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1、35/5t 40m A型双梁门式起重机结构设计太原科技大学本科毕业设计（说明书）18/5t 40m A型双梁门式起重机结构设计 18/5t 40m A double girder gantry crane 学 院（系）： 专 业： 学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师： 评 阅 教 师： 完 成 日 期： 太原科技大学Taiyuan University of Science and Technology 18/5t 40m A型双梁门式起重机结构设计 摘 要本次设计为18/5t 40m A型双梁门式起重机结构设计；门式起重机实现港口货场装卸作业效率，减轻工人劳动强度，改善工人操作条件；
2、是货场重要的起重运输机械。A型双梁门式起重机主要由双主梁、两刚性支腿、两柔性支腿、马鞍以及上下横梁组成门式起重机的主要金属结构。关键词：A型门式起重机；结构；强度；刚度18/5t 40m A double girder gantry crane Abstract The design for the 18/5 t 40m A dual-beam structure design gantry crane；Gantry crane to achieve operating efficiency of the port loading and unloading freight yard，Work
3、ers to reduce labor intensity and improve conditions for workers to operate；Gantry crane was lifting the freight yard important transport machinery；A dual-beam gantry crane mainly from two main beam，two rigid outrigger，two flexible outrigger， two the saddle and beams of top and bottom gantry crane o
4、f the main metal structure.Key Words： A dual-beam gantry crane；he main beam；outrigger；Strength； stiffnessIV目 录摘 要IAbstractII前 言- 1 -第一章总体计算- 2 -一、主要技术参数- 2 -第二章 主梁计算- 2 -一、载荷荷及内力计算- 2 -（一）移动载荷及内力计算- 2 -（二）静载荷及内力计算- 3 -（三）风载及内力计算- 4 -（四）大车紧急制动惯性力F及内力计算- 5 -二、主梁截面几何参数计算- 7 -（一）主梁截面图- 7 -三、载荷组合及强度稳定性验算
5、- 10 -（一）载荷组合- 10 -（二）弯曲应力验算- 11 -（三）主梁截面危险点验算- 11 -（四）主梁疲劳强度计算- 13 -（五）稳定性验算- 15 -（六）验算跨中主、副板上区格的稳定性- 16 -第三章支腿设计计算- 22 -一、支腿简图- 22 -（一）刚性支腿- 22 -（二）柔性支腿- 23 -二、支腿截面几何参数设计计算- 25 -（一）刚性支腿截面I-I- 25 -（二）刚性支腿截面II-II- 26 -（三）柔性支腿截面I-I- 26 -（四）柔性支腿截面II-II- 27 -三、载荷以及内力计算- 27 -（一）主梁自重对刚柔腿的作用- 27 -（二）计算载荷对
6、刚柔支腿的作用- 28 -（三）马鞍和支腿自重对刚、柔腿的作用- 29 -（四）大车运行方向风载荷以及惯性力对刚、柔腿的作用- 30 -（五）载荷组合（支腿平面内）- 35 -（六）刚、柔支腿上下两个截面的强度计算- 36 -（七）支腿的稳定性计算：- 37 -第四章 下横梁的计算- 43 -(一)下横梁尺寸的确定- 43 -(二)强度验算- 44 -(三)端梁稳定性计算：- 45 -第五章 起重机刚度验算- 45 -（一）静刚度和位移- 46 -（二）门式起重机的动刚度计算- 50 -第六章 主梁的翘度和拱度- 52 -第七章 连接- 54 -（一）腿与主梁连接处螺栓强度计算- 54 -（二
7、）支腿与下横梁连接计算- 55 -1.刚性支腿- 56 -2.柔性支腿：- 57 -(三)主梁与端梁间的连接计算- 59 -1.主端梁连接形式- 59 -2主梁与端梁连接计算（以及校核）：- 61 -参考文献- 63 -致 谢- 64 -外文翻译- 65 -前 言 知识的日新月异、社会的进步、信息的全球化，无不昭示着一个急切呼唤创新型人才的时代的来临。培养和造就创新型人才已经成为我们这个时代心得乐章。毕业设计是大学生在校学习的最后一个教学环节，也是培养学生创新意识的一个重要环节。搞好毕业设计，不断提高毕业质量，是师生对社会和国家的一种承诺，更是一种创新型学习和研究的一种新的尝试。起重机主要用于
8、装卸和搬运物料，不仅广泛应用于工厂、矿山、港口、建筑工地等生产领域，而且也应用到人们的生活领域。起重机的工作特点是做间歇性运动，即在一个工作循环中取料、运移、卸载等动作的相应机构是交替工作的。双主梁门式起重机承载能力强，跨度大、整体稳定性好，品种多，但自身质量与相同起重量的单主梁门式起重机相比要大些，造价也较高。根据主梁结构不同，又可分为箱形梁和桁架两种形式。一般多采用箱形结构。在港口，主要用于室外的货场、料场货、散货的装卸作业。它的金属结构像门形框架，承载主梁下安装两条支脚，可以直接在地面的轨道上行走，主梁两端可以具有外伸悬臂梁。门式起重机具有场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强等特
9、点，在港口货场得到广泛使用。门式起重机可按门框结构形式，按主梁形式，按主梁结构，按用途形式分类;1. 按门框结构：分为门式起重机和悬臂门式起重机2. 按主梁形式：分为单主梁门式起重机和双主梁门式起重机3. 按主梁结构：分为桁架梁、箱梁和蜂窝梁4. 按用途形式：分为普通龙门起重机、水电站龙门起重机、造船龙门起重机、集装箱龙门起重机- 64 -第一章总体计算一、主要技术参数起重量：Q=18/5t小车自重：G小=6t小车轮距：b =2.0m小车轨距：K=2.5m起升速度：V起=9.3m/min大车运行速度：V大=48m/min大车基距：B=10m起升高度：H0=14m跨度：L=40m有效悬臂（刚性支
10、腿侧）长度：L0刚=8m有效悬臂（柔性支腿侧）长度：L0柔=8m悬臂（刚性支腿侧）全长：L刚=10m悬臂（柔性支腿侧）全长：L柔=10m工作风压; q=250pa非工作风压; q=6001000pa工作级别A6小车车轮直径D小车=500mm ，2轮驱动n=4第二章 主梁计算一、载荷荷及内力计算（一）移动载荷及内力计算1. 作用在一根主梁上的移动载荷为：静载荷P=(Q+G小车)gP=(18+6)104=120kN小车满载下降制动时载荷P计计算： P计=(2Q+1G小车2)g其中，起升冲击系数1=1.0；该起重机用作装卸船，起升状态级别为HC3, 2min=1.15、=0.51，动载系数2 =2m
11、in + V起 =1.3 P计=(1.318+1.06)10 =147kN2. 移动载荷位于有效悬臂处主梁悬臂根部弯矩M悬计算：M悬= P计L有悬所以：M悬=14710310=N.m剪力：Q悬= P计=147kN3. 移动载荷位于跨中时，主梁跨中弯矩M中为：M中=P计LM中=14710340=N.m剪力：Q中=P计=147=73.5kN（二）静载荷及内力计算一根主梁自重G静=28.5t一根主梁的分布载荷q和q计计算，如下：q计=q=G静/(L+L刚+L柔)q计=q=28.5104 /(40+10+10)=4750N/m1. 柔性支腿侧静载弯矩M自柔和剪力Q自柔计算：M自柔=q计L柔2M自柔=4
12、750102=N.mQ自柔= q计L柔Q自柔=475010=47.5kN2. 刚性腿侧静载弯矩M自刚和剪力Q自刚的计算M自刚=q计L刚2M自刚=4750102=N.mQ自刚= q计L刚Q自刚=475010=47.5kN3. 跨中的静载弯矩M自中计算M自中=q计L2+(M自柔+M自刚)M自中=4750402+()=N.m（三）风载及内力计算1. 风向平行大车轨道方向时的均布风力计算：（1） 小车风载荷P小风计算P小风=0.4210=2.1kN(作用在一根主梁上)。（2） 主梁的均布风载荷q主风计算q主风= P1前/(L+L柔+L刚)q主风=5.25104/(40+10+10)=875N/m2.
13、小车分别位于刚性和柔性支腿侧有效悬臂处主梁风载产生水平弯矩M水柔和M水刚和剪力Q水柔以及Q水刚计算。M水柔=L02q主风-P小风L0柔M水柔=10287521008=60550N.mM水刚=10287521008=60550N.mQ水柔= q主风L0柔 P小风Q水柔=87510+2100=10.85kNQ水刚=87510+2100=10.85kN3. 小车位于跨中主梁水平弯矩M水平计算M水平= P小风L+q主风 L2-q主风(L0柔2+L0刚2)M水平=210040+875402-875(102+102)=N.m（四）大车紧急制动惯性力F大惯及内力计算1. 作用在一根主梁上的小车自重和货物重量的惯性力P小大惯计算 起重机运行制动时引起的门架水平惯性力 所以 所以 2. 一根主梁均布载荷惯性力q主大惯计算q主大惯=0.0233q计q主大惯=0.02334750=110.68N/m3. 小车位于刚性支腿和柔性支腿侧有效悬臂位置，大车紧急制动，主梁水平方向弯矩M柔大惯和M刚大惯以及悬臂根部剪力Q柔大惯和Q刚大惯计算M柔大惯=q主大惯L柔2+p小大惯L0柔M柔大惯=110.68102+27968
