1、 论文题目： 50/10T,跨度 28m,双粱桥式起重机 结构设计 2010 年 6 月 17 日太原科技大学华科学院设计说明书 摘 要 本设计采用许用应力法以及计算机辅助设计方法对桥式起重机桥架金属结构进行设计。设计过程先用估计的桥式起重机各结构尺寸数据对起重机的强度、疲劳强度、稳定性、刚度进行粗略的校核计算，待以上因素都达到材料的许用要求后，画出桥架结构图。然后计算出主梁和端梁的自重载荷，再用此载荷进行桥架强度和刚度的精确校核计算。若未通过，再重复上述步骤，直到通过。由于桥架的初校是在草稿中列出，在设计 说明书中不予记录，仅记载桥架的精校过程。设计中参考了各种资料 , 运用各种途径 , 努
2、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 : 桥式起重机 ; 校核 ; 许用应力 太原科技大学华科学院设计说明书 Abstract The project designs metal framework of bridge crane in use of allowable stress method and CAD. At first , I ch
3、ose size assumably. Then, proofreaded the size. If the proof was not passed, must choose the size again up to pass the proof. If the proof was passed, it could carry on the specific structural design. At last, its plot and clean up the calculation process. Designed to make reference to the various o
4、f data in the process, make use of various paths, work hard to make use of the various of condition to complete this design in reason. I considered various design projects, discussed earnestly, calculated time after time, try hard for a reasonable design;via CAD and make reference advanced experienc
5、es, try hard for a innovatory design;via CAD, ploting and calculation can make good use of powerfull computer, try hard for a high efficiency design. I knew the various of design methods, newest machine design methods both here and abroad also found various of good data. Key Words: bridge crane; pro
6、ofread; allowable stress 太原科技大学华科学院设计说明书 I 目 录 第一章 桥式起重机金属结构设计参数 . . 1 第二章 .总体设计 . 2 2.1 大车轴距 . 2 2.2 主梁尺寸 . 2 第三章 主端梁截面积几何性质 . 3 第四章、载荷 . 4 4.1 固定载荷 . 4 4.2 小车轮压 . 4 4.3 动力效应系数 . 5 4.4 惯性载荷 . 5 4.5 偏斜运行侧向力 . 6 第五章 主梁计算 . 8 5.1 内力 . 8 5.2 强度 . 13 5.3 主梁疲劳强度 . 16 5.4 主梁稳定性 . 19 第六章、 端梁计算 . 24 6.1 载荷与
7、内力 . 24 6.2 水平载荷 . 25 6.3 疲劳强度 . 30 6.4 稳定性 . 33 6.5 端梁拼接 . 33 第七章 、主梁和端梁的连接 . 40 第八章 、刚度计算 . 40 8.1 桥架的垂直静刚度 . 40 8.2 桥架的水平惯性位移 . 40 太原科技大学华科学院设计说明书 II 8.3 垂直动刚度 . 41 8.4 水平动刚度 . 42 第九章、桥架拱度 . 44 总结 . 45 参考文献 . 46 致 谢 . 47 英文资料 . 48 太原科技大学华科学院设计说明书 计算项目 设计计算内容 设计结果 第 1 页 共 58 页 第一章 桥式起重机金属结构设计参数 表
8、1-1 设计参数 起重机类型 通用 工作级别 A6 轨道放置 中轨 桥架形式 双梁 50/10t 28m 起升机构 主起升 副起升 额定起重量（吨） 50 10 起升高度 (米 ) 12 18 起升速度 (米 /分 ) 12.1-1.21 10.3 工作级别 M6 M5 运行结构 大车 小车 轮距（米） 3.7 5 轨距（米） 2.5 28 速度（米 /分） 4.02-40.2 8.53 85.3 工作级别 M6 M5 轮压 （ MPa） 441 179.7 轨道型号 QU80 P43 太原科技大学华科学院设计说明书 计算项目 设计计算内容 设计结果 第 2 页 共 58 页 1)大车轴距 2
9、)腹板尺寸 3)翼缘板尺寸 4)主梁尺寸 第二章 总体设计 1.桥架尺寸的确定 0B =（ 1146） L=（ 1146） 22.5=6.3754.25 m 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 0B =5 m端梁全长 B=5.916m 2.主梁尺寸 高度 h=（ 1114 17 ） L=18211500 mm 取腹板高度 0h =1600 mm 腹板厚度 1 =6 mm 翼缘板厚度 0 =24 mm 主梁总高度 1H = 0h +2 0 =1648 mm 主梁宽度 b=(0.40.5) 1H =648810 mm 字腹板外侧间距 b=760 mm60L =425 mm 且
10、13H =540 mm 上下翼缘板相同为 24 mm 600 mm 主梁端部变截面长取 d=2350 mm. 图 2-1 双梁桥架结构 0B =5 m B=5.916m 0h =1600 mm 1 =6 mm 0 =24 mm 1H =1648 mm B1=b=552 mm 24 mm 600 mm d=2350 mm 太原科技大学华科学院设计说明书 计算项目 设计计算内容 设计结果 第 3 页 共 58 页 1） 截面 尺寸 第三章 主端梁截面积几何性质 图 3-1 主梁与端梁截面 a) 主梁截面 A=(600 24+1600 6) 2 =0.04512m2 惯性矩 xI = 2 .81 6
11、 41 6 0.42543 61 6 0 ）（ =2.130531010 mm4 yI = 2.25049161603 3454 ）（ =1.71202109 mm4 b)端梁截面 A= 2876020600 ）（ =36160 mm2 =0.03616m2 xI = 762802603 .8076 ）（ =4.2641109 mm4 yI = 6 0 2 3 7 .67 6 0 .8 3 632 （ ） =6.8221108 mm4 A=0.04512m2 xI =2.130 1010 mm4 yI =1.712 109 mm4 A1=0.03616m2 xI 1=4.264 109 mm4
12、 yI 1=6.822 108 mm4 太原科技大学华科学院设计说明书 计算项目 设计计算内容 设计结果 第 4 页 共 58 页 1) 固定载荷 2) 小车轮压 第四章 载荷 主梁自重载荷 F =k Ag9.81 =1.2 81.910 4 5 1 2.07 8 5 0 =4165.3 N 小车轨道重 gF =38.869.81 =381.22 N/m 栏杆等重量 lF = lm g=1009.81 =981 N/m 主梁的均布载荷 qF = F + gF +lF =5527.52 N/m 起升载荷为 Qp = Qm g = .89100050 =49000 N 小车自重 GXp= 8.91
13、7390 =170422 N 小车自重载荷 Qxp =mg =12.129.811000 =107910.2 N 小 车重力 QXP 产生的静轮压X1P和 X2P X1P= gbk ）（ e.50bPQX = 170422 0 . 30 . 5 3 . 7 1 . 92 . 53 . 7 =50666 N F =4165.3 N qF =5527.52 N/m 太原科技大学华科学院设计说明书 计算项目 设计计算内容 设计结果 第 5 页 共 58 页 3)动力效应系数 4) 惯性载荷 X2P = 2QX Le.50bP ）（ k =53480.38 N 额定起升载荷 aP 产生的 O1P 和
14、O2P P01= bcb 2P1Q =125810.8 N P02= b2P1Q l=119189.1 N 1Pj = O1P + X1P =175476.8 N 2jP = P02+ X2P =172669.8 N 小车轮压 P = 1jP + 2jP =349146.68 N 空载轮压 1P =33.5k N 2P =38.3k N 1=1.1 2=1+0.7Vq =1+0.712.1/60 =1.1411 4 =1.+0.058 h =1.1+0.05875.3/60 =1.18 h=1 mm,接头高度差 大小车都是 4 个车轮，其中主动轮各占一半，按车轮打滑条件确定大小车运行的惯性力 一根主梁上的小车惯性力为 P =349146.68 N
