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1、w太原科技大学本科毕业设计（论文）太原科技大学本科毕业设计（论文）100T/31.5M100T/31.5M 八梁桥式铸造起重机结构设计八梁桥式铸造起重机结构设计The bridge founding crane with structural design about eight beam of 100T/31.5M学 院（系）： 机电学院 专 业： 机械制造及其自动化（CAD）学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师： 评 阅 教 师： 完 成 日 期： 太原科技大学wTaiyuan University of Science and Technologyw摘要摘要用估计的桥式起重机各结构
2、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
3、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。关键词关键词: 八梁桥式铸造起重机; 校核; 许用应力wAbstractThis design uses allowable stress method, and computer-aided design of metal structures of bridge cranes bridge design. Design process, first with the estimated size of crane structure data of the crane strength, fati
4、gue strength, stability, rigidity for rough checking calculation, these factors have to be allowable material requirements, draw bridge diagram . Then calculate the main beam and side beams weight load, and then this load for bridge strength and stiffness of accurate checking calculation. If not pas
5、sed, repeat the above steps, until the adoption. As the bridge of the primary sources listed in the draft, not in the design of manual record, record only the essence of the school bridge process. Design a variety of reference materials, using various means, to use a variety of conditions to complet
6、e the design of the appropriate design of a variety of designs through repeated, serious discussion, constantly re- checking, and strive to design and reasonable; through the adoption of computer-aided design and reference previous advanced experience, and strive to be innovative; by computer-aided
7、design, drawing and design calculations are a powerful full computer accessibility, and strive to design efficient.Keywords: eight beam bridge founding crane; verification; allowable stressw引引 言言本设计为 100t/31.5m 八梁桥式铸造起重机的金属结构部分。由于此起重机的起重量大，工作级别高，用于冶金铸造车间，故采用桥式结构是合理的。桥式起重机是生产车间、料场电站厂房和仓库中为实现生产过程机械化和自
8、动化，减轻体力劳动，提高劳动生产率的重要物品搬运设备。它通常用来搬运物品，也可用于设备的安装与检修等其他用途。建国以来，我国先后试制成功了许多桥式起重机结构。其主要型式有：箱形结构、偏轨箱形结构、偏轨空腹箱形结构、箱形单主梁结构、空腹桁架式结构、四桁架式结构、三角形桁架式结构、单腹板开式结构、曲腹板梁结构、管形桁构式单梁和双梁结构、椭圆形结构以及蒙皮结构等十几种型式。目前生产较多的有箱形结构、空腹桁架式结构、偏轨空腹箱形结构及箱形单主梁结构等。从桥式起重机的出现到现在，它的结构型式、设计方法均不断改进，各项性能指标不断提高，因此在国民经济中有广泛的应用。桥式起重机的类型较多，常见的有下面三种型
9、式：通用桥式起重机、抓斗式桥式起重机和电磁桥式起重机。它们按用途又可分为梁式起重机、普通桥式起重机和特种桥式起重机。按梁的截面形式又可分为工字钢、箱型等多种。其中箱型又分中轨、偏轨、半偏轨以及实腹、空腹等多种形式。根据基本参数及起重机的使用条件，本结构采用八梁的特种结构型式，各梁均采用箱形截面。设计中本着满足强度、刚度、稳定性的前提下，尽可能节约材料的原则，采用大截面，薄钢板，从而达到省材料，重量轻的要求。同时采用大截面又提高了梁的刚度和稳定性。主主梁采用偏轨形式，不仅可减小小车外形尺寸，同时也增大了起升空间，有利于铸造厂空间的应用。在选材上既考虑性能要求又兼顾经济性，对于盖板、腹板等主要受力
10、件采用性能好的 A3 钢而对于其它不重要的构件采用 A3F 钢，以降低起重机成本。设计过程中，全部采用国家标准，并参考了太原重型机械集团和大连重工起重集团同类产品的设计，在结构上进行了改进，对桥架的受力也进行了较详尽的分析，因而整个设计安全可靠，节材耐用，满足了设计要求。w桥式起重机是桥架型起重机的一种，它依靠起升机构和在水平面内的两个相互垂直方向移动的运行机构，能在矩形场地及其上空作业，是工矿企业广泛使用的一种起重运输机械。它具有承载能力大，工作可靠性高，制造工艺相对简单等优点。桥式起重机一般有大车运行机构的桥架、装有起升机构和小车运行机构的起重小车、电气设备、司机室等几大部分组成。外形像一
11、个两端支承在平行的两条架空轨道上平移运行的单跨平板桥。起升机构用来垂直升降物品，起重小车用来带着载荷作横向移动，以达到在跨度内和规定高度内组成的三维空间里做搬运和装卸货物用。桥式起重机是使用最广泛、拥有量最大的一种轨道运行式起重机，其额定起重量从几吨到几百吨。最基本的形式是通用吊钩桥式起重机，其他形式的桥式起重机都是在通用吊钩桥式起重机的基础上派生发展出来的。起重机的产品型号表示为：类、组、型代号 特征代号 主参数代号 更新代号例如：QD70/20桥式起重机表示为，吊钩桥式起重机，主钩70t，副钩20t。当前，国外桥式起重机发展有四大特征：1简化设备结构，减轻自重，降低生产成本法国Patain
12、公司采用了一种以板材为基本构件的小车架结构，其重量轻，加工方便，适应于中、小吨位的起重机。该结构要求起升采用行星圆锥齿轮减速器，小车架不直接与车架相连接，以此来降低对小车架的刚度要求，简化小车架结构，减轻自重。Patain公司的起重机大小车运行机构采用三合一驱动装置，结构比较紧凑，自重较轻，简化了总体布置。此外，由于运行机构与起重机走台没有联系，走台的振动也不会影响传动机构。2更新零部件，提高整机性能法国Patain公司采用窄偏轨箱形梁作主梁，其高、宽比为43.5左右，大筋板间距为梁高的2倍，不用小筋板，主梁与端梁的连接采用搭接的方式，使垂直力直接作用于端梁的上盖板，由此可以降低端梁的高度，便
13、于运输。3设备大型化w随着世界经济的发展，起重机械设备的体积和重量越来越趋于大型化，起重量和吊运幅度也有所增大，为节省生产和使用费用，其服务场地和使用范围也随之增大。国内桥式起重机发展有三大特征：1改进机械结构，减轻自重国内桥式起重机多已经采用计算机优化设计，以此提高整机的技术性能和减轻自重，并在此前提下尽量采用新结构。如550t通用桥式起重机中采用半偏轨的主梁结构。与正轨箱形相比，可减少或取消加筋板，减少结构重量，节省加工工时。2充分吸收利用国外先进技术起重机大小车运行机构采用了德国Demang公司的“三合一”驱动装置，吊挂于端梁内侧，使其不受主梁下挠和振动的影响，提高了运行机构的性能和寿命
14、，并使结构紧凑，外观美观，安装维修方便。遥控起重机的需要量随着生产发展页越来越大，宝钢在考察国外钢厂起重机之后，提出大力发展遥控起重机的建议，以提高安全性，减少劳动力。3向大型化发展由于国家对能源工业的重视和资助，建造了许多大中型水电站，发电机组越来越大。特别是长江三峡的建设对大型起重机的需求量迅速提升。三峡电厂已拥有 1200t 桥式起重w目 录摘 要.IAbstract II引 言IV第一章 总体设计方案.11.1 基本参数11.2 总体结构尺寸11.3 材料的选择及许用应力11.4 主主梁各部件尺寸及截面性质31.5 副主梁各部件尺寸及截面性质71.6 主端梁各部件尺寸及截面性质121.
15、7 副端梁各部件尺寸及截面性质13第二章 桥架分析.162.1 载荷组合的确定162.1.1 动力效应系数的计算.162.2 桥架假定162.3 主主梁载荷计算172.4 副主梁载荷计算192.4.1 两主梁垂直载荷对桥架的影响.222.4.2 偏心扭矩对桥架的影响.26第三章 主主梁计算.323.1 内力分析323.1.1 弯矩.323.1.2 剪力.353.1.3 扭矩.353.2 强度校核363.2.1 跨中.363.2.2 跨端.373.3 疲劳强度校核383.3.1 静刚度.393.3.2 动刚度.40w3.4 稳定性校核413.6 焊缝验算 44第四章 副主梁计算.454.1 主梁的内力464.2 偏斜侧向力464.3 副主梁疲劳强度校核 474.4 刚度计算534.5 桥架拱度计算55第五章 主端梁计算.575.1 内力分析（端部）575.2 强度校核585.3 疲劳强度校核595.4 主端梁连接计算60第六章 副端梁计算.626.1 内力分析626.2 强度校核646.3 疲劳强度校核656.4 副端梁连接计算66第七章 结论与展望.68参 考 文 献.69致 谢.70外文翻译.71w第 1 章 总体设计方案1.1 基本参数起重量：Q=100/30t； 跨度：L=31.5m； 起重机重量：180t工作
