ.垂直载荷在下翼缘引起的弯曲正应力σw:σZ =ξ=2.距离a(mm):7.局部弯曲系数K3:(Mpa)4.计算轮压作用点位置i(mm):6.局部弯曲系数K2:Ⅱ.主梁工字钢下翼缘局部弯曲计算:P=q=㈡.工字钢下翼缘局部弯曲应力计算:5.局部弯曲系数K1:1.轮压作用点到车轮内缘距离e(mm)主梁计算1.起重量Q(t):3.主梁自重G1(t):7.起升动载系数υ2:2.跨度L(m):4.操纵室自重G2(t):8.冲击系数υ1:10.操纵室重心到支点距离L C (m):5.葫芦自重G3(t):6.葫芦最大轮压P(KN):输入数据:3.轮缘与工字钢翼缘距离c(mm)9.主梁下表面距离形心轴的距离y1:11.主梁跨中垂直惯性矩I X (mm4):12.主梁跨中水平惯性矩I Y (mm4):29.0714.大车起(制)动加速度a(m/s2)L G q 1=a i =ξ211t P K X -=σ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅+⋅⋅+⋅=82422211L q l G L P I y X Z φφσ312G Q P ⋅+⋅=φφ1.1:图σ∑1=38.67<176σ∑2=43.17<17643.00σ∑2=43.001586.35100.00τ=(Mpa)<(Mpa)4.图1.1中2点竖向局部弯曲应力σ2Z:σ∑3=σ2Z =<(0.9为考虑工字钢下翼缘因磨损减弱的系数.)满足要求!3.工字钢下翼缘下表面3点的合成应力:满足要求!σ1Z =σ∑2=43.17满足要求!38.67满足要求!3.图1.1中2点横向局部弯曲应力σ2X :σ2X =1.工字钢下翼缘下表面1点的合成应力:㈢.合成应力工字钢符合应力弯曲强度,即工字钢下翼缘下表面各危险点的复合应力(包括整体与局部应力)计算是按第四强度理论公式计算的:(Mpa)2.工字钢下翼缘下表面2点的合成应力:(Mpa)5.图1.1中3点局部弯曲应力σ5Z:σ3Z =13.93(Mpa)(Mpa)σ∑1=17.07(Mpa)6.742.252.图1.1中1点竖向局部弯曲应力σ1Z :211t P K X -=σ221tP K Z =σ232tP K X =σ242tP K Z =σZX Z X σσσσσ⋅-+=22)(MPa =][σ)(MPa )()(1121211Z Z X Z Z X σσσσσσσ+⋅-++=∑)()(2222222Z Z X Z Z X σσσσσσσ+⋅-++=∑)(MPa =][σ)(MPa ZZ σσσ+=∑33253t P K Z =σ)(MPa )(MPa =][9.0στ)(MPa =][τf V =2.328.89其中:24.83(HZ)其中:f e =24.83>2录入人:日期:满足要求!M=0.80K=19448.890.48<Ⅱ.动刚度计算fe:f e =<满足要求!Ⅱ.水平静刚度计算fH:f H =0.48(mm)f H =(mm)f V =2.322016/6/29XV EI 483)(m m )(m m =][f YH H I E L P f ⋅⋅=483αφ⋅+⋅=)(35G Q P H )(m m [H f M K f e π21=396L I E K X⋅=)5.0(13G L q g M +⋅=)(Hz =][e f )(Hz。