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1、学校代码：10904 学 士 学 位 论 文L型门式起重机设计姓 名：尤林学 号：201115120261指导教师：张姗学 院：机电工程学院专 业：机械设计制造及其自动化完成日期：2015年4月20日 学 士 学 位 论 文L型门式起重机设计姓 名：尤林学 号：201115120261指导教师：张姗学 院：机电工程学院专 业：机械设计制造及其自动化完成日期：2015年4月20日摘 要 本设计采用许用应力法以及计算机辅助设计方法对门式起重机桥架金属结构进行设计。设计过程先用估计的门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
2、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。由于门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: L型门式起重机; 校核; 许用应力iAbstractThis design uses
3、 a design by stress method and computer aided design method of gantry crane metal structure. Design process to use estimates of gantry crane structure size data of crane strength, fatigue strength, stability and stiffness of rough calculation, these factors have to be reached Materials Xu requiremen
4、ts, draw bridge structure. Then calculate the main beam and side beam weight load, and then load the bridge this exact strength and stiffness calculation. If not passed, repeat the above steps, until the. The door frame is first listed in the draft, no record in the design manual, sizing process onl
5、y records the bridge. Design reference all kinds of information, using various means, to use a variety of conditions to complete the design. This design by repeatedly considering various design options, serious discussion, repeatedly check, and strive to design reasonable; by taking the advanced exp
6、erience of the computer aided design method and with reference to the former, and strive to innovate; through computer aided design method, design calculation and drawing can give full play to the computers powerful auxiliary function, and strive to design efficient.Key Words: L type gantry crane; c
7、heck; allowable stressii目 录第1章 总体方案设计1.1 基本参数和已知条件21.2 材料选择及许用应力2第2章 门架的设计计算2.1 门架主要尺寸确定32.1.1 主梁几何尺寸和特性32.1.2 主梁几何特性32.1.3支腿总体尺寸3第3章：载荷计算3.1门架的计算载荷：8第4章：内力计算4.1主梁的内力计算124.1.1垂直面内的内力124.1.2水平载荷引起的主梁内力164.2支腿的内力计算184.2.1 门架平面内的支腿内力计算184.2.2 支腿平面内的支腿内力计算22第5章 强度计算5.1 主梁的强度验算275.1.1弯曲应力验算275.1.2 主梁剪应力的
8、验算275.1.3主梁扭转剪应力的验算285.2 支腿的强度验算29第6章 门架的刚度计算6.1主梁的刚度计算316.2支腿静刚度计算316.3主梁动刚度计算39第7章 门架的稳定性计算7.1 主梁的稳定性387.2 支腿的稳定性417.3 支腿上下法兰盘上的螺栓计算42第8章 主梁的拱度和翘度第9章 整机抗倾覆稳定性校核9.1非工作状态下空载制动459.2工作状态下空制动459.2.1工作状态下大车满载制动469.3 工作状态下小车满载制动46参考文献47致谢48目录字号改IL型门式起重机设计引 言L型门式起重机是桥式起重机的一种变形，它的金属结构像门形框架，承载主梁下安装两个L型支腿，可以
9、直接在地面轨道上行走，主梁两端可以有外伸悬臂梁。门式起重机具有场地利用率高，作业范围大，适应面广，通用性强等特点门式起。L型门式起重机的制造安装方便，受力情况好，自身质量较小，但是，调运货物通过支腿处的空间相对小一些。本次毕业设计的题目是32吨的单梁门式起重机结构设计，本次设计是为了配合专业课的教学工作而进行的，是对起重机金属结构的设计一次良好的实践和学习的机会，也是对起重机完整认识的一个学习过程。通过此次毕业设计，要求我们毕业生对起重机的金属结构的设计、焊接、制造工艺流程、技术要求等有一定的了解和掌握。本设计书编写时引用了教材机械装备金属结构设计（第一版，徐格宁主编，机械工业出版社，2008
10、）的有关内容。第1章 总体方案设计1.1 基本参数和已知条件起重量：32/5t跨 度：30m起升高度：11/12m工作级别：A5起升速度：7.4/19.8m/min大车运行速度：45.9m/min小车运行速度：39m/min小车自重：11.87t臂长（右悬臂长度）：10006mm大车轮距：8500mm小车轮距：3500mm吊钩左极限：5000/6950mm（主/副）吊钩右极限：5000/3050mm（主/副）1.2 材料选择及许用应力根据总体结构采用箱形梁，主要采用板材及型材。主梁、端梁均采用Q235钢，二者的联接采用螺栓连接。材料许用应力及性质： 取= (1-1) 取= (1-2) 取= (
11、1-3)第2章 门架的设计计算2.1 门架主要尺寸确定门架的主要构件有主梁、支腿和下横梁，皆采用箱形结构。主梁截面如图所示，其几何尺寸如下：16001850224015402010图2-1 主梁的截面尺寸2.1.1 主梁几何尺寸和特性高度H=(1/151/25)S=(1/151/25)30=1200mm2000mm取腹板高度H=2270mm ,宽度=(0.60.8)2270mm=13621816mm取Bs=1850mm，Bx=1600mm,腹板厚度 其他板厚 其余尺寸 h = 2240mm b = 1540mm2.1.2 主梁几何特性 截面积：A= 93320 形心：732.0 mm 880.
12、5mm 惯性矩： 2.1.3支腿总体尺寸支腿几何图形如图2-2所示，参考同类型起重机，采用“L”型支腿，确定总体几何尺寸如下：图2-2 支腿的计算简图；m；m；m；m；H5 = 13800m；l1=1.60m；l = 7m；B = 8.53m;计算门架内力时，取计算高度： 计算支腿平面内力时，取支腿界面尺寸及几何特性支腿截面尺寸如图2-3所示，其几何特性为： 15121400131281416（a） A-A截面(b) B-B截面图2-3 支腿界面尺寸截面：； ； ； 截面：； ； ； 折算惯性矩：； 下横梁截面尺寸如图所示，其截面几何特性为：75012555501010121275y(c) C
13、C图编号？截面 图2-4 支腿界面尺寸截面：； ； ； 系数： (2-1)式中 主梁绕轴惯性矩；支腿折算惯性矩；第3章载荷计算3.1门架的计算载荷： (3-1)有悬臂通用门式起重机支腿总质量约为mt=(0.70.9)mGmG为有悬臂的主梁总质量66.34t=(0.70.9) mG+mG=34.91t39.02t取36t主梁的单位长度质量：q=(360009.8)/50012=7.5N/mm3.2小车轮压：单主梁小车有两个垂直车轮轮压 (3-2)计算轮压： 由第二章，动力系数可按下式计算：取，则2= 486511.69N=243255.845N3.3小车制动引起的惯性力小车制动时的惯性力受限于小车车轮与轨道的粘着力，即 (3-3)式中 粘着系数， 主动车轮轮压带入数据得328
