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1、新乡学院毕业设计新乡学院新乡学院（本科）毕业设计（本科）毕业设计课题：10 吨箱型单梁门式起重机梁结构设计与优化目目 录录内容摘要 1 关键词 1 1、箱型桥架结构及尺寸 1 1.1 桥架的总体构造 2 1.2 主梁的集合尺寸 5 1.21 梁的截面选择和验算 5 1.22 箱形主梁截面的主要几何尺寸 7 1.3 主梁的受力分析 8 1.31 载荷计算 8 1.32 强度验算10- 2 -1.33 主梁刚度的验算12 1.34 焊缝的设计和验算15 2、主梁制造工艺过程 16 2.1 备料 16 2.2 下料 20 2.3 下料 22 2.4 检验与修整 23 参考文献 25 致谢26内容摘要
2、：21 世纪，随着社会的发展进步,建设创新型国家,培养创新型人才已经越来越 成为一个非常迫切的任务.毕业设计作为我们大学生在校学习的最后一个教学环 节,搞好毕业设计工作,不断提高毕业质量,成为了培养学生成材的一个重要环节。 大专生毕业设计犹是如此 21 世纪，随着社会的发展进步,建设创新型国家,培养 创新型人才已经越来越成为一个非常迫切的任务.毕业设计作为我们大学生在校 学习的最后一个教学环节,搞好毕业设计工作,不断提高毕业质量,成为了培养学 生成材的一个重要环节。大专生毕业设计犹是如此。 门式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。门式 起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道
3、纵向运行，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。在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交 通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用，是使用范围最广、- 3 -数量最多的一种起重机械。 本次主要介绍了跨度 30m,起重量 10t 的通用门式起重机箱型梁的设计生产过 程。 本说明书编写过程中得到了杜鑫老师的指导和同学们的帮助，在此表示衷心 的感谢。由于是第一次完成这项复杂的工作, 又处在专升本考试学习之间，时 间有限。理论知识也有限，其结论必有许多不足之处,望老师们能给予批评指正。新乡学院毕业设计。 门式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。门式 起重
4、机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，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。在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交 通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用，是使用范围最广、 数量最多的一种起重机械。 本次主要介绍了跨度 30m,起重量 10t 的通用门式起重机箱型梁的设计生产过 程。 本说明书编写过程中得到了杜鑫老师的指导和同学们的帮助，在此表示衷心 的感谢。由于是第一次完成这项复杂的工作, 又处在专升本考试学习之间，时 间有限。理论知识也有限，其结论必有许多不足之处,望老师们能给予批评指正。新乡学院毕业设计1 单梁式桥架结构的构造及尺寸单梁式桥架结构的构造及
5、尺寸1.1、桥架的总体构造门式起重机箱型梁式桥架结构主要是两根主梁和两根端梁组成。主梁主梁 主梁是门式起重机桥架中主要受力元件，由左右两块腹板，上下两块盖板以及若干大、小隔板及加强筋板组成。主梁上拱度：主梁上拱度：当受载后，可抵消按主梁刚度条件产生的下挠变形，避免承载小车爬坡。主梁旁变：主梁旁变：在制造桥架时，走台侧焊后有拉深残余应力，当运输及使用过程中残余应力释放后，导致两主梁向内旁弯；而且主梁在水平惯性载荷作用下，按刚度条件允许有一定侧向弯曲，叠加会造成大弯曲变形。腹板波浪变形：腹板波浪变形：受压区，受拉区，规定较低的波浪变形对于07 . 002 . 1提高起重机的稳定性和寿命是有利的。上
6、盖板水平度上盖板水平度，腹板垂直度腹板垂直度，b 为盖板宽度，h0为梁高。250/b200/0h端梁端梁 端梁是门式起重机桥架组成部分之一，一般采用箱型结构，并在水平面内与主梁刚性连接，按受载情况可分下述两类：（1） 、端梁受有主梁的最大支承压力，即端梁上作用有垂直载荷。（2） 、端梁没有垂直载荷，端梁只起联系主梁的作用。图1 桥梁的构造示意图- 6 -1.2、主梁的几何尺寸1.21、梁的截面选择和验算、梁的截面选择和验算通常按刚度和强度条件，并使截面积最小，满足建筑条件要求（如吊车梁及平台焊接梁最大高度受建筑条件限制） ，来确定梁的高度，然后初步估算梁的腹板、盖板厚度，进行截面几何特征的计算
7、，然后进行验算，经适当调整，直到合格。图2 主梁的简图表1 门式起重机原始数据起重量跨度型号起升高度起升速度小车运行速度大车运行速度10t30mMh-10-30 型16m3.5m/min20m/min24.4m/min新乡学院毕业设计跨度 L中部高度 h端梁连接处高度 h1 梯形高度 c端梁宽度腹板的壁间距 b0腹板厚度 0盖板宽度 b大隔板间距 a图3 主梁截面尺寸L=30mmLh5 . 1201mh75. 05 . 0h1mLc3101375. 07 . 05 . 05 . 0210mhCmmb7000mm60mmmmmmmmbb750752)206(2700)20(200 靠近端梁处mm
8、ha19700门式起重机毕业设计论文- 8 -小隔板高度 h2小隔板间距 a1纵向加筋角钢 h3腹板厚12均布载荷 q集中固定载荷跨中为 mmha055. 237. 15 . 15 . 10mmmmmmhh45045631368 30 2mmmmmmha68068413685 . 05 . 001mmmmmmhh340342136825. 025. 003查表并根据实际需要确定1.22、主梁的受力分析1、载荷计算、载荷计算桥梁自重 Gq=19.3t,自重均布载荷 q1=Gq/L=68N/cm局部重量 q2=0.12t/m=12N/cm,集中重量为 2t 则均布载荷为 q=q1+q2=80N/c
9、m运行机构重量 G1，间距 L1司机室重量 G2，间距 L2电气设备重量 G3，间距 L32 2、选择电动机、选择电动机电动机静功率：P=PjVdc/（60m ）=321690/60/0.95/2=2.54KW 式中 Pj=Pm（Q=Q）满载运行时的静阻力(P m（Q=0）=2016N) m=2 驱动电动机的台数初选电动机功率：门式起重机毕业设计论文- 9 -移动载荷F每个轮子的轮压 F1、F2小车自重 Gx水平均布载荷 qshP=Kd*Nj=1.3*2.54=3.3KW式中 Kd-电动机功率增大系数，查得 Kd=1.3选用电动机 YR160M-8；Ne=4KW，n1=705rm， （GD2）
10、=0.567kgm2，电动机的重量 Gd=160k3、减速器的选择、减速器的选择车轮的转数：nc=Vdc/（Dc）=90/3.14/0.5=57.3rpm机构传动比：i。=n1/nc=705/57.3=12.3查2表 19-11，选用两台 ZLZ-160-12.5-IV 减速器 i。=12.5；N=9.1KW，当输入转速为 750rpm，可见Nj邻近受 拉翼缘板 300mm 范围 内射线探伤或 超声波探伤。 邻近受 压翼缘板 160mm 范围 内射线探伤或 超声波探伤。横 向 焊 缝副腹板每个横向焊缝 邻近受拉翼缘 板 300mm 范 围内射线探伤 或超声波探伤。2、上盖板下料后应确保毛刺高度
11、不应大于 0.5mm，划痕不得大于 1mm。否则铲除。采用气割下料，气割后气割面与轨制面直偏差不应超过 2mm，气割表面不平度不应超过 11.4mm。3、对接后要对余高进行机械加工，从而减小应力集中。4、对于 14mm 的下盖板，采用热弯方法进行折弯，加热时应加热到9001000，弯曲完成时温度不低于 700。对于 16Mn 等低合金钢应注意缓冷。5、上拱度的检验在上盖板平面的两端固定一根细钢丝绳，将其滑移到不同位置在此过程中保持水平，检验大梁的上拱度。- 23 -6、挠度的检验在垂直腹板的两端一米高的地方，固定一根悬线，检查大梁在水平面内的挠度，在安装大隔板的地方测量大梁挠度，其值不应超过
12、L/2000=14mm7、变形量的检验检验各板的变形量：腹板波浪变形受压区0.70=4.2mm，其余区域1.20=7.2mm，上盖板水平度0.328mm，腹板垂直度6mm。8、焊缝质量检验对主要的工作焊缝进行的 X 射线检验。其他联系焊缝采用抽检进行超声或磁粉探伤。箱形主梁的质量检验主要是制造过程中的工序检验及制造完成后的专检。箱形主梁焊接完毕，经质检部门联检，其几何尺寸、上拱度及焊缝质量均符合质量要求。 对于此大型桥式起重机的箱形主梁的制造，在不具备大型吊装设备的情况下，作者采用合理的装焊顺序及工艺措施，成功地弥补了设备方面的不足，避免了对箱形梁的反复翻转，保证了箱形梁的焊接质量并满足了尺寸
13、要求。2、整体修整、整体修整1、防止大梁在水平面内弯曲，将悬臂支撑焊上大梁之前给予大梁一定程度的预弯，在它这样的位置上支撑焊到大梁上。配重 3 的重量根据实际规定：在大梁的两端没有与部支柱 4 接触以前，配重可以继续往上加。2、焊接大梁时，应尽量避免变形。大梁断面允许的最大扭转（或通常所说的螺线形）可以按比例关系 a0.02H 确定范围。为满足这个要求，采用下列方法：在隔板和上盖板装配的时候，所有的隔板应与盖板严格地装成 90，而且在一条直线上；翼缘焊缝用两台自动电焊机，以同样的速度，同时由大梁中线向边缘施焊，若采用埋弧焊，应注意支撑的位置。大梁构件在焊接前的装配以及焊接，须在调整后的架子上进
14、行。3、上拱度的修正若拱度过小，在梁下翼板背面沿纵长用火焰烤两条加热带，或者在梁的腹板下弦区部位，用火焰烤若干个三角形的加热区，同时加热相应部位的下翼缘- 24 -板，如下图所示：4、焊缝的补焊修整若 X-射线检验出未焊透、裂纹、夹杂等缺陷时，若不符合焊接检验级标准。需对其进行补焊，采用碳弧气刨对缺陷进行彻底的清理、清除，然后再补焊。5、焊材的保存为防止焊剂的潮湿引起的气孔时，对熔炼型焊剂在 150350烘培，烧结型焊剂则可控制在 190300。烘培时间均以一小时为宜。新乡学院毕业设计参参 考考 文文 献献1 起重机设计手册 起重机设计手册编写组，机械工业出版社，19802 吴宗泽主编.机械设计师手册机械工业出版社，20023 起重机课程设计 北京钢铁学院编，冶金工业出版社，19824 焊接手册 中国机械工程学会焊接学会编，机械工业出版社，19925通用机械 化学工业出版社 2004 年6陈玮璋.起重机金属结构.人民交通出版社.19857陈国璋.起重机计算实例.中国铁道出版社.19858中国焊接协会编.焊接标准汇编.中国标准出版社.19969陈祝年.焊接设计简明手册.机械工业出版社.199610A.B.维尔尼克.大起重量桥式起重机.中国
