旋臂式起重机(悬臂吊)计算公式
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盖板宽度（B） 上盖板板厚（δ1） 下盖板板厚（δ3） 腹板高度（H） 腹板板厚（δ2） 腹板间隔（C）
300 mm 16 mm 20 mm 560 mm
6 mm 188 mm
面积A 惯性矩Ix 惯性矩Iy 模数Wx 模数Wy
17520 1.07E+09 1.44E+08 3.83E+06 9.62E+05
6.3吨旋臂吊计算书
旋臂式起重机计算公式
设计计算书
6.3吨旋臂吊计算书
一
已知条件
额定载荷 起升高度 立柱高度 葫芦自重 旋臂自重
旋臂配重
旋臂总长 立柱外径
管壁厚度
G＝ H＝ H1＝ G葫芦＝ G臂＝
G配＝
L1＝ D1＝
δ1＝
42000 N 2000 3000 mm 10000 N 4000 N
0N
5000 mm 630 mm
12 mm
回转速度 小车行走 起升速度 旋臂长度 有限半径
配重到回 转中心距离
立柱高度 旋臂底到 地面高度
U1＝ U2＝ U3＝ L2＝ L3＝ L4＝
H1＝ H2＝
0.55 rpm 20 m/min 8 m/min
5000 mm 4500 mm
0 mm
3000 mm 2800 mm
＝ 0.5 × 0.012 × 0.8 × 62100
＝
298.1 N.m
坡度阻力 0.7×M×
矩T2＝ sin
0.7×
＝
24400000 0×sin
（0.5）
回转阻力 Tf + T1＋ 矩 T= T2 2305.39 =+ 298.08+1
＝
1490492 N.mm
＝
1490.5 N.m
＝
4093.97 N.m
6.3吨旋臂吊计算书
6.3吨旋臂吊计算书
6.3吨旋臂吊计算书
6.3吨旋臂吊计算书
此处挠度计算是错的，应按立柱变形摆角综合悬臂变形计算挠度
＝
7
mm
旋臂弯矩
对立柱所
产生的挠
度 f2
f2＝
M×H2^2 3×E×Ix
＝
244000000×2800^2 3×210000×3027531520
＝
1
mm
旋臂总挠
度f
f＝ f1＋f2
＝ 7＋1
＝
8 mm
许用挠度 f许，要求 小于有限 旋臂长度 加上立柱 高度的250
f许＝
L3＋H2 250
4500＋
所引起的
力矩 M2
M2＝ q1×L2
L2 2
-
q1（L1-L2） L1－L2 2
＝ 0.8×5000
5000 2
-
＝
10000000
-
＝ 10000000 N.mm
0.8(5000-5000) 0
5000-5000
2
配重所引 起的力矩 M3
M3＝ G配×L4
0×0＝
0 N.mm
总力矩 M
M＝M1＋M2 －M3＝
合格
七
验算回转 电机功率
T×U1 Pk＝ 9550×η
＝
4093.97×0.55 9550×0.85
P＝ 1.2×Pk
＝ 1.2×
η为减速 机效率＝
0.85
＝
0.28
KW
＝
0.336 KW
P＝
0.336
<
选用电机 功率＝
0.55 KW
回转电机 功率验算 合格
为
八
地脚螺栓 强度校核
地脚螺栓 布置直径 地脚螺栓 数量 螺栓直径 查表M30螺 栓小径 d 圆周排列 时，螺栓 承受最大 的载荷 P
立柱、旋
二
臂截面简
图以及数
6.3吨旋臂吊计算书
立柱截面 计算参数 直径 板厚 面积 惯性矩Ix 惯性矩Iy 模数Wx 模数Wy
800 16 39388 3.03E+09 3.03E+09 7.57E+06 7.57E+06
mm mm mm^2 mm^4 mm^4 mm^3 mm^3
旋臂截面 计算参数
1100 mm
20 个 M30 28.5 mm
（Ko＋Kc）×M×D P＝
2×Σxi^2
2.5×244000000×1100
2×1682046 ＝ 2.0E+05 N
Ko＋Kc为 螺栓预紧 系数和刚 查表：Ko ＋Kc＝ Σxi^2为 所有螺栓 距轴心的 距离平方
2.5
经过测量
计算，Σ 1682046 mm^2
数值 0.5 4 5200 5 3 1.33 1010 2.5 0.5 0.012 0.8 62100
单位 r/min 常数 Kg m s
KG m °
m N
（旋转惯性矩）J载荷 =
=
KmDe^2 4
4 x 5200 x 5^2 4
＝
130000 Kg.m
6.3吨旋臂吊计算书
（旋转惯性矩）J悬臂 =
＝
4.1E+06 N.mm
四
旋臂强度 校核
旋臂垂直 应力 σ1
σ1＝
M Wx
＝
2.4E+08 3.83E+06
＝
63.68
MPa
旋臂水平 应力 σ2
σ2＝
T Wy
＝
4.1E+06 9.62E+05
＝
4.26
MPa
主梁最大 应力 σ
σ＝
σ1＋σ2 ＝
63.68＋4.26＝
67.94 MPa
许用应力〔σ〕Ⅱ＝σⅡ/1.33＝
＝
2285000
＝
29.2
mm
工作级别 A3
因为
f＝8
< f许＝
所以旋臂 的挠度合
六
计算立柱 强度
立柱弯曲
应力 σ3
σ3＝
M Wx
＋
N A
＝
2.4E+08 7.57E+06
＋
62100 39388
＝
35.8
MPa
立柱最大应力σ3＝
35.8 <
材料许用应力〔σ〕Ⅱ＝
176.7
6.3吨旋臂吊计算书
立柱强度 验算为
234000000＋10000000－0
＝
2.4E+08 N.mm
四
计算回转 扭矩 T
名称 转速 系数（载荷） 质量（载荷） 吊具总长度（回转半 预定启动时间 系数（悬臂） 质量（悬臂） 悬臂重心半径 坡度倾角 止推轴承的摩擦系 止推轴承内径与外径 止推轴承所受的垂直
参数 n= k= m= De= t= K= M= D＝ α＝ u= D= G=
235 1.33
＝
176.7 N/mm^2
6.3吨旋臂吊计算书
旋臂最大应力σ＝ 67.94 <
材料许用应力〔σ〕Ⅱ＝
176.7
旋臂强度验算为 合格
五
计算旋臂 挠度
载荷跟葫
芦自重对
旋臂所产
生的挠度
f1＝
（G＋G葫芦）×L3^3 3×E×Ix
＝
（42000＋10000）×4500^3 3×210000×1071350656
=
KmDe^2 1.33 ×41010 ×
2.45^2
＝
2098.91 Kg.m
Jn＝
J载荷＋J 悬臂
＝ 130000+2098.91
(惯性扭矩）T1= =
Jnn
9.55t
132098.9 × 0.5
9.55 × 3
＝ 132098.9 Kg.m
＝
2305.39 N.m
（吊具摩擦阻转矩）
0.5uDG
mm^2 mm^4 mm^4 mm^3 mm^3
三
计算旋臂 所受弯矩
旋臂均布 载荷 q1
q1= Q臂
＝
4000
＝
L1
5000
葫芦和载 荷在最大 回转半径 4500处的
0.8
N/mm
6.3吨旋臂吊计算书
M1＝
（G葫ห้องสมุดไป่ตู้ ＋G）×
（10000+
＝ 42000）
×4500
＝ 2.3E+08 N.mm
旋臂自重
xi^2＝
螺栓拉应 力 σ4
6.3吨旋臂吊计算书
σ4＝ ＝
P A 4×199459.47 3.14×28.5^2
＝
312.82
MPa
M30地脚螺 栓采用35 ＃材料， 抗拉强度
530 MPa
σ4＝ 312.82
<
选用拉应 力
530 MPa
地脚螺栓 校核：
合格
6.3吨旋臂吊计算书
6.3吨旋臂吊计算书
300 mm 16 mm 20 mm 560 mm
6 mm 188 mm
面积A 惯性矩Ix 惯性矩Iy 模数Wx 模数Wy
17520 1.07E+09 1.44E+08 3.83E+06 9.62E+05
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旋臂式起重机计算公式
设计计算书
6.3吨旋臂吊计算书
一
已知条件
额定载荷 起升高度 立柱高度 葫芦自重 旋臂自重
旋臂配重
旋臂总长 立柱外径
管壁厚度
G＝ H＝ H1＝ G葫芦＝ G臂＝
G配＝
L1＝ D1＝
δ1＝
42000 N 2000 3000 mm 10000 N 4000 N
0N
5000 mm 630 mm
12 mm
回转速度 小车行走 起升速度 旋臂长度 有限半径
配重到回 转中心距离
立柱高度 旋臂底到 地面高度
U1＝ U2＝ U3＝ L2＝ L3＝ L4＝
H1＝ H2＝
0.55 rpm 20 m/min 8 m/min
5000 mm 4500 mm
0 mm
3000 mm 2800 mm
＝ 0.5 × 0.012 × 0.8 × 62100
＝
298.1 N.m
坡度阻力 0.7×M×
矩T2＝ sin
0.7×
＝
24400000 0×sin
（0.5）
回转阻力 Tf + T1＋ 矩 T= T2 2305.39 =+ 298.08+1
＝
1490492 N.mm
＝
1490.5 N.m
＝
4093.97 N.m
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6.3吨旋臂吊计算书
此处挠度计算是错的，应按立柱变形摆角综合悬臂变形计算挠度
＝
7
mm
旋臂弯矩
对立柱所
产生的挠
度 f2
f2＝
M×H2^2 3×E×Ix
＝
244000000×2800^2 3×210000×3027531520
＝
1
mm
旋臂总挠
度f
f＝ f1＋f2
＝ 7＋1
＝
8 mm
许用挠度 f许，要求 小于有限 旋臂长度 加上立柱 高度的250
f许＝
L3＋H2 250
4500＋
所引起的
力矩 M2
M2＝ q1×L2
L2 2
-
q1（L1-L2） L1－L2 2
＝ 0.8×5000
5000 2
-
＝
10000000
-
＝ 10000000 N.mm
0.8(5000-5000) 0
5000-5000
2
配重所引 起的力矩 M3
M3＝ G配×L4
0×0＝
0 N.mm
总力矩 M
M＝M1＋M2 －M3＝
合格
七
验算回转 电机功率
T×U1 Pk＝ 9550×η
＝
4093.97×0.55 9550×0.85
P＝ 1.2×Pk
＝ 1.2×
η为减速 机效率＝
0.85
＝
0.28
KW
＝
0.336 KW
P＝
0.336
<
选用电机 功率＝
0.55 KW
回转电机 功率验算 合格
为
八
地脚螺栓 强度校核
地脚螺栓 布置直径 地脚螺栓 数量 螺栓直径 查表M30螺 栓小径 d 圆周排列 时，螺栓 承受最大 的载荷 P
立柱、旋
二
臂截面简
图以及数
6.3吨旋臂吊计算书
立柱截面 计算参数 直径 板厚 面积 惯性矩Ix 惯性矩Iy 模数Wx 模数Wy
800 16 39388 3.03E+09 3.03E+09 7.57E+06 7.57E+06
mm mm mm^2 mm^4 mm^4 mm^3 mm^3
旋臂截面 计算参数
1100 mm
20 个 M30 28.5 mm
（Ko＋Kc）×M×D P＝
2×Σxi^2
2.5×244000000×1100
2×1682046 ＝ 2.0E+05 N
Ko＋Kc为 螺栓预紧 系数和刚 查表：Ko ＋Kc＝ Σxi^2为 所有螺栓 距轴心的 距离平方
2.5
经过测量
计算，Σ 1682046 mm^2
数值 0.5 4 5200 5 3 1.33 1010 2.5 0.5 0.012 0.8 62100
单位 r/min 常数 Kg m s
KG m °
m N
（旋转惯性矩）J载荷 =
=
KmDe^2 4
4 x 5200 x 5^2 4
＝
130000 Kg.m
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（旋转惯性矩）J悬臂 =
＝
4.1E+06 N.mm
四
旋臂强度 校核
旋臂垂直 应力 σ1
σ1＝
M Wx
＝
2.4E+08 3.83E+06
＝
63.68
MPa
旋臂水平 应力 σ2
σ2＝
T Wy
＝
4.1E+06 9.62E+05
＝
4.26
MPa
主梁最大 应力 σ
σ＝
σ1＋σ2 ＝
63.68＋4.26＝
67.94 MPa
许用应力〔σ〕Ⅱ＝σⅡ/1.33＝
＝
2285000
＝
29.2
mm
工作级别 A3
因为
f＝8
< f许＝
所以旋臂 的挠度合
六
计算立柱 强度
立柱弯曲
应力 σ3
σ3＝
M Wx
＋
N A
＝
2.4E+08 7.57E+06
＋
62100 39388
＝
35.8
MPa
立柱最大应力σ3＝
35.8 <
材料许用应力〔σ〕Ⅱ＝
176.7
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立柱强度 验算为
234000000＋10000000－0
＝
2.4E+08 N.mm
四
计算回转 扭矩 T
名称 转速 系数（载荷） 质量（载荷） 吊具总长度（回转半 预定启动时间 系数（悬臂） 质量（悬臂） 悬臂重心半径 坡度倾角 止推轴承的摩擦系 止推轴承内径与外径 止推轴承所受的垂直
参数 n= k= m= De= t= K= M= D＝ α＝ u= D= G=
235 1.33
＝
176.7 N/mm^2
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旋臂最大应力σ＝ 67.94 <
材料许用应力〔σ〕Ⅱ＝
176.7
旋臂强度验算为 合格
五
计算旋臂 挠度
载荷跟葫
芦自重对
旋臂所产
生的挠度
f1＝
（G＋G葫芦）×L3^3 3×E×Ix
＝
（42000＋10000）×4500^3 3×210000×1071350656
=
KmDe^2 1.33 ×41010 ×
2.45^2
＝
2098.91 Kg.m
Jn＝
J载荷＋J 悬臂
＝ 130000+2098.91
(惯性扭矩）T1= =
Jnn
9.55t
132098.9 × 0.5
9.55 × 3
＝ 132098.9 Kg.m
＝
2305.39 N.m
（吊具摩擦阻转矩）
0.5uDG
mm^2 mm^4 mm^4 mm^3 mm^3
三
计算旋臂 所受弯矩
旋臂均布 载荷 q1
q1= Q臂
＝
4000
＝
L1
5000
葫芦和载 荷在最大 回转半径 4500处的
0.8
N/mm
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M1＝
（G葫ห้องสมุดไป่ตู้ ＋G）×
（10000+
＝ 42000）
×4500
＝ 2.3E+08 N.mm
旋臂自重
xi^2＝
螺栓拉应 力 σ4
6.3吨旋臂吊计算书
σ4＝ ＝
P A 4×199459.47 3.14×28.5^2
＝
312.82
MPa
M30地脚螺 栓采用35 ＃材料， 抗拉强度
530 MPa
σ4＝ 312.82
<
选用拉应 力
530 MPa
地脚螺栓 校核：
合格
6.3吨旋臂吊计算书
6.3吨旋臂吊计算书