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1、桥式起重机设计说明书时间：2021.03.03创作：欧阳学姓名：学院：材料科学与工程学院专业班级：指导教师：日 期：2011年1月前言桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进彳亍物料 吊运的起重设备。由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者 金属支架上，形状似桥。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧 高架上的轨道纵向运彳亍，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。本书主要介绍了跨度28m,起重量50t的通用桥式起重 机箱型梁的设计生产过程，同时对车间的布置情
2、况作了较 为粗略的参考设计。设计过程较为详细地考虑了实际生产 与工作中的情况。本书编写过程中得到 XXX副教授、XXX副教授等老 师和同学的指导和帮助，在此一并表示衷心的感谢。由于 作者实际经验不足，理论知识有限，书中错误在所难免， 敬请读者多多指正！作者2010年1月于XX大学目录第一章箱型梁式桥架结构的构造及尺寸1一、桥架的总体构造1二、主梁的几何尺寸21、梁的截面选择和验算22、箱形主梁截面的主要几何尺寸3三、主梁的受力分析41、载荷计算42、强度验算53、主梁刚度的验算84、焊缝的设计和验算10第二章主梁的制造工艺过程12一、备料12二、下料13三、焊接13四、检验与修整18第三章主梁
3、焊接车间设计21一、焊接生产的过程及特点21二、焊接生产组成部分的确定22三、车间平面布置23第四章焊接工艺卡25结束语37参考文献38第一章箱型梁式桥架结构的构造及尺寸一、桥架的总体构造箱型梁式桥架结构主要是两根主梁和两根端梁组成。主梁主梁是桥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。主要技术要求有：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：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，
4、两者叠加会造成大弯曲变形。腹板波浪变形：受压区 0,75 0，受拉区 1,25 0，规定较低的波浪变形对于 提高起重机的稳定性和寿命是有利的。上盖板水平度V b /250，腹板垂直度-七/200，b为盖板宽度，h0%梁高。端梁端梁是桥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，端梁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桥梁的构造示意图二、主梁的几何尺寸1、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（经济条件），满足建筑条件要求（ 如吊车梁及平台焊接梁最大
5、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，然后进行验算，经适当调整， 直到全部合格。图2主梁的几何尺寸中部高度h 端梁连接处高度梯形高度c 端梁宽度 腹板的壁间距b0 腹板厚度5 0 盖板宽度b 大隔板间距a 小隔板高度h2 小隔板间距 纵向加筋角钢h 腹板厚66“布载荷集中固定载荷移动载荷F每个轮子的轮压F、%小车自重Gx 水平均布载荷qt . , I ? ，、 r _ur、 t t. 11水平集中载荷Fsh 集中载荷G 0 均布载荷1.4m 0.7m 2.8m 0.35m 700mm 6mm 750mm 1970mm 2050mm 45
6、0mm 680mm 480mm 6 = 16mm26 = 16mm 参文献（一参文献（一 ）01=0.81 L=1.5m G2=1.3t L2=2.8m G3=0.6t L3=5.9m 参文献（一 ）2、箱形主梁截面的主要几何尺寸h = 20 L = 20 X 28m = 1.4mh1 = 0.5h = 0.5 x 1.4m = 0.7 mc = L = -!- x 28m = 2.8m10102C0 = 0.5h = 0.5 x 0.7 m = 0.35mb = 700mm6 = 6mm0b = b + 2（6 + 20）mm = 700 + 2 x （6 + 20）mm = 752mm00
7、靠近端梁处=h0 = 1970mm跨中为 a = 1.5h = 1.5 x 1.37m = 2.055mh =匕=I* 力 mm = 456mm 233a = 0.5h = 0.5 x 1368mm = 684mm10h = 0.25h = 0.25 x 1368mm = 342mm查3表并根据实际需要确定三、主梁的受力分析1、载荷计算桥梁自重G =19.3t,自重均布载荷qG /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/cm 运行机构重量G，间距1 司机室重量G2，间距l2 电气设备重量。3，间距13F =aQ +Q =
8、 0.35 x 50 +1.2 x 50 = 77.5t77.5F1 =七=F/4 = -1 = 19.375t = 190kN确定小车自重的系数，Q=5100t的小车，口 =0.35，动力系数取1.2Gx=以 Q =172kNq h = 10 q = 8 N / cmF + FFh = I。 2 =38kN由于起重机运行轨道不平造成桥梁和主梁的震动，从而 引起集中的和分布的固定载荷产生动力加载作用，也应估计在固定载荷中。动力加载作用可按一个冲击系瓠来考虑，k取1.1G = 1.1G = 1.1 x 1.3 x 9.8 = 14kNG = 1.1 x 2 x 9.8 = 21.56kNq =
9、1.1q = 1.1 x 80 = 88N/cm2、强度验算(一)、支座反力Ra包括两部分：固定集中载荷引起的支座反力r =史+堂+G0(l-l0)Ga 22 l则主梁距左支座X处由固定载荷引起的弯矩为M =义x-空 + 室 + -l0)g 222 l移动载荷F、F2引起的支座反力为R = F l-x + F /-(x + B)Fa 1 l 2 l移动载荷在X截面的弯矩为M n 日-xl - (x + B )M = R x = F - x + F x由移动载荷和固定载荷共同作用引起距支座X处的截面弯 矩为x - G (x -1 )B G + q l G l M= (F + F - F + F
10、+ F q -(1 2 + ) X 2 + G ldM(F+G )=0将上式对X求导并令dx 解得F + F - F 当 + Gql -空x = _J2以2l_一2(f)190 + 190 -190 冬 + 14 + 88 x 28 x 10-1 28c,190 + 19088 x 10 -3、2(+)28 x 10 2214 x 2.828=1343 cm将此x值代入得M顷 g项点(190 +190 T9。* + 空 + 88 x 28 * I。14 x 2.8190 +190 88 x 10-3)x 1343 一 (+) x 13432 2828 x 1022+14 x 2.8 x 102
11、 = 333087kN - cm当小车的一个车轮处于左支座上时，主梁截面上最大剪力为FFQ + RGa，并且x=0,贝Q = F + F 上B + qI+ 气 + G X(F+G)max 12 l20 l28 -3.85 88 x 28 x 10-1 + 21.56 叫 28 - 3.85190 +190+1428228=500kN计算水平方向的弯矩时，可以认为桥架是一个超静定刚架结构，最大弯矩为睥 Fl l q 122l.Msh max = IT (瓦)+ _tT(3-7)=l + 8c 3 + B 3。* 二 Jy3K 2其中可简化计算，令Msh max = 0.1M( F+G )max尺
12、寸确定后惯性矩的计算中性轴至梁最外边缘距离Z = h/2 = 1400/2mm = 700mm惯性矩J = (28 )h 3 + 泌 3 + 2斑(Z -J)2 = 1 x 2 x x 12101211212=33308.7kN cm16 x 13683 + x 750 x 163 + 2 x 750 x 16 x (700 - 8)2mm4 = 1832020cm 4惯性矩12J =(28 )b3 + h 8 3 + 2h 8 (b +8 )/22Y 12112 0 00 000x 2 x 16 x 7503 +1 x 1368 x 63 + 2 x 1368126700+6x 6 x (抵
13、抗矩2)2 mm4 = 317063cm 4J 1832020 cm3 = 26172cm 370抵抗矩,M由别为J = 317063 cm 3 = 8433cm 3 b/2 75.2/2和M (F+G)maxsh max产生的主梁跨中截面的正应力分c(F+G)M(F+G )max333087=127 MPa 26172csh maxMsh maxWy333087 = 39MPa8433故水平和垂直弯矩同时作用时，在主梁上下盖中引起最 大正应力为。=。+。，= 127 + 39 = 166MPa 。16 Mn 钢 225.5MPa故为安全c =()伏犬主梁截面最大剪应力在腹板中部，max Jxd *2。0 主梁端部截面对x轴的静矩为c 2(h - 25 )5h - 2。f h - 25、S = 1 2 1 0 x 1 4 1 + 袂(12 1) = (700 - 700 - 2 x 16700 - 2 x 162 x 16)6 x+ 750 x 16 x42=4688cm 2主梁端部截面对x轴的惯性矩1hJ =_(h -25 )5 + b5 )(h -25 ) = 335761cm4 xd 3 11 0111 2500 x 103 x 4688故c m
