冶金铸造双梁桥式起重机结构设计毕业设计

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1、冶金铸造双梁桥式起重机结构设计毕业设计目录摘要IAbstractII前言IV1总体方案设计11.2总体结构及设计11.3材料选择及许用应力21.4各部件尺寸及截面性质22桥架分析132.1载荷组合的确定132.2桥架假定132.3载荷计算132.4简化模型232.5垂直载荷252.6水平载荷283主主梁计算353.1强度校核353.2主主梁疲劳强度校核373.3主梁的稳定性393.4刚度计算454副主梁校核494.1强度校核494.2副主梁疲劳强度校核514.3副主梁的稳定性534.4刚度计算574.5桥架拱度595端梁校核615.1主主梁端部耳板设计615.2副主梁一侧端

2、梁的校核65结论72致谢73III参考文献74前言起重机的出现大大提高了人们的劳动效率，以前需要许多人花长时间才能搬动的大型物件现在用起重机就能轻易达到效果，尤其是在小范围的搬动过程中起重机的作用是相当明显的。双梁桥式起重机作为物料搬运机械中的一种，在各行各业中得到广泛的应用，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有很广泛的应用，在工厂的厂房内搬运大型零件或重型装置桥式起重机是不可获缺的。因此对其进行研究、改进使其结构更加合理，使用更加方便，成本更加低廉，具有重要的现实意义。桥式起重机小车主要包括起升机构、小车架、小车运行机构、

3、吊具等部分。其中的小车运行机构主要由减速器、主动轮组、从动轮组、传动轴和一些连接件组成。此次设计的冶金铸造双梁桥式起重机结构设计，安装于冶金工程厂房内，用于冶金过程供吊运铁水注入混铁炉，炼钢炉和吊运钢水注入连续铸锭设备或钢锭模等用。主小车调运盛桶，副小车进行翻转盛桶等辅助工作，对桥式起重机的载荷要求较高，所以对减速器性能要求较高。本设计为180/50t桥式铸造起重机金属结构设计，由于此桥式铸造起重机的起重量大、跨度大、工作级别高，在设计计算时疲劳强度为其首要约束条件。因此在选材时选用稳定性好，对应力集中情况不敏感的Q235-A，降低材料的成本。III为减少结构的超静定次数，

4、改善受力，同时又方便运输，桥架采用六梁铰接式结构。主、副小车的起重量均偏大，故采用偏轨箱型梁桥架。偏轨箱型梁桥架不仅可减小小车的外形尺寸，同时也增大了起升空间，有利于铸造厂间的应用。在设计时，本着满足疲劳强度、刚度、稳定性的前提下，尽可能节约材料。考虑铸造起重机主、副小车之间有一定得高度差，使副小车能自如地从主小车下面通过，故在设计主主梁时采用大截面、薄钢板，从而达到节省材料、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。根据梁的受力特点，偏轨箱型梁主腹板上侧受局部压应力，将主腹板上侧的板加厚。而其它受力较小的地方则采用较薄的板，以节约材料。在设计过程中，全部采用国

5、家标准。在结构上进行改进，对桥架的受力进行了较详尽的分析。整个设计安全、可靠、节材、耐用，满足了设计要求。III1总体方案设计1.1原始参数起重量Q(主/副)180/50t跨度S22m工作级别AiA6起升高度H(主/副)20/22m起升速度V(主/副)4.5/11.4m/min运行速度(主/副/大车)36/33.7/73.5m/min轮距(主/副)4080/1850mm轨距(主/副)8700/3000mm1.2总体结构及设计根据已给参数，此桥式铸造起重机吨位、跨度较大，为减少结构的超静定次数，改善受力，方便运输，选用六梁铰接式结构。结构框架如图(1)。图(1)桥架结构框架图

6、751.3材料选择及许用应力根据总体结构，铸造起重机工作级别A6为重级，工作环境温度较高，起重量大，频繁起吊，设计计算时疲劳强度为其首要约束条件，选用对应力集中不敏感的Q235-A，考虑起重量较大，主/副梁均采用偏轨箱型梁。材料的许用应力及性能常数见表1、表2。表1.1材料许用应力板厚正应力剪应力mm>16370152.0167.9184.487.7696.94106.5370158.8175.4192.691.7101.3111.2表1.2材料性能常数表弹性模量E剪切弹性模量G密度1.4各部件尺寸及截面性质1.4.1主主梁尺寸及截面性质1主主梁跨中截面尺寸初选高度=129

7、4～1571mm考虑大车运行机构安装在主梁内，且主主梁与副主梁的高度差必须满足一定得要求，故将主主梁取为大截面薄钢板的形式，以达到节省材料、重量轻的要求。因此取腹板高度mm。75为了省去走台，对宽型偏轨箱型梁，主主梁腹板内侧间距取mm>=440mm。上下翼缘板厚度mm，上翼缘板长2530mm，下翼缘板长2326mm，主腹板厚度mm，副腹板厚度mm。上下翼缘板外伸部分长不相同。有轨道一侧上翼缘板外伸长度mm，取250mm。其它翼缘外伸部分长度mm。mm(焊缝厚度)取=50mm。轨道侧主腹板受局部压应力，应将板加厚，由