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1、太原科技大学毕业设计目录摘要IAbstract：II第一章总体计算1一、总图及主要技术参数1（一）主要技术参数1（二）总图1二、稳定性计算3（一）工作状态稳定性计算3第二章 主梁计算8一、载荷荷及内力计算8（一）移动载荷及内力计算8（二）静载荷及内力计算8（三）风载及内力计算9（四）大车紧急制动惯性力F大惯及内力计算10二、主梁截面几何参数计算12（一）主梁截面图12三、载荷组合及强度稳定性验算14（一）载荷组合14（二）弯曲应力验算15（三）主梁截面危险点验算15（四）.主梁疲劳强度计算16（五）稳定性验算18（六）验算跨中主、副板上区格的稳定性。19第三章支腿设计计算24一、支腿简图24（
2、一）刚性支腿24（二）柔性支腿25二、支腿截面几何参数设计计算27（一）刚性支腿截面I-I27（二）刚性支腿截面II-II27（三）柔性支腿截面I-I28（四）柔性支腿截面II-II28三、载荷以及内力计算29（一）主梁自重对刚柔腿的作用见下图29（二）计算载荷对刚柔支腿的作用29（一）马鞍和支腿自重对刚、柔腿的作用30（二）大车运行方向风载荷以及惯性力对刚、柔腿的作用30（三）载荷组合38（四）刚性腿截面I-I和II-II柔性腿截面和的强度和计算40第四章门型架的计算42一、载荷及内力计算42二、强度计算45参考文献47致谢48附录2：外文翻译4910第一章总体计算一、总图及主要技术参数（一
3、）主要技术参数起重量：Q=20t小车自重：G小=7t小车轮距：b =2.5m小车轨距：K=2m起升速度：V起=10m/min大车运行速度：V大=40m/min大车轮距：B=8m跨度：L=30m悬臂（刚性支腿侧）全长：L0刚=7m悬臂（柔性支腿侧）全长：L0柔=7m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=800pa工作级别A6小车迎风面：垂直于门架平面8m2 ，垂直于支腿平面6m2小车车轮直径D小车=500mm ，2轮驱动n=4（二）总图如图1-1、1-2给出了整体结构及一些关键尺寸。图1-1 门架平面内整体参数图1-2
4、 支腿平面内整体参数二、稳定性计算（一）工作状态稳定性计算带悬臂的龙门起重机除了要验算空载起动、制动时的稳定性，还必须验算垂直于轨道方向的稳定性。1.空载起重机沿轨道方向，制动时（见图2-1）的载重稳定性安全系数： 1式13-10式中：-一根主梁自重20t-一根主梁上的小车轨道自重2.23t-一根主梁同侧的平台栏杆自重2.27t-位于平台上的电器设备重量2t-刚性支腿自重4.73t-柔性支腿自重3t-门形架自重3.8t-大车运行机构主动台车自重2.8t-大车运行机构被动台车自重1.3t-上横梁梁自重0.3t-下横梁梁自重2t-一根主梁自重20t-一根主梁自重=+=27t-桥架重量=2(+)=1
5、02.86t-作用在桥架和小车上的工作状态最大风力。计算风力时，前面一片主梁、门形架、支腿、下横梁及大车轮组遮挡后面一片面积应减小，减小的程度用折减系数表示。故风力的计算公式分别为：式中：-作用在桥架与小车上的非工作状态最大风力；C-风力系数，有主梁截面查2表3-11取其为2.1；-风压高度变化系数：工作风压时=1；非工作风压时=1.13（由2表3-14）；-工作状态下的风压250Pa；-非工作状态下的风压800Pa；-风力折减系数，根据间隔比，由2表3-12查得0.1；-桥架与小车挡风面积形心高度。工作状态最大风力及非工作状态最大风力和其相应的迎风面积形心至大车运行规定的高度计算如下表： 表
6、1-1名称迎风面积F()形心高度(m)工作风载（kN）非工作风载（kN）力矩（N.m）主梁10012.852.55.2518918.97352002666000刚退12.3757.77.40.742342.3463000198000柔腿6.56.73.410.3412.31.232520091000刚马鞍4132.10.217.60.7630000108000柔马鞍2.514.51.310.1314.470.4472020073000下横梁11.20.530.0520.26902640小车8144.2-15.2-58800212600司机室410.52.1-7.6-2210079700大车轮组
7、20.41050.1053.80.384641672由上表得：=(73.52+6.3+2.52+3+2.02+0.069+5.88+2.21+0.0464)104=955700N/m=(266.6+19.8+9.1+10.8+7.3+0.264+21.26+7.97+0.1672)104=3429000 N/m-起重机运行起、制动时引起的桥架水平惯性力，P桥=0.166kN式中：-起重机制动时间，查1表9-15取4s。-桥架重心高度。由于=2(+)，故P桥值列于下表表1-2名称重量G(t)形心高度h 1（m）惯性力P桥（kN）力矩 P桥h3（Nm）2 G静6712.811.41459002 G
8、刚腿9.467.71.61123902G柔腿66.71.026840G刚门3.8130.658400G柔门2.5140.4360002 G主台5.60.820.957802 G被台2.60.70.443102 G上0.613.20.10213502 G下40.20.68140总力矩182110P小-起重机运行起、制动时引起的小车水平惯性力：P小=0.166=11.9kN；-小车重心高度14.5m；B-大车轮距8m。2.起重机满载时垂直于大车轨道方向的载重稳定性安全系数验算：式中：-小车轨顶至大车轨顶的距离13.7m-小车运行起、制动时引起的物品水平惯性力;-小车运行起、制动时引起的小车自重水平
9、惯性力，+=13.7m-作用在桥架与小车上的纵向最大工作风力;-桥架与小车纵向挡风面积形心高度。和的计算列表如下：表1-3名称迎风面积F()形心高度(m)工作风载（kN）力矩（N.m）主梁和上横梁613.74.561650刚腿207.715115500柔腿207.715115500马鞍47.715.735.6561000司机室610.52.2523600下横梁8.681.24.56000大车轮组40.51.2600合力矩8838503.自重稳定性安全系数验算，式中-见风载计算表格。稳定性验算合格。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
10、载荷P=（Q+G小车）gP= (20+7)10=135kN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=1.1；该起重机用作装卸船，由2表3-1、3-2得起升状态级别为HC3, 2min=1.15、=0.51，动载系数2 =2min + V起 =1.24 P计=（1.2420+1.17）10 =162.5kN2. 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=162.51037=1137500N.m剪力：Q悬= P计=162.5kN3. 移动载荷位于跨中时，主梁跨中弯矩M中为：M中= P计LM中=162.510330=124
11、8750 N.m剪力：Q中=P计=162.5=81.25 kN（二）静载荷及内力计算一根主梁自重G静=27t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=27104 /(30+10+10)=5418N/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=-5418102=-270900N.mQ自柔= q计L柔Q自柔=541810=54.18 kN2. 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=-5418102=-270900N.mQ自刚= q计L刚Q自刚=541810=54.18 kN3. 跨中的静载弯矩M
12、自中计算M自中=q计L2+ (M自柔+M自刚)M自中=5418302+ (-270900-270900)=340000 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（见表1-1）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/(35+10+10)=1050N/m2. 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=-1021050-21007=-67200N.mM水刚=-1021050-21007=-67200N.m Q水柔= q主风L0柔 + P小风Q水柔=105010+2100=12.6kNQ水刚=105010+2100=12.6kN 3. 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=210030+1050302-1050(102+102)=58875N.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P小大惯=0.
