焊接结构设计起重机海峰研讨.doc

焊接结构与生产课程设计 说明书 设计题目 通用桥式起重机 金属结构和生产工艺设计 学 院 材料科学与工程 年 级 2012级 专 业 焊接技术与工程 学生姓名 魏海峰 学 号 12089940535 指导教师 王军 目 录 第一部分结构设计 1 主梁结构设计与校核 3 1.1 桥式起重机桥架介绍 3 1.2 大车的设计 3 1.3 端梁的设计： 4 1.4 总体结构示意图 4 2 桥架截面尺寸初步确定 5 2.1 尺寸计算 5 2.2 腹板加筋板 6 2.3 主梁截面参数设计表 7 3 主梁的受力分析 8 3.1 载荷的计算 8 3.2 垂直方向 (按静定简支梁计算) 9 3.3 水平方向上的弯矩和剪力 11 4 主梁强度计算 12 4.1 主梁最大弯矩截面的正应力 12 4.2 主梁最大剪力截面的剪应力 12 4.3 主梁的刚度验算(不计动力系数) 13 4.4 挠度设计 13 4.5 焊缝尺寸的设计 13 第二部分工艺设计 5 工艺设计 14 5.1 材料复检 15 5.2 钢材处理 15 5.3 备料 15 5.4 装配 16 顺序如下图所示： 16 5.5 焊接 17 5.6 对主梁的检验及修整 19 5.7 整体修整 20 5.8 总结 20 6 参考文献 21 主梁结构设计与校核 桥式起重机桥架介绍 （图1） 原始数据 设计基本参数 起重量（吨） 跨度（米） 小车轮距（米） 16 19 1.2 桥架截面尺寸初步确定 尺寸计算 参数 计算步骤 初步确定 主 梁高 度h h=（1/14～1/18）L （m） h=19000(1/14~1/18)=1006mm 1006mm 腹板间 距bo bo=（1/50～1/60）L （m） bo=（1/50～1/60）19000=380mm 工艺要求主梁高度和腹板间距关系h/bo≤3 L/bo≤50 380mm 盖板宽度b 自动焊 b=bo+2（20+δo）=380+52=432mm 432mm 腹板厚度δo 为考虑锈蚀和控制波浪度， 当Q=5～63tf时， δo≥6mm这里取6mm 8mm 盖板厚度δ1 受压盖板厚度δ1： b1/δ1≤60 受拉盖板厚度δ2：δo≤δ2≤δ1 这里取上盖板厚度6.5mm，下盖板厚度6.5mm 8mm 端梁的高度和宽度 端梁的高度h端=（0.4～0.6）h=530mm 端梁的宽度b端=（0.5～0.8）h=318mm 530mm 318mm 主梁端部过度距离C C=（1/5～1/10）L=2.38m 腹板高度ho=h-δ1-δ2=1000mm 2.38m 1000mm 腹板加筋板 （选取橘色区） 腹板高度h0与腹板厚度δo之比h0/δo 腹板受压区 同时有直接作用的集中轮压（如一般简支的工字形主梁，偏轨箱形梁） 腹板受压区没有直接作用的集中轮压（如正轨箱形梁截面的主梁等） 腹板受拉区直接作用有集中轮压（如悬臂梁） h0/δo≤70（60）① 可不设筋板或仅按构造需要设筋板 可不设保证局部稳定性的筋板，但需加短筋板或承轨梁以承受钢轨 设横向筋杆 70（60）h0/δo≤160（135） 沿梁全长设置横向筋板a≤2h，a≤2.2m 采用如图4的横向筋板 a≤2h，h2=0.3h 160（135）h0/δo≤240（200） 沿梁全长设置横向筋板，并同时在受压区设一道或两道纵向筋杆 采用如图5纵横筋板 240（200）h0/δo≤320（270） 应配置横向筋板机两道纵向筋杆 h0/δo320（270） 按高腹板梁的局部稳定性处理，配置多根纵向及横向筋 主梁截面参数设计表 桥架参数 单位（毫米） 主梁高度 1006 腹板间距 380 腹板厚度 6 盖板宽度 432 上盖板厚度 8 下盖板厚度 8 端梁高度 530 端梁宽度 318 主梁端部过度距离 2375 腹板高度 1000 主梁的受力分析 载荷的计算 3 桥式起重机桥架结构的计算载荷组合 载荷情况 载荷种类 主 梁 Ⅰ Ⅱ 大车不动,小车在规定位置起升或下降载荷. 大车平稳制动,小车在跨中,满载下降制动. 桥架自重 Gq=7.5tf KⅡGq=1.1X7.5 小车自重 Gx=0.35X16 KⅡGx=1.1X0.35X16 起升载荷 ψⅠQx=ψⅠX16 ψⅡQq=1.15X16 大车起制动