桥式起重机主梁设计说明书.doc

课程设计说明书 二零一五 年 十二 月 二零一六年一月 前 言 桥式起重机是横架于车间、仓库和料场上空进行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行，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10t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。 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 2 1、梁的截面选择和验算 2 2、箱形主梁截面的主要几何尺寸 3 三、主梁的受力分析 4 1、载荷计算 4 2、强度验算 5 3、主梁刚度的验算 8 4、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 错误！未定义书签。 结束语 37 参 考 文 献 38 桥式起重机零件表 序号 名称 数量 材料 标准 备注 图号 A0 比例 1:10 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，两者叠加会造成大弯曲变形。 腹板波浪变形：受压区，受拉区，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，腹板垂直度，b为盖板宽度，h0为梁高。 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1-1 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1 -2主梁的几何尺寸  中部高度h 端梁连接处高度h1 梯形高度c 端梁宽度 腹板的壁间距b0 腹板厚度δ0 盖板宽度b 大隔板间距a 小隔板高度h2 小隔板间距a1 纵向加筋角钢h3 腹板厚 均布载荷 集中固定载荷 移动载荷 每个轮子的轮压 F1、F2 小车自重Gx 水平均布载荷qsh 水平集中载荷Fsh 集中载荷 均布载荷 2、箱形主梁截面的主要几何尺寸 b0=467 靠近端梁处 跨中为 查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Gq=10t,自重均布载荷q1=Gq/L=35N/cm 局部重量q2=0.065t/m=6.5N/cm,集中重量为0.75t 则均布载荷为q=q1+q2=41.5N/cm 运行机构重量G1，间距L1 司机室重量G2，间距L2 电气设备重量G3，间距L3 其中为确定小车自重的系数，Q=5~100t的小车，=0.35，动力系数取1.2 Gx= =35kN 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数k来考虑，k取1.1 2、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 则主梁距左支座x处由固定载荷引起的弯矩为 移动载荷F1、F2引起的支座反力为 移动载荷在x截面的弯矩为 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 ① 将上式对x求导并令 解得 将此x值代入①得 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，并