12 起重运输机金属结构 第十二章 轮式起重机的转台和底架 31页

N——变幅滑轮组拉力，
N= 1 H G ( ) + + − ⋅ Q + L cos u W W H S h 1 2 1 q 2
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②由人字架传来的拉力T和压力F ③起升绳拉力Sq ④变幅绳拉力来自百度文库f
1 α= C1 1+ 2 a C2
（12-12）
其中 C1──纵梁弯曲柔度系数，即纵梁端部 在P=1作用下梁端挠度； C2──纵梁扭转柔度系数，即纵梁端部 在扭矩m=1作用下梁端扭转角。
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纵梁弯曲柔度系数C1
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第三节 轮式起重机的底架计算
一、计算简图
平面框架式底架
整体箱形底架
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二、计算工况
⑴ 吊臂垂直于底架对角线 ⑵ 吊臂垂直于底架纵轴线
Py = Q + G0 − N sina + Sq sinβ Px = W a − Sq cosβ 1 +W 2 − N cos
（125）
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第二节 轮式起重机的底架
一、底架的作用 Ø承受并传递上车的载荷; Ø安装起重机的走行部分 。
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二、底架的结构型式
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（12-6）
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⑵ 反对称载荷引起的内力
对称结构在反对称载荷作用下对称内力等于零
弯矩 Z3=0
Q b2 = P2 − Z1 = P 剪力 纵 最大弯矩 M b 2 = Pb − Z 2 梁 M Kb 2 = aZ1 = m 扭矩
1.
当量横梁的折算抗扭惯性矩 I Kae
I Kae =
∑ I Kai ξ i
i =1
p
πni ξ i = ni (2 − ni )sin 2
ξi——折算系数，根据ni查表12-1或图12-19 ni——第i根横梁距纵梁固定端的距离与b的比值。
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三、底架与支腿的连接形式
轮式起重机支腿形式： ØH型支腿 ØX型支腿 Ø蛙式支腿 Ø辐射式支腿 Ø铰接式支腿
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H型支腿
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（12-41）
或
f ′ 2A f ∆ = 2 A − (C1 P − C1′P ′ ) = a a a
（12-42）
式中
P′、m′ ──底架后段纵梁梁端的作用力和扭矩；
′、C2 ′ C1
──底架后段纵梁的弯曲和扭转柔度系数。
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第十二章
轮式起重机的转台和底架
第一节 轮式起重机的转台 第二节 轮式起重机的底架 第三节 轮式起重机的底架计算 作 业
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第一节 轮式起重机的转台
一、转台的作用 Ø安装上车所有的机构和结构件; Ø承受并传递上车所有载荷。
2. 内力分析
对称载荷P1
V A + VB P1 = 2
反对称载荷P2
(V A − VB ) A P2 = 2a
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⑴ 对称载荷引起的内力
对称结构在对称载荷作用下反对称内力等于零
弯矩 X 1 = 0 剪力
作业
教材P354～355习题12-1
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① 吊臂通过根部铰支座传来的压力P
1 G o o P= N cos 90 − u + a + S q cos 90 − u + β + Q + sin u 2
(
)
(
)
式中
a = arcsin H h , β = arcsin L L
τ Wb ——弯曲剪应力，
（12-34）
式中
τ Wb =
(Qb1 + Qb 2 )S
I bδ Σ
δ M Kb 2 = 2δAc M Kb 2 I Kb
（12-32）
τ Kb ──扭转剪应力,
开口截面 闭口截面 τ Kb = τ Kb
（12-33）
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b3 C1 = 3 EI b 0 . 75 1 − a EI b 1 + ⋅ b GI Ka
（12-16）
纵梁扭转柔度系数C2
b C2 = GI Kb
（12-17）
式中 Ib、IKb ——纵梁抗弯和抗扭惯性矩； Ia、IKa ——横梁抗弯和抗扭惯性矩。 内力Z2
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二、转台的结构型式
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三、转台计算
1．转台计算简图及计算工况 计算简图：简支外伸梁 计算工况：吊臂位于最小幅度，起吊最大额定起重量 2．采用滑轮组变幅的转台计算 计算载荷：
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变幅油缸压力N ：
N= 1 H 1 Q + G L cos u W W H S r + ( + ) − 0 1 2 1 q 2
（124）
吊臂根部铰支座作用力P ：
Z2 = 0.5 Pb a EI b 1+ ⋅ b GI Ka
（12-15）
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五、整体箱形底架内力计算
弯矩 扭矩 剪力
P 1=
M b = 2 P1b − Gb0 M Kb = 2aP2 Qb = 2 P1 − G
Sq =
S
f
r r r N =T +F
Q m qη q
Q m fη
f
=
⑤转台及上部机构重力G1、配重重力G2 转台纵梁的强度校核:
σ = M
max
W
≤ [ σ
]
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3．采用油缸变幅的转台计算
计算载荷： ① 由吊臂根部铰支座传来的拉力P ② 由变幅油缸传来的压力N ③ 起升绳拉力Sq ④ 转台及上部机构G1重力、配重G2
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Qa 2 = Z1 剪力 横 最大弯矩 M Ka 2 = aZ1 = m 梁 M Ka 2 = Z 2 扭矩
内力Z1
Z1 = (1 − α )P2
（12-14）
式中α——反对称载荷分配系数，
ϕ = arctg ( B / 2 A)
ϕ = 90 0
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三、计算载荷 支腿反力
V A , V B ,VC , V D
支腿反力按最小幅度起吊额定起重量的计算工况来确 定。
四、平面框架式底架的内力计算
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3．复合应力
纵梁
2 2 σ = σb + 3τ b ≤ [σ ]
（12-34）
横梁
2 2 σ = σa + 3τ a ≤ [σ ]
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七、抬腿量计算
∆ = 2 A(θ − θ ′) = 2 A(C2 m −C ′ 2 m′)
横梁 式中
τ a = τ Wa + τ Ka ≤ [τ ]
τ Wa ——弯曲剪应力，
τ Wa Qa 2 S = I aδ Σ
M Kb 2 δ I Kb M Kb 2 = 2δAc
τ Ka ──扭转剪应力,
开口截面 闭口截面 τ Kb = τ Kb
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X3 = 0
由图乘法,横梁 中间截面转角为:
∆1 p X 1 ⋅ a ⋅1 = =0 EI
X1 = 0
故
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纵梁根部最大弯矩和剪力为:
Gb0 M b1 = P1b − 2 Q = P − G b1 1 2
V A + VB ; 2
P2 =
（12-30）
(V A − VB ) A 2a
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六、底架强度校核
1．正应力
纵梁
M b1 + M b 2 σb = + σ w ≤ [σ ] （12-31） Wb
式中
σ ω ──约束扭转引起的正应力,
σω Bω ω = Iω
开口截面 闭口截面 横梁
σa =
（12-36） （12-39）
σω
ˆ Bω ω = Iω ˆ
M a2 + σ w ≤ [σ ] Wa
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2．剪应力
纵梁
τ b = τ Wb + τ Kb ≤ [τ ]