毕业论文终稿-龙门式起重机金属结构设计[下载送CAD图纸 全套打包资料]

需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763图纸预览请见文档前面的插图，原稿更清晰，可编辑机电与车辆工程学院毕业设计论文学生姓名 李子毅 专 业 机械工程及自动化班 级 机 11-1 学 号 指导教师 张楠 大学二 O 一五年二月需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763I目 录摘 要 .IIIAbstract .IV第 1 章 绪 论 .11.1 研 究 背 景 及 意 义 .11.2 起 重 机 简 介 .11.3 国 内 外 起 重 机 研 究 及 发 展 现 状 .2第 2 章 龙 门 起 重 机 介 绍 及 选 型 .42.1 龙 门 起 重 机 概 述 .42.1.1 龙 门 起 重 机 的 分 类 .42.1.2 龙 门 起 重 机 的 结 构 .42.1.3 龙 门 起 重 机 的 主 要 形 式 .52.1.4 龙 门 起 重 机 的 基 本 参 数 .62.2 龙 门 起 重 机 的 选 型 .72.2.1 设 计 数 要 求 .72.2.2 方 案 选 型 .7第 3 章 龙 门 起 重 机 总 体 及 金 属 结 构 设 计 .83.1 总 体 结 构 及 尺 寸 设 计 .83.1.1 主 梁 设 计 .83.1.2 端 梁 设 计 .93.1.3 刚 性 支 腿 设 计 .103.1.4 柔 性 支 腿 设 计 .123.1.5 下 端 梁 设 计 .143.1.6 上 马 鞍 设 计 .143.2 主 桥 架 计 算 .153.2.1 载 荷 计 算 .153.2.2 强 度 计 算 .173.2.4 主 梁 稳 定 性 计 算 .213.3 支 腿 计 算 .233.3.1 载 荷 计 算 .233.3.2 支 腿 强 度 计 算 .253.3.3 支 腿 稳 定 性 计 算 .263.4 下 横 梁 的 强 度 计 算 .273.5 连 接 强 度 验 算 .28需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763II3.5.1 计 算 焊 缝 的 强 度 .283.5.2 计 算 螺 栓 连 接 强 度 .303.6 刚 度 计 算 .313.6.1 静 刚 度 和 位 移 .313.6.2 垂 直 动 刚 度 .32第 4 章 起 升 机 构 和 运 行 机 构 设 计 .344.1 起 升 机 构 设 计 .344.1.1 钢 丝 绳 选 择 .344.1.2 卷 筒 .354.1.3 电 动 机 的 选 择 .354.1.4 减 速 器 的 选 择 .374.1.5 制 动 器 的 选 择 .374.1.6 机 构 起 动 时 间 计 算 .374.2 小 车 的 行 走 机 构 设 计 和 计 算 .384.2.1 运 行 机 构 的 基 本 参 数 .384.2.2 运 行 静 阻 力 .384.2.3 电 动 机 的 选 择 与 计 算 .394.2.4 减 速 器 的 选 择 与 计 算 .394.2.5 连 轴 器 的 选 择 .404.2.6 制 动 器 的 选 择 .404.2.7 小 车 车 轮 的 强 度 计 算 .41第 5 章 行 走 机 构 设 计 .425.1 运 行 机 构 的 基 本 参 数 .425.2 运 行 静 阻 力 .425.3 电 动 机 的 选 择 与 计 算 .425.4 减 速 器 的 选 择 .435.5 缓 冲 器 的 选 择 .435.6 车 轮 与 轨 道 .43结 论 .45参 考 文 献 .46致 谢 .47需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763III摘 要龙门式起重机是一种重要的物料搬运设备，广泛应用于厂矿、车站、港口、电站等生产领域中。本文对龙门起重机进行了总体设计及金属结构设计研究，龙门起重机主要由门架、起升机构、运行机构、行走机构等组成。本文首先研究了单梁龙门式起重机的分类、结构、主要形式、基本参数及其选型等；其次，对单梁龙门式起重机进行了总体设计，对主梁的强度进行了计算，以及对龙门式起重机的金属结构设计和计算；接着，起升机构和运行机构进行了设计与计算；然后，起重机的行走机构进行了设计与计算；最后，采用 AutoCAD 制图软件绘制了龙门起重机装配图及主要零部件图。通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，如：机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等；掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AutoCAD 制图软件，对今后的工作于生活具有极大意义。关键词：龙门起重机；金属结构；起升机构；行走机构需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763IV需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763V需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763VI需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763VII需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763VIII需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763IXAbstractGantry crane is an important material handling equipment, factories and mines widely used in the production areas, railway stations, ports, power plants and the like. In this paper, gantry cranes for the overall design and structural design of metal, mainly by the door frame gantry crane, lifting mechanism, operating agencies, travel agencies and other components.This paper studies the single-beam gantry crane classification, structure, the main form, and their selection and other basic parameters; secondly, to single-beam gantry crane for the overall design of the main beam intensity was calculated, and the Dragon Metal Structure Design and calculation cranes; then, lifting mechanism and operation mechanism is designed and calculated; then, crane running gear is designed and calculated; finally, using AutoCAD drawing software to draw a gantry crane and main parts and assembly drawings parts drawing.Through this design, the consolidation of the university is the professional knowledge, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerances and interchangeability theory, mechanical drawing and the like; mastered the design of general machinery products and be able to skillfully use AutoCAD mapping software on the future work of great significance in life.Keywords: Gantry crane; Metal structures; Hoisting mechanism; Travel agencies需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763X需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397631第 1 章 绪论1.1 研究背景及意义随着人类的进步，经济的发展，现代工业和现代社会越来越离不开物料搬运，物料搬运的经济意义显示在各个方面。据不完全统计和专家们估计，如今的物料搬运费用在工业生产成本中所占比例可能超过 30%。在工业发达国家，物料搬运技术己成为机械制造业最大的分支之一，被西方国家称之为第三利润的源泉。如德国，1996 年其年产值为 175 亿马克，约占整个机械制造业产值的 8%，全国约有 350 家企业，从业人数超过了 77000 人。在美国，产值约达到 120 亿美元。我国的物料搬运业近年来呈增长的态势，在国民经济中的作用也越来越大。如在港口中，实际上物料搬运的费用己经超过 30%，在汽车制造业，也己接近 30%。据统计，1997 年末，我国独立核算的物料搬运机械设备生产厂总数达 958 家，其中国营企业 211 家，全行业从业人数为 35.3 万人。1997 年物料搬运机械总产值 255 亿元人民币，比上年增长 3.6%，约占当年机械工业总产值的 1.7%。起重机作为物料搬运工具，装备在国民经济的各个部门，在现代化生产中占有重要地位。起重机，在完成一个工作过程中，一般包括“储、装、运、卸” 作业，因而对于提高生产能力、保证产品质量、减轻劳动强度、降低生产成本、提高运输效率、加快物资周转、流通等方一面均有着重要的影响，对安全生产、减少事故更有显著作用。龙门起重机作为物料搬运机械中的最主要的一种，在各行各业中得到广泛的应用，龙门起重机起重范围可以从几吨到几十吨甚至几百吨，在机械制造、冶金、钢铁、码头集装箱装运等行业都必须有龙门起重机。因此，对其进行研究，改进其结构，使其更加合理，使用更加方便，成本更加低廉，具有重要的现实意义13-14。1.2 起重机简介起重机是起升、搬运和输送物料及产品的机具，是国民生产各部门提高劳动生产率、生产过程机械化不可缺少的大型机械设备，如图 1.1 所示。起重机对于提高工程机械各生产部门的机械化，缩短生产周期和降低生产成本，起着非常重要的作用。起重机是现代工业生产不可缺少的设备，被广泛的应用于各种物料的起重、运输、装卸、安装和人员输送等作业中，从而大大减轻了体力劳动强度，提高了劳动生产率，是保证施工生产质量和效益的关键起重设备。有些起重机还能在生产过程中进行某些特殊的工艺操作，使生产过程实现机械化和自动化。在工厂、矿山、车站、港口、建筑工地、水电站、仓库等各生产部门中，都得到广泛地应用。在现代化钢铁企业中，起重机更是不可缺少的。近年来，由于工业技术的不断发展，生产水平不断提高，起需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397632重机的作用已超出作为辅助设备的范围，进而直接应用于生产工艺过程中，成为生产流水作业线上的主体设备组成部分。因此，世界各国都在不断改进起重机产品的性能，提高运转速度和生产能力，提高自动化水平，制造方便可靠、新型、高效能的起重机和运输机来满足生产的需要1。图 1.1 龙门式起重机随着现代科学技术的飞跃发展，在国民经济各部门和基本建设中，新结构、新工艺、新技术、新材料的不断应用。一些大、中型构件、桥梁等设备的垂直运输及在高难度建筑上的安装就位等工作，没有起重机设备是很难完成的。我国在发明和使用起重机方面，历史是最悠久的。早在奴隶社会的商朝时期，由于农业灌溉上的需要，以创造了用于汲水的起重工具，这是由杠杆和取物装置构成的简单起重装置。早在古代我国劳动人民就发明了辘护以汲取更深的井水，辘护是由支架、卷筒、绳索和曲柄等简单元件组成的，成为现代绞车的原始雏形。在公元 200 年左右出现了用于汲水和排水的翻车。翻车的发明，从工作原理上说，是一个很大的飞跃，它从间歇动作发展为连续动作，与现代的刮板运输机极为相似2。随着我国生产制造业的发展和进步，起重机制造业也得到了很大的发展和应用，起重机领域也从无到有、由小到大的逐步发展起来，一批起重机的科研机构和生产加工逐步建立，设计一、研制力量日趋壮大。不仅产品的种类基本齐全，而且有了自己的系列和标准。不仅能生产小型轻巧的起重机械，而且也能生产吨位很大的、技术较先进的大型起重机。但是，与世界先进水平比较，无论在产品的种类、数量方面，还是机械性能、质量等方面都存在着较大的差距。为尽快赶超世界先进水平，我们应该在独立自主的原则下，认真学习国外先进技术3。1.3 国内外起重机研究及发展现状现在，我国工程机械行业发展已经有了很好的基础，产品门类，生产规模，大、中、小企业构架和发展环境都比较好，但同国际先进的工程机械制造厂一家相比差距还比较大，主要表现在产品的可靠性、使用寿命、绿色工程设计、高新技术的创新应用以及管理模式上。相对而言，我国自主开发能力还比较薄弱，有自主知识产权的产需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397633品还比较少，新产品的关键技术大部分还依赖于引进国外技术；另一方面对国外先进技术的消化、吸收、创新不足。其次，对市场反应速度慢，产品更新周期长。而美国一些机械企业 1990 年已经做到了三个“3” ，即产品的生命周期为 3 年，产品的试制周期为 3 个月，产品的设计周期为 3 个星期。我国工程机械的规格还有空缺。以上事实证明：中国工程机械市场虽然可保持持续增长的势头，但中国工程机械行业的技术发展仍然任重道远。随着我国生产和制造业的发展和进步，起重机制造业也得到了很大的发展和应用，起重机领域也从无到有、从小到大逐步发展起来，一批起重机的科研机构和生产工厂也逐步建立，设计、研制力量日趋壮大。不仅产品的种类基本齐全，而且有了自己的系列和标准。不仅能生产小型轻巧的起重机械，而且也能生产吨位很大的、技术较先进的大型起重机3。但是，与世界先进水平比较，无论在产品的品种、数量方面，还是机械的性能、质量方面都存在着较大的差距。我们应该在独立自主的基础上，积极学习国外先进技术，赶超世界先进水平。从 20 世纪后期开始，国际上龙式起重机的生产向大型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展5。重点产品大型化，高速化和专用化系列产品模块化、组合化和标准化通用产品小型化、轻型化和多样化产品性能自动化、智能化和数字化产品组合成套化、集成化和柔性化基于以上起重机的发展特点和国内外集装箱码头的现状，世界上绝大多数大型的集装箱港口都采用跨运车、轮胎式龙门起重机和轨道式龙门起重机系统。相比于跨运车，龙门起重机因其较高的堆场利用率而受到大型集装箱码头的欢迎，特别是亚洲集装箱码头，据 Cargo System 统计，在 2004-2009 年交货定单中，中国堆场龙门起重机订单占世界总订单的 34%，而通用型中大型门式起重机的需求量日益剧增。因此对中大型门式起重机优化设计、轻量化设计研究已经成为该领域的热点问题14-16。需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397634第 2 章 龙门起重机介绍及选型2.1 龙门起重机概述2.1.1 龙门起重机的分类龙门起重机的形式很多，根据不同的分类方法，可以概括为以下几种：(l)依据主梁数量不同，可分为单主梁龙门起重机和双主梁龙门起重机，如图2.1（a）和 2.1（b）所示；(2)依据取物装置不同，可分为吊钩式、抓斗式、电磁吸盘式等起重机；(3)依据结构形式不同，可分为析架式、箱形梁式、管型梁式、混合结构式等起重机；(4)依据支腿结构形式不同，可分为 L 形、C 形单主梁龙门起重机和八字形、O 形、半门形等双梁龙门起重机；(5)依据支腿与主梁的连接方式不同，可分为两个刚性支腿、一个刚性支腿与一个柔性支腿两种结构形式的龙门起重机。柔性支腿与主梁之间可采用螺栓、球形铰和柱形铰连接或其它方式连接；(6)依据用途不同，可分为一般用途龙门起重机、造船用龙门起重机、水电站用龙门起重机、集装箱用龙门起重机以及装卸桥用龙门起重机等；此外，还可以分为单梁或双梁，单悬臂、双悬臂或无悬臂，轨道式或轮胎式等2。图 2.1（a） 单主梁龙门起重机 图 2.1（b）双主梁龙门起重机2.1.2 龙门起重机的结构总体来说，无论龙门起重机的形式如何，其组成主要分为三大部分：机械部分、结构部分和电气部分。具体来说，龙门起重机主要由门架结构、载重小车、大车运行机构、电气设备和驾驶室等几部分组成。（1）门架结构门架结构主要由主梁和支腿组成。主梁用以支撑载重小车，并且通过支腿沿轨道运行。小型龙门起重机采用单梁，大型龙门起重机采用双梁。主梁的结构通常有箱形需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397635和析架式两种，箱形梁结构简单、便于制造，但迎风面积大，运行阻力大，且自重大，不利于节省钢材。支腿的构造，大型机上一般一侧用刚性支腿，另一侧用柔性支腿，以减轻自重，补偿跨度误差。（2）载重小车双梁龙门起重机的载重小车与桥式起重机小车基本相同。但主梁通常用电动葫芦做载重小车，但单主梁的龙门起重机不使用普通的电动葫芦做载重小车。由 20t 龙门起重机箱形主梁力学分析及优化设计于吊钩需要放置在主梁的外侧(即侧向悬挂的方式)，所以小车形式也相应有变化，除了沿轨道形式的车轮外，还增加了防止倾翻和导向的水平和垂直滚轮（3）大车运行机构大车运行机构同桥式起重机，多采用分别驱动。因为是露天作业，其支腿面装有夹轨器或压轨器。在起重机不工作或偶有大风时，采用夹轨器夹紧轨道，防止起重机被风吹动造成事故。（4）电气设备（a）电机：电机的运行状态分为电动状态和制动(发电)状态两种。在龙起重机中，当电机引进电能时，电机开始运转，将电能转化为机械能，这种运状态称为电动状态:当电机轴上加入机械能，除去电机本身的损耗外在电机内变成电能，这种运动状态成为制动( 发电)状态。在一定条件下，任何一台电机都可以采用上述两种状态中的任何一种状态运行。（b）照明与信号：照明分为内部照明和工作场地照明两种。内部照明包括纵室照明、电气设备室照明和手提检修灯；在露天场地工作的起重机一般由于地照明条件较差，往往需要增设探照灯 2-4 只。（c）驾驶室驾驶室是操作人员对龙门起重机进行具体使用的场所，由于龙门起重机是卸大型货物的重要起重设备，其运行的好坏直接影响运行的效率，因此，对操作人员有很严格的要求。例如熟悉龙门起重机的用途、设备、操作方法、起重能力以及保养知识等5。2.1.3 龙门起重机的主要形式龙门起重机的形式很多，这里主要介绍几种主要形式。根据主梁形式，可为单主梁龙门起重机和双主梁龙门起重机。龙门起重机的起重小车若采用电动芦，称为单梁电动葫芦式龙门起重机。单梁电动葫芦龙门起重机的承重结构是上部主梁和支腿，当起重量较小时，用单梁工字钢即可作为电动葫芦的跑道，又可作为承载梁。当起重量和跨度较时，工字钢上需加矩形断面析架梁起重要承载作用。单梁电动葫芦龙门起重机有结构简单、安装方便等优点。缺点是速度低、起重量小(一般在 10t 以下)。需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397636单梁龙门起重机若采用专制小车则称单主梁小车式龙门起重机。由于其支的形式不同，可分为单主梁 L 形和单主梁 C 形龙门起重机。 L 形单主梁龙门起机的起重小车多采用垂直反滚轮式(两支点)小车；C 形单主梁龙门起重机多用水平反滚轮式(三支点)小直反滚轮小车构造简单，维修方便，但起机构启动和制动时垂直方向的跳动比较大。水平反滚轮小车工作过程中比较稳，但维修不太方便。按龙门起重机支腿的数目，可分为龙门起重机和半龙门起重机。半龙门起重机的一个支腿沿地面轨道运行，另一侧则沿安置于厂房或仓库结构上的轨道运行。按龙门起重机金属结构的形式，有可分为析架式龙门起重机和板梁式龙门起重机。这两种结构的发展趋势是板梁结构的生产量大些，主要原因在于析架式结构，起重量虽然要比板梁结构要轻一些，但制造劳动量大，多采用手工焊，维修、保养也不太容易等。2.1.4 龙门起重机的基本参数龙门起重机的特性可用下列基本参数来表征:起重量、起升高度、跨度、悬臂长度、工作速度和生产率。（1）起重量龙门起重机的起重量(及额定起重量)是指起重机在正常工作时允许起吊的最大货物的重量以及能从起重机上取下的取物装置(不包括吊钩装置)重量之和。对于配置抓斗一和电磁吸盘的龙门起重机，起重量包括抓斗和电磁洗盘重量。起重量系列已有国家标准。龙门起重机国家规定的标准系列如表 2.1。表 2.1 龙门起重机起重量系列 单位：t3 5 8 10 12.5 16 20 32 40 5080 100 125 140 160 180 200 225 250（2）跨度龙门起重机的跨度是指大车行走轨道中心线之间的距离，单位是米(m)。跨度是由使用单位根据起重机的工作范围、起重机跨度内铺设线路的股数、运输车辆通道及需要货位多少而定。龙门起重机通常采用两种跨度系列。如表 2.2。表 2.2 龙门起重机现行跨度系列 单位：m系列111 14 17 20 23 26 29 32 35 38系列210.5 13.5 16.5 19.5 22.5 25.5 28.5 31.5 34.5 37.5（3）起升高度龙门起重机的起升高度是当吊钩上升到最高位置时，大车运行轨面到吊钩中心的垂直距离，单位是米(m) 。对于抓斗龙门起重机，起升高度则是当抓斗上升到最高位置时，大车运行轨面到抓斗最低点之间的垂直距离。对于某些装卸船只的龙门起重机，吊钩或抓斗需要下到大车运行轨面以下进入船舱装卸货物，此时起升高度应该包括轨需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397637面以下的部分(称下放深度)，轨面以上的起升高度与下放深度之和总称起升高度。（4）工作速度龙门起重机的工作速度包括起升和运行(大车运行和小车运行)速度。起升速度是指吊钩( 抓斗 )的起升速度，单位为米/分(m/min)。运行速度是指龙门起重机大车和起重小车的行走速度，单位为米/分(m/min)。工作速度的选择应与工作行程相适应。协同工作机构的速度应该协调，不至于因某一机构太慢或太快影响工作循环时间。（5）生产率生产率是表明龙门起重机装卸能力的综合指标，单位为吨/时(t/h) 。生产率可根据起重量、机构的工作速度、工作行程以及机构重叠工作的程度进行计算。实际生产率还取决于生产条件和操作者的熟练程度。龙门起重机的基本参数一般是在设计前根据使用单位的要求合理选定的。起重量及表示工作范围的尺寸参数可根据所装卸的单件重量及工作场地的情况决定。工作速度与生产率大小有关。一般来说，对装卸量大、生产率要求高的装卸时取较高的工作速度，对大件货物装卸或安装时取较小的工作速度7。2.2 龙门起重机的选型2.2.1 设计数要求起重量： 16t最大跨度： 24m最大起升高度： 18m 轨距： 24m 工作级别： A6起升速度： 220m/min起重机运行速度：880 m/min车运行速度： 440 m/min2.2.2 方案选型龙门起重机的选型必须建立在调查研究的基础上。选型时应充分了解用户要求，机械的工作条件，制造工艺水平，设备维修能力和料源等因素。无论选择了什么形式的龙门起重机，都要力求达到节约材料，使用性能好，制造安装容易，维修方便，专用费用少和外形美观等目的。选型时应该由使用、制造、设计技术人员三方面相互协商，汲取各方面的经验和成果，尤其是国外先进技术6。需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397638第 3 章 龙门起重机总体及金属结构设计3.1 总体结构及尺寸设计3.1.1 主梁设计（1）基本尺寸设计取主梁高度 H1=（1/14-1/17 ）L=3.6 6.8m根据设计的实际要求和结构的要求取 H1=4040mm选用主梁为偏轨式箱形主梁 主梁宽度 B1=（0.60.8）H1=1.3 2.1m初选 B1=1.59m变截面长度 初选为 3m主梁上、下翼缘板厚 0 =20mm主腹板 1=12mm 副主板 2 =8mm箱形梁承轨部分采用宽翼缘 T 字钢拼合，型号为 600T 字钢上翼缘厚 20、腹板厚 12图 3-1 主桥架总图需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397639（2）主梁截面几何参数计算图 3-2 主梁截面尺寸截面积:A0=(1774X20+1650X20+4000X12+4000X8)mm2=148520mm4求重心坐标： 1(748201640128340165208)5209.3x mm1(365)48.y求惯性矩： 33332221411706504084069. .9.93.85(m)XI33332222104117065404086.9.7.7.5()yI3.1.2 端梁设计端梁高度 H2=1/2H1=2020mm宽度 B2=1m端梁上、下翼缘板厚 0=10mm需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 130413976310腹板 =8mm主梁和端梁采用法兰盘螺栓链接图 3-3 端梁尺寸3.1.3 刚性支腿设计根据跨度 60m，采用一刚性支腿和一柔性支腿的设计方法，柔性支腿铰接。在门架平面计算按静定简图，在计算支腿平面内力时，采用超静定简图。由于设计起重机为工作级别为 M6，最大轮压为 20.3t，查手册选取车轮的车轮直径为 800，轨道型号为 QU80。由于起升高度 H0=16.5m，极限起升高度距主梁下翼缘高度 h0=2.5m，支腿与质量连接支座高度 hz=0.3m 。6 轮台车高度 h 台 =3.415m台车与下端梁连接支座 H 支下=185mm 下端梁高度 H 下端=600mm得出支腿的高度为：H 支= H0+h0-hz-h 台-H 支下 -H 下端=（ 16.5+2.5-0.3-3.415-0.185-0.6）m=14.5m=14500mm门架平面:刚性支腿上端宽度:b 刚上=1.2h 主=4.8m 。为满足弯矩和扭力的强度要求，取 b 刚上=5m。下端宽度 b 刚下>1.59/3=0.53m。考虑车轮和支腿支撑的构造，取 b 刚下=1000mm。为节省材料又能符合力学的要求，将刚性支腿的构造设计为如下图形式：需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 130413976311图 3-4 刚性支腿刚性支腿上截面：图 3-5 11 截面图刚性支腿下截面：图 3-6 22 截面图刚性支腿 1-1 截面计算：需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 130413976312222(640157610)49098Amm图 3-7 刚性支腿上端截面整个截面是由两个截面组成，一个截面321041205762140795.68mxI半 （ ）9y434半 （ ）整个截面的惯性矩： 10423.6mxI半 2124y5.9A半计算刚性支腿中间截面的尺寸属性： 2980刚 中 上 143.6mxxI刚 中 上 （ ）214yy275.30A刚 中 半 （ ）刚性支腿下端截面计算： 22(10416)6m3 10425740795.4xI（ ）29y 231 （ ）3.1.4 柔性支腿设计 柔性支腿下端宽度设计于刚性支腿相同：b 柔下=1040mm根据 b0.7柔 下柔 上 柔 上需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 130413976313取 b 柔上=1640mm图 3-8 柔性支腿支腿上截面：图 3-9 柔性支腿上端截面柔性支腿下端截面和刚性支腿下端截面各尺寸一样：图 3-10 柔性支腿下端截面柔性支腿上截面： 22(1640215760)740Am3 1044953.6mxI （ ）需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 13041397631432104y124602157693.5mI（ ）柔性支腿中间截面： 22(3)04Am3 104120576147953.xI（ ）2y42068m（ ）柔性支腿下截面和刚性支腿下截面各尺寸一样，截面性质一样在此不再做计算。3.1.5 下端梁设计图 3-11 下端梁总尺寸下端梁的两端截面计算：图 3-12 下端梁截面22(1046201)4580Am3 9463.1mxI （ ）2y 912 （ ）3.1.6 上马鞍设计上马鞍设计与主梁直接相连，截面比较细小，起到加强桥架稳定性、水平刚度、抗弯、抗扭能力。因为上马鞍不在支腿平面与支腿直接刚性连接，所以所受作用力相对较小。为了简化模型在此我们不对其做考虑，把其当作进一步加强作用。需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 130413976315图 3-13 支腿平面示意图图 3-14 上马鞍的尺寸设计3.2 主桥架计算3.2.1 载荷计算 起重机的各种载荷不可能同时作用于金属结构，应按各种载荷出现的频繁程度与结构的重要性根据起重机不同工况，考虑最不利的情况下，进行合理组合。（1）主梁自重载荷 主梁的单位重量： 34q019.801./2'6GFNmLl静 总（2）一根主梁上小车集中载荷 由于小车的轨距相对主梁桥梁的长度过小，故计算时将车轮压力计算为一点压力，作为集中载荷，作用于主梁上的移动载荷。 35()/2(108)9.10/29.810Qxcpmg N由于 简便起见 用 代替 ， ， =1.1421424（3）端梁自重 分配于主梁端部为固定集中载荷:需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 1304139763163449.810.91dFN（4）惯性载荷 一根主梁上的小车惯性力为: 549.8107.14HxP一根主梁自重的惯性力: 431.30.951/HFqNm端梁自重作用在主梁端的惯性力为: 32.7014dHP（5）偏斜运行侧向力 由于本起重机采用刚、柔性支腿，故侧向力主要作用在刚性支腿架下面。满载小车在主梁跨中央 支腿下面采用 6 车轮台车，2 个一组刚性支腿端总静轮压： 36111P()(46208)9.0.7903RGP N桥由 查得06.8LB.15偏斜侧向力为： 641s.079.08.9102RP N满载小车在主梁左端极限位置 刚性支腿下端车轮总静轮压为： 362111P)468012)9.0.4032RGP N桥（ （ 5s22.0.5.N（6）扭转载荷偏轨箱形梁有垂直载荷和水平惯性力的偏心作用而产生的移动扭矩，其他载荷产生的扭矩较小而且作用方向相反，故不做考虑。偏轨箱形梁弯心 A 在梁截面的对称形心在 x 轴上， （不考虑翼缘板外伸部分）弯心需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 130413976317至主腹板中线的距离为： 21281()(1590)632ebm图 3-15 扭转载荷计算轨高 hg=152mm1' (2015)2172ghHhm移动扭转力为： 551.9863.80pTe Nm4'702.1.HxPh3.2.2 强度计算（1）主梁跨中的强度计算需要计算主梁跨中截面危险点 1、2、3 的强度图 3-16 主梁截面主腹板上边缘点 1 的应力需要 CAD 图纸，Q 咨询 414951605 或 130413976318主腹板边至轨顶距离为： 01527yghm主腹板边的局部压应力为： 54.98107.6(27)2mPMpaC垂直弯矩产生的应力为： 7301 1.049.06.893.85xMy paI水平弯矩产生的应力为： 63102 102.72.7.6.5yx MpaI惯性载荷与侧向力对主梁产生的轴向力较小且作用相反。应力很少故这此不计算。主梁上翼缘的静矩为: 0103(.5)2174(986.10)72yBm主腹板边上的切应力为： 57531 6.4.04.100378(28)927.2FpSyTnIxAMa 式中：A0 为主梁的过四边中心线的截面面积： 201594063918m点 1 的应力：002.5pa2222 231.957.0613.957.063.16.877mMpa点 2 的应力：736321 10.042.2.82.38