机械毕业设计1310T桥式起重机设计(箱型梁设计及受力计算)
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1-电动机；2-制动器；3-带制动轮的半齿轮联轴器；4-浮动轴；5-半齿联轴器；6-减速器；7-车轮
3.2选择车轮与轨道，并验算其强度
按图3-2所示的重量分布，计算大车车轮的最大轮压和最小轮压
图3-2 轮压计算图
满载时，最大轮压：
）
（1-3 t 65.112015.2224104424e 24xc xc max =-⨯++-=-⋅
++-=L L G Q G G P
空载时，最大轮压：
）（2-3 t 9.65.2215.22244424124xc xc max =-⋅+-=-⋅+-='L L G G G P 空载时，最小轮压：
）
（3-3 t 1.55
.221244424124xc xc min =⨯+-=⋅
+-='L G G G P 载荷率：417.024
10
==G Q （3-4）
t 65.11max =P
t 9.6max
='P
t 10.5min
='P
417.0=G
Q
图3-1 分别传动大车运行机构布置图
3 4
5
7
m
加筋板的布置尺寸
为了保证主梁截面中受压构件的局部稳定性，需要设置一些加筋构件如图4-3所示。
主梁端部大加筋板
的间距：
m 1a m 1.1h a ='=≈'，取
主梁端部（梯形部分）小加筋板的间距：
m 5.02a a 1
='
=' （4-3） 主梁中部（矩形部分）大加筋板的间距：
m 2a m 2.2~65.1h 2~5.1a ===，取）（
主梁中部小加筋板的间距：若小车钢轨采用15P 轻轨，其对水平重心轴线x -x 的最小抗弯截面模数3min cm 7.47=W ，
则根据连续梁由钢轨的弯曲强度条件求得加筋板间距（此时连续梁的支点即加筋板所在位置；使一个车轮轮压作用在两加筋板间距的中央）：
m 1a ='
m 5.0a 1
='
m 2a =
m 1a 1=
图4-1 主梁中间截面尺 寸简图 图4-2 主梁支承截面 尺寸简图 图4-3 主梁截面图
主梁水平最大弯矩式中：15
.1
=
∏
ψ—动力系数
司机操控室的重量
G为固定的集中载荷，重心作用
位置到主梁一端的距离大约取m
l8.2
=。属于固定载荷
的还有大车运行机构的电动机和减速器等较沉的部件重
量。
主梁垂直方向载荷计算简图如下图4-4所示：
由公式计算主梁垂直最大弯矩：
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
+
+
⎪⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
-
+
+
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛-
+
=
∏
∏
+
2
4
2
2
1
2
xc
2
1
)
(
max q
L
P
P
L
L
G
k
G
k
qL
L
B
L
P
P
M
d
P
G
（4-11）
设敞开式司机操控室的重量为kg
G1000
=，其重心
距支点的距离为cm
280
l
=。
将各已知数值带入上式计算可得：
cm
kg
M P
G⋅
⨯
=
+6
)
(
max
10
6.6
主梁水平方向载荷计算简图如图4-5所示：
cm
kg
M P
G
⋅
⨯
=
+6
)
(
max
10
6.6
图4-4 主梁垂直方向载荷计算简图
主梁的强度验算
主梁水平方向弯矩图如图4-6所示：
由公式计算主梁水平最大弯矩：
⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=γγ
L L q L
L P M g g g 23242142
max （4-12）
式中：2
y 1y 2
333c 8I I K L L xc ⋅++=γ 作用在主梁上的集中惯性载荷为：
kg P P P 73010
3600
37001021g =+='+'= （4-13）
作用在主梁上的均布惯性载荷为：
图4-5 主梁水平方向载荷计算简图
图4-6 主梁水平方向弯矩图
2
端梁垂直最大弯矩
端梁水平最大弯矩
在国产的5～50t系列桥式起重机桥架结构中，端梁
原来的安装接头，腹板和上下盖板均利用连接板及受剪
切的普通螺栓连接，这种连接方式给制造和安装带来许
多不便。因此近年来已做了设计改进。改进后的端梁安
装接头采用受剪切螺栓和受拉伸螺栓混合连接的方式。
这种接头的上盖板和腹板焊有角钢做的连接法兰，下盖
板的接头仍用连接板和受剪切螺栓连接。
设两根主梁对端梁的作用力)
(
max
P
G
Q+相等，则端梁的最大
支反力如图4-7计算：
K
a
L
Q
R xc
P
G
A
)
2
(
2
)
max
-
=
+
（
（4-24）
式中：K—大车轮距，cm
K400
=；
xc
L—小车轨迹，cm
L
xc
200
=；
2
a—传动侧车轮轴线至主梁中心线的距离，取
cm
a110
2
=
由此可得：
kg
R
A
14400
400
)
110
2
200
(
13720
=
⨯
+
=
端梁在主梁支反力)
(
max
P
G
Q+作用下产生的垂直最大弯
矩计算：
cm
kg
a
R
M
A
z
⋅
⨯
=
⨯
=
⋅
=6
1
max
10
296
.1
90
14400（4-25）
式中：
1
a—导电侧车轮轴线至主梁中心线的距离，
cm
a90
1
=。
端梁因车轮在侧向载荷作用下而产生的最大水平弯
矩计算：
cm
kg
M
z
⋅
⨯
=
6
max
10
296
.1
cm
kg
M
p
⋅
=
'103680
max
图4-7 端梁支反力计算简图