桥式起重机主体结构设计
双梁桥式起重机结构设计
双梁桥式起重机结构设计双梁桥式起重机是一种常见的工业起重设备，它由两根跨越工作区域的梁构成，上部梁和下部梁通过立柱连接并支撑起重设备。
双梁桥式起重机结构设计主要包括以下几个方面：梁的选择、立柱设计、耐压性能、连接件设计等。
首先，对于双梁桥式起重机梁的选择，需要考虑起重机的工作范围、载荷能力、跨度等因素。
一般而言，梁的跨度越大，梁的截面尺寸也会相应增加，以增加足够的刚度和强度。
常见的材料选择包括钢材和混凝土，其中钢材的重量轻、工艺性好，适用于较重的载荷和大跨度的起重机。
其次，立柱设计是双梁桥式起重机结构设计的重要组成部分。
立柱的主要作用是支撑上部梁和下部梁，承受和传递起重机的载荷。
立柱的尺寸和材料选择需根据起重机的载荷和高度来确定，以确保足够的刚度和稳定性。
此外，在立柱的设计中还需要考虑到受力分布均匀性和裂缝控制等安全因素。
另外，耐压性能也是双梁桥式起重机结构设计中需要考虑的重要因素之一、起重机在使用过程中会承受较大的载荷和摩擦力，因此结构设计需要保证足够的耐压能力，避免产生塑性变形或破坏。
在材料选择和截面设计中，需要根据承载能力和材料性能进行计算和优化，以确保结构的安全性和稳定性。
最后，连接件设计也是双梁桥式起重机结构设计中需要关注的重要问题。
连接件主要用于连接梁、立柱和其他构件，承受起重机的载荷和反力。
连接件的设计需要考虑到传递力的均匀分布、连接稳定性和易于维护等因素。
常见的连接方式包括焊接、螺栓连接和插接等，需要根据实际情况选择合适的连接方式和设计合理的连接布置。
综上所述，双梁桥式起重机结构设计需要综合考虑梁的选择、立柱设计、耐压性能和连接件设计等因素，并根据实际情况进行计算和优化，以确保结构的安全性和可靠性。
这些设计步骤是起重机设计中不可或缺的环节，对于提高起重机性能和实现高效运作具有重要意义。
桥式起重机运行机构设计设计
目录摘要 (1)关键词 (1)1 前言 (2)2 桥式起重机的介绍 (2)2.1 桥式起重机的分类 (2)2.1.1 通用桥式起重机 (2)2.1.2 专用桥式起重机 (3)2.1.3 电动葫芦型桥式起重机 (3)2.2 桥式起重机的组成和特点 (4)2.3 桥式起重机小车运行机构 (4)2.4 本次设计中桥式起重机的主要参数 (5)3 小车运行机构设计及计算 (5)3.1 小车运行机构的传动方案 (5)3.1.1 减速器安装在小车旁边的方案 (5)3.1.2 减速器安装在两车轮中间的方案 (6)3.2 小车运行机构计算 (7)3.2.1 确定机构传动方案 (7)3.2.2 选择车轮与轨道并验算其强度 (7)3.2.3 运行阻力计算 (9)3.2.4 选定电动机并验算电动机发热条件 (9)3.2.6 验算起动不打滑条件 (11)3.2.7选择制动器 (12)3.2.8 选择制动轮 (12)4 减速器的设计及计算 (12)4.1 机构传动效率的选择 (12)4.2 传动比分配 (13)4.3 运动机动力参数 (13)4.4 齿轮传动设计 (14)4.5 轴的结构设计及计算 (18)4.5.1 高速轴设计及校核 (18)4.5.2 中间轴的结构设计 (27)4.5.3 低速轴的结构设计 (28)4.6 滚动轴承的选择与校核 (30)4.7 键连接的选择及校核计算 (31)4.8 箱体的结构设计 (32)5 小车的布置 (33)5.1 确定小车轨距和小车轮距 (33)5.2 按照选择的小车运行机构方案进行机构布置 (33)6 结论与设计总结 (33)参考文献 (35)致谢 (36)桥式起重机小车运行机构设计摘要：起重机的出现大大提高了人们的劳动效率，以前需要许多人花长时间才能搬动的大型物件现在用起重机就能轻易达到效果，尤其是在小范围的搬动过程中起重机的作用是相当明显的。
在工厂的厂房内搬运大型零件或重型装置桥式起重机是不可获缺的。
桥式起重机机构设计
2 桥式起重机行走及提升机构传动方案选择2.1 桥式起重机小车行走及提升机构组成部分桥式起重机又称天车，是横架于车间、厂房和货场上空进行物料吊运的起重设备。
它主要由电气、起重小车、大车运行机构和桥架四部分组成。
其中起重小车又可分为提升机构、小车运行机构和小车架.图2-1总体装配效果图2.1.1 起重机主要技术参数及其选择设计参数如下：起重量:30t，提升高度：10m，跨度：20m；提升速度:5m/min；工作级别:M5级；机构接电持续率:25%。
（1)起重量查《起重机设计手册》（以下简称手册)表1-1—1 起重量系列（GB/T783-1987）可知: 额定起重量为32t一般情况下,当起重量超过10t，常设二个提升机构，即主提升机构和副提升机构，选择主钩起重量32t,副钩起重量5t(2)提升高度查手册表1—1—2电动桥式起重机提升高度系列（GB/T 790-1995）可知：当 Q≤50 t，主钩提升高度：16m副钩提升高度：18m（3）跨度查手册表1-1—6桥式起重机跨度系列（GB/T 790—1995)可知:当 Q≤50 t,有通道则起重机跨度选取22m,厂房跨度选取24m；无通道则起重机跨度选取22.5m，厂房跨度选取24m；2。
1。
2 起重机工作级别（1）起重机的使用等级按GB/T 3811-2008《起重机设计规范》，查手册表1-2—1起重机的使用等级（GB/T 3811-2008,ISO 4301-1986）可知：使用等级为 U5，对应的起重机总工作循环数 C T 满足：2.50×105≤C T≤5.00×105（2）起重机提升载荷状态级别载荷状态按 Q2设计，即较少吊运额定载荷,经常吊运中重载荷。
此时起重机的载荷谱系数为：0.125<K P≤0.250(3)起重机整机的工作级别查手册表1-2—4 可知：起重机整机的工作级别为 A5（4）自重载荷的估算通用双梁桥式起重机自重估算的经验公式如下:m G=0.45 m Q+0.82 S=0.45×32+0.82×22=32.44 t （2.1）起重小车的重量计算公式如下：m t=0.4 m Q=0.4×32=12.8 t （2.2）2.2 提升机构提升机构是起重机中最重要、最基本的机构，其工作的好坏直接影响整台机器的性能。
桥式起重机的结构设计说明书资料
第一章绪论1.1 选题意义起重机械用来对物料作起重、运输、装卸和安装等作业的机械设备，它可以完成靠人力无法完成的物料搬运工作，减轻人们的体力劳动，提高劳动生产率，在工厂、矿山、车站、港口、建筑工地、仓库、水电站等多个领域部门中得到了广泛的使用，随着生产规模的日益扩大，特别是现代化、专业化的要求，各种专门用途的起重机相继产生，在许多重要的部门中，它不仅是生产过程中的辅助机械，而且已成为生产流水作业线上不可缺少的重要机械设备，它的发展对国民经济建设起着积极的促进作用。
起重机械是起升，搬运物料及产品的机械工具。
起重机械对于提高工程机械各生产部门的机械化，缩短生产周期和降低生产成本，起着非常重要的作用在高层建筑、冶金、华工及电站等的建设施工中，需要吊装和搬运的工程量日益增多，其中不少组合件的吊装和搬运重量达几百吨。
因此必须选用一些大型起重机进行吊装工作。
通常采用的大型起重机有龙门起重机、门座式起重机、塔式起重机、履带起重机、轮式起重机以及在厂房内装置的桥式起重机等。
在道路，桥梁和水利电力等建设施工中，起重机的使用范围更是极为广泛。
无论是装卸设备器材，吊装厂房构件，安装电站设备，吊运浇注混凝土、模板，开挖废渣及其他建筑材料等，均须使用起重机械。
尤其是水电工程施工，不但工程规模浩大，而且地理条件特殊，施工季节性强、工程本身又很复杂，需要吊装搬运的设备、建筑材料量大品种多，所需要的起重机数量和种类就更多。
在电站厂房及水工建筑物上也安装各种类型的起重机，供检修机组、起闭杂们及起吊拦污栅之用。
在这些起重机中，桥式起重机是生产批量最大，材料消耗最多的一种。
由于这种起重机行驶在高空，作业范围能扫过整个厂房的建筑面积，因而受到用户的欢迎，得到很大的发展。
图1-1是典型的双梁桥式起重机。
图1-1 双梁桥式起重机1.2 本课题的研究目的（1）熟悉桥式起重机的结构和工作原理（2）掌握桥式起重机的设计方法（3）将所学的理论知识应用到实际的生产设计中去，培养实际动手能力（4）了解制造业的发展，为以后工作做准备1.3 桥式起重机的研究现状目前，在工程起重机械领域，欧洲、美国和日本处于领先地位。
单梁桥式起重机结构设计说明
单梁桥式起重机结构设计说明一、桥架结构设计桥架是起重机的主要组成部分之一，其结构设计必须兼顾强度、刚度和稳定性。
一般而言，桥架采用钢梁焊接而成，其上部为平台形状，下部为各个支撑脚。
桥架根据实际工作要求，选择适当的截面形状和材料，以保证其足够强度和刚度。
同时，桥架还需要进行特殊处理，以防止腐蚀和磨损。
二、起重机械装置设计起重机械装置主要包括起重机翻转系统、起升机构和大车运行机构。
起重机翻转系统用于将物体从水平位置转移到垂直位置，并确保物体的平衡和稳定。
起重机翻转系统通常由卷筒、绳索和滑轮组成。
起升机构用于实现物体的垂直移动，其主要由卷筒、绳索和导轨组成。
大车运行机构主要用于实现起重机在天车轨道上的水平移动，其主要由电动驱动机构和轮组成。
三、驱动装置设计驱动装置是起重机的关键部件之一，其设计直接影响到起重机的工作性能和安全性。
常见的驱动装置包括电机、减速器、制动器和传动装置。
电机通常选择频率调节电机，以满足起重机在不同工况下的运行速度需求。
减速器则用于减小电机传动功率，并提供足够的扭矩。
制动器主要用于起重机的停止和紧急制动。
传动装置通常由齿轮、链条和皮带组成，以确保不同部件之间的传动效率和稳定性。
四、控制系统设计控制系统是起重机的智能部分，其设计直接影响到起重机的操作和控制。
一般而言，控制系统包括硬件和软件两个方面。
硬件方面主要包括传感器、执行器和控制器。
传感器用于监测起重机的位置、速度、负载等参数，并将其转化为电信号传递给控制器。
执行器用于接受控制器的指令，实现相应的运动和操作。
控制器则负责对传感器的信号进行处理和计算，并控制执行器的动作。
软件方面主要包括控制算法和人机界面。
控制算法用于实现起重机的运动控制和操作控制，确保起重机的安全和高效运行。
人机界面提供给操作员进行操控和监控起重机的界面，以便他们能够及时掌握起重机的状态和运行情况。
综上所述，单梁桥式起重机的结构设计是一个复杂而关键的工程，需要考虑多个方面因素。
桥式起重机的设计和制造技术案例
桥式起重机的设计和制造技术案例桥式起重机是一种重要的工业机械设备，用于吊装重物和物料的搬运。
现在，随着工业技术的不断发展，桥式起重机制造技术也在不断改进和完善。
本文将介绍一些桥式起重机的设计和制造技术案例，以便读者了解这一领域的最新趋势和发展动态。
一、桥式起重机的结构和原理桥式起重机的主体结构包括：大梁、小车、起重机、电气系统等部分。
其中，大梁是起重机的主要部分，负责承载物体的重量。
小车则负责沿着大梁移动，起重机则由电动机驱动升降钩和重物，实现吊运和搬运功能。
电气系统则控制起重机的运行和操作。
桥式起重机的工作原理是利用起重机的电气系统控制小车和起重机的运行，并通过卷扬机和钩子将重物吊起，完成物料的搬运。
起重机的运行速度、承载能力、横向运动等参数都可以根据用户的要求进行调整和修改，以适应不同的工作需求。
二、桥式起重机的设计案例1. 大跨度起重机设计某建筑工地需要一台能够安全高效地吊装大型混凝土梁的桥式起重机。
考虑到起重机需要跨越100m以上的跨度，设计师采用了双梁结构，并在大梁上设置了多个电动马达，以保证起重机的运行稳定性和安全性。
同时，起重机的电气系统采用了PLC自动化控制系统，能够智能地控制起重机的运行状态，避免了操作人员的误操作，提高了工作效率，降低了失误率。
2. 钢板车间起重机设计一家钢铁生产厂需要一台能够吊装重型钢板的桥式起重机。
考虑到目标重量高达20t以上，设计师选择了双梁结构和液压升降钩，以提高起重机的承载能力和安全性。
同时，为防止钢板在移动过程中发生滑动和损坏，起重机底部还配备了防滑材料和特殊的拉紧装置。
3. 港口码头起重机设计一家港口需要一台能够高速吊装货物的多功能桥式起重机，以提高港口吞吐量和运输效率。
设计师采用了单梁结构和手动绳缆升降钩，以便快速地移动和停靠货物，同时还配置了自动检测和报警装置，以保障起重机的安全性和稳定性。
三、桥式起重机的制造技术案例1. 焊接技术桥式起重机的主体结构需要通过钢材的焊接来实现。
桥式起重机主要结构课件
金属结构
骨架作用
• 金属结构又称桥架，是桥式起重机的骨架，主要承载件如桥架、臂架和门架可 为箱形结构或桁架结构，也可为腹板结构，有的可用型钢作为支承梁。其主要 功能是支承起重机的各个组成部分，并承受起重机自重以及吊重带来的各种载 荷。
金属结构
结构类型
• 金属结构主要分为箱型结构和桁架结构两种。箱型结构具有较好的刚性和抗扭性能，适用于较大吨 位和较高工作级别的起重机；桁架结构自重较轻，抗风能力强，适用于较大跨度或露天工作的起重 机。
安全操作规程
操作人员应严格遵守起重机的安全操作 规程，如佩戴安全帽、不随意离开操作 岗位、不超载运行等。
VS
紧急情况处理
在发生紧急情况时，操作人员应立即停止 起重机的运行，迅速将吊钩升至上限位， 并断开电源总开关；根据紧急情况的性质 ，采取相应的应急措施，如火灾时启动灭 火器材，人员受伤时拨打急救电话等；及 时向上级汇报事故情况，协助相关部门进 行事故调查和处理。
04
桥式起重机的维护与 保养
日常检查与维护项目
外观检查
润滑保养
每天使用前，应对桥式起重机的外观进行 检查，包括机身、轮轴、钢丝绳等部分， 确保其没有明显的变形、裂纹或损伤。
定期对各润滑点进行检查，确保润滑良好 ，减少磨损和故障的发生。
电气系统检查
安全装置检查
检查电气系统的接线是否松动，电器元件 是否正常工作，以及电缆是否有破损或老 化现象。
小车运行机构
运行功能
• 小车运行机构是桥式起重 机的重要组成部分，其功 能是使吊钩或抓斗等取物 装置在桥架上的主梁上实 现左右移动，以满足在厂 房内不同位置进行物料搬 运的需要。
组成结构
• 小车运行机构主要由小车 架、起升机构、小车运行 驱动装置和小车轮组等组 成。其中，小车架用来支 承起升机构和小车运行机 构的各种装置和零部件。
桥式起重机设计手册
桥式起重机设计手册桥式起重机是一种用于货运、建筑和生产行业的重要设备。
它具有结构简单、操作方便、承载能力强等优点，因此在各个领域都得到了广泛的应用。
本手册将介绍桥式起重机的设计原理、结构特点、安全操作规程等内容，希望能够为相关从业人员提供一些参考和指导。
一、桥式起重机的设计原理桥式起重机的主要设计原理是利用桥架结构来支撑吊臂和吊钩，通过电动机或液压系统提供动力，使吊钩可以上下移动，从而实现物品的起吊、移动和放置。
其工作原理主要包括以下几个方面：1. 结构设计：桥式起重机通常由桥架、大车、小车、支撑系统、电动机等组成。
桥架由两个横梁和若干立柱组成，大车和小车分别安装在横梁上，支撑系统用于保持整个起重机的稳定性。
电动机提供动力，驱动吊钩上下移动。
2. 载荷计算：设计时需要根据起重机的使用要求和工作环境，合理计算起重机的最大承载能力、工作速度、工作范围等参数，确保起重机在工作时能够安全可靠地运行。
3. 控制系统：桥式起重机的控制系统包括电气控制系统和液压系统，用于控制吊钩的升降、大车和小车的移动、起重机的启停等功能，必须保证操作方便、灵活和安全。
二、桥式起重机的结构特点桥式起重机的结构特点主要包括以下几个方面：1. 稳定性强：桥式起重机采用桥架结构，整体稳定性强，能够承受大承载力和惯性力，适用于各种工作环境。
2. 操作灵活：桥式起重机的大车和小车能够沿着横梁轨道自由移动，可实现多方位的物品起吊和搬运，操作灵活方便。
3. 维护简便：桥式起重机的维护工作相对简单，主要包括对电动机、传动装置、轮轨等部件的定期检查和保养，能够减少运行故障和延长设备寿命。
4. 安全可靠：桥式起重机在设计阶段需要考虑安全系数，采用可靠的控制系统和安全装置，确保在工作中不会发生意外事故。
三、桥式起重机的安全操作规程1. 检查设备：在使用桥式起重机前，操作人员需要对设备进行全面的检查，包括检查电控系统、传动装置、吊钩、缆绳等部件是否完好，确保设备能够安全运行。
桥式起重机设计手册
桥式起重机设计手册第一节：桥式起重机的基本原理桥式起重机是一种常用的起重设备，主要用于工业生产和建筑工地上的货物搬运。
它由桥架、起升机构、大车、小车、电气系统等部分组成，能够在立体空间内进行多方向的移动和起重作业。
下面将介绍桥式起重机的设计原理和关键要点。
1. 结构设计桥式起重机的主要结构包括桥架、大车、小车和起升机构。
桥架是整个起重机的主体支架，承载着各种工况下的荷载。
大车和小车是起重机的移动部分，它们分别安装在桥架上，能够实现横向和纵向的移动。
起升机构负责货物的垂直提升和下降，通常由电动葫芦或链条组成。
2. 力学原理在设计桥式起重机时，需要考虑各个部件的受力及其承载能力。
桥架的强度和刚度是设计的核心，必须满足各种工况下的荷载要求，同时保证结构的安全可靠。
大车和小车的移动轨道应考虑承载能力和运动稳定性，避免发生失稳或脱轨的情况。
起升机构的提升速度和载荷能力需要根据实际工况进行合理选择。
3. 控制系统桥式起重机的控制系统通常由电气系统和操纵系统组成。
电气系统包括主要电机、传动装置、限位开关等，负责起重机运行的动力和控制。
操纵系统则是操作工人控制起重机进行各种动作的设备，通常包括操纵台、遥控器等。
第二节：桥式起重机的设计要点1. 荷载计算在设计桥式起重机时，首先需要明确货物的重量和尺寸，根据实际工况计算起重机的额定荷载。
同时需要考虑吊钩的工作级别和使用频率，确保起重机能够安全可靠地进行吊装工作。
2. 结构材料桥式起重机的主要材料通常为钢材，其优点是强度高、韧性好、易于加工和焊接，适合承载大荷载。
在选择材料时需要考虑环境腐蚀、温度变化和外部载荷等因素，保证结构的稳定和耐久。
3. 安全保护桥式起重机的安全保护是设计的重中之重，必须考虑各种可能的安全事故并采取相应的措施。
例如设置限位开关、安全防护装置、过载保护等，确保一旦出现异常情况能够及时停机并报警。
4. 维护保养桥式起重机的使用寿命和性能靠维护保养来保证，设计时需要考虑设备的易维护性。
毕业设计——吊钩桥式(或桁架式)起重机设计
1.2.3 桥式起重机的结构吊钩桥式起重机是由一个有两根主梁和两根端梁构成的双梁桥架,在桥架上运行起重小车,可垂直起吊和水平搬运各类物体,它广泛适用于机械加工和装配车间料场运输等场合。
桥式起重机一般由桥架、起重小车、大车运行机构、驾驶室（包括操纵机构和电气设备）等四大部分组成。
桥式起重机的机构部分有起升机构、小车运行机构和大车运行机构三部分，各机构有单独的电动机进行驱动1.3 起重机设计的总体方案本次起重机设计的主要参数如下:起重量16t,跨度16.5m，起升高度为10m,起升速度7.9m/min,小车运行速度v=44.6m/min,大车运行速度V=84.7m/min,大车运行传动方式为分别传动;桥架主梁型式,桁架式.小车估计重量4t，起重机的重量16.8t .工作类型为中级。
根据上述参数确定的总体方案如下：1.3.1 小车的设计：小车主要有起升机构、运行机构和小车架组成。
起升机构采用闭式传动方案，电动机轴与二级圆柱齿轮减速器的高速轴之间采用两个半齿联轴器和一个中间浮动轴联接起来，减速器的低速轴与卷筒之间采用圆柱齿轮传动。
运行机构采用全部为闭式齿轮传动，小车的四个车轮固定在小车架的四周，车轮采用带有角形轴承箱的成组部件，电动机装在小车架的台面上，由于电动机轴和车轮轴不在同一个平面上，所以运行机构采用立式三级圆柱齿轮减速器，在减速器的输入轴与电动机轴之间以及减速器的两个输出轴端与车轮轴之间均采用带浮动轴的半齿联轴器的连接方式。
小车架的设计，采用粗略的计算方法，靠现有资料和经验来进行，采用钢板冲压成型的型钢来代替原来的焊接横梁。
1.3.2 端梁的设计：端梁部分在起重机中有着重要的作用，它是承载平移运输的关键部件。
端梁部分是由车轮组合端梁架组成，端梁部分主要有上盖板，腹板和下盖板组成；端梁是由两段通过连接板和角钢用高强螺栓连接而成。
在端梁的内部设有加强筋，以保证端梁桥架受载后的稳定性。
端梁的主要尺寸是依据主梁的跨度，大车的轮距和小车的轨距来确定的；大车的运行采用分别传动的方案。
毕业设计(桥式起重机主梁设计)【范本模板】
普通桥式起重机一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成.起重小车又由起升机构、小车运行机构和小车架三部分组成。
起升机构包括电动机、制动器、减速器、卷筒和滑轮组.电动机通过减速器带动卷筒转动，使钢丝绳绕上卷筒或从卷筒放下，以升降重物.小车架是支拖和安装起升机构和小车运行机构等部件的机架,通常为焊接结构.
d——所选择的钢丝绳的直径,d=25.5mm。
查得选用D=500mm
2）卷筒槽计算
绳槽半径:R=（0.53～0。56）d=11。93~12.6mm=12mm
绳槽深度（标准槽)：h1 =（0。25~0.4）d=5.63~9mm=8.0mm
绳槽节距：t=d+（2～4）=24.5～26.5mm=25mm
卷筒名义直径：D=Dh+d=525.5mm
制动器装在高速轴上，所需静制动力矩：
式中 --制动安全系数，查得 .
根据以上计算的制动力矩 ，选用制动器产品选用YWZ—500/121
制动器.（GB1161－90）
制动轮直径 ；最大制动力矩为 ；制动器质量Gz=115。8kg.
1.1.11联轴器的选择
带制动轮的联轴器通常采用齿形联轴器,高速轴的计算扭矩：
式中n—钢丝绳安全系数，对于中级工作类型 =5。5。
选择钢丝绳6W（19），公称抗拉强度 ,光面钢丝，右交互捻，直径d=25。5。mm，其钢丝破段拉力总和 ，标记如下：
钢丝绳6W(19）—25。5.—185-光面—右交(GB1102——74）国内标准。
1。1.3滑轮的计算
桥式起重机的基本构造和工作原理
桥式起重机的基本构造和工作原理桥式起重机是一种用于吊装和运输货物的重型机械设备，其特点是结构简单，使用方便，适用于工厂、码头、仓库等场所的货物搬运，是基本的物流设备。
本文将从桥式起重机的基本构造和工作原理两个方面进行介绍。
一、基本构造桥式起重机主要由桥架、起重机械、电气设备等构成，其主要特点是横跨于起升和运行轨道之上，能够在轨道上自由移动，同时能够进行重量较大的物品的起吊、搬运以及放置。
1. 桥架桥架是桥式起重机的主体结构，一般是由两座支柱、一座上横梁、一座下横梁和一组斜杆组成。
在桥架的两端各设置一台四轮架、受台或顶梁车，它们通过马达带动齿轮等传动装置前后移动在轨道上。
2. 起重机械起重机械是桥式起重机的核心部件，主要由起升机构、大臂、小车、钩组成，其结构较为复杂。
起升机构是起重机中用来起升货物的装置，其结构相当于一个具有钢丝绳的葫芦，另一端连接电机，在电机的转动下拉起货物。
大臂是起重机械中与货物接触的部分，通过小车的移动改变大臂与地面的距离。
小车是桥式起重机械中用于移动的构造，通常由电动机激励，采用传动装置将动力传递到车轮上。
钩则是用于吊装货物的装置，钩的组成一般为钩体、钢丝绳和钩上的滑轮等。
3. 电气设备桥式起重机的电气设备是用于控制起重机械的运行和停止的装置，主要包括起升机构、小车运行、大臂移动、限位保护、马达切断等方面的控制装置。
电气设备的完美结构能够让桥式起重机的操作更加精确和高效。
二、工作原理桥式起重机的运行主要分为起重物流、挂钩降落等工作流程，通过电气设备控制和起重机的运动实现。
桥式起重机的工作原理主要分为以下几个步骤：1. 轨道运行桥式起重机的轨道运行是基本的运行方式，首先必须保证起重机械处于轨道上，桥架通过四轮架、受台或顶梁车前后移动在轨道上。
小车也通过传动装置在轨道上前后移动，控制设备负责桥式起重机在轨道上的行进方向和速度等选择工作。
2. 货物的起吊通过控制起升机构和操纵台发布指令，桥式起重机械的吊车和钩将货物吊起，在相应位置停靠。
双梁桥式起重机结构设计
课程设计题目：起重量63/20T 跨度25.5m双梁桥式起重机结构设计摘要本设计采用许用应力法以及计算机辅助设计方法对桥式起重机桥架金属结构进行设计。
设计过程先用估计的桥式起重机各结构尺寸数据对起重机的强度、疲劳强度、稳定性、刚度进行粗略的校核计算，待以上因素都达到材料的许用要求后，画出桥架结构图。
然后计算出主梁和端梁的自重载荷，再用此载荷进行桥架强度和刚度的精确校核计算。
若未通过，再重复上述步骤，直到通过。
由于桥架的初校是在草稿中列出，在设计说明书中不予记录，仅记载桥架的精校过程。
设计中参考了各种资料, 运用各种途径, 努力利用各种条件来完成此次设计. 本设计通过反复斟酌各种设计方案, 认真讨论, 不断反复校核, 力求设计合理;通过采取计算机辅助设计方法以及参考前人的先进经验, 力求有所创新;通过计算机辅助设计方法, 绘图和设计计算都充分发挥计算机的强大辅助功能, 力求设计高效。
关键词: 双梁桥式起重机; 校核; 许用应力目录第一章桥式起重机金属结构设计参数................................... . (1)第二章 .总体设计 (2)1. 大车轴距 (2)2. 主梁尺寸 (2)3. 端梁尺寸 (3)4. 主、端梁的连接 (3)第三章主、端梁截面积几何性质 (3)第四章、载荷 (4)1. 固定载荷 (4)2. 小车轮压 (4)3. 动力效应系数 (5)4. 惯性载荷 (5)5. 偏斜运行侧向力 (5)6. 扭转载荷 (7)第五章主梁计算 (7)1. 内力 (7)2. 强度 (12)3. 主梁疲劳强度 (14)4. 主梁稳定性 (17)第六章、端梁计算 (21)1. 载荷与内力 (21)2. 水平载荷 (23)3. 疲劳强度 (27)4. 稳定性 (30)5. 端梁拼接 (31)第七章、主梁和端梁的连接 (36)第八章、刚度计算 (37)1. 桥架的垂直静刚度 (37)2. 桥架的水平惯性位移 (38)3. 垂直动刚度 (38)4. 水平动刚度 (39)第九章、桥架拱度 (40)总结 (41)参考文献 (42)1.大车轴距2.主梁尺寸第二章总体设计1.桥架尺寸的确定B=（11~46）L=（11~46）⨯22.5=4.25~6.375 m根据小车轨距和中轨箱型梁宽度以及大车运行机构的设置，取B=6 m端梁全长B=7m2.主梁尺寸高度h=（11~1417）L=1500~1821mm取腹板高度h=1800 mm腹板厚度δ=12 mm翼缘板厚度δ=10 mm主梁总高度1H=h+2δ=1824 mm主梁宽度b=(0.4~0.5)1H=729.6~912 mm腹板外侧间距取b=800 mm>60L=425 mm 且>13H=608 mm上下翼缘板相同，为10 mm⨯880 mm主梁端部变截面长取d=L/8~L/4=3147.5~6375 mm，取d=3150mm图2-1 双梁桥架结构B=6 mB=7mh=1800 mmδ=12 mmδ=10 mm1H=1648 mmB1=b=800 mm10 mm⨯880 mmd=3150 mm3.端梁尺寸4.主，端梁的连接高度2H≈1/21H=912mm，取2H=1000mm考虑大车轮安装，端梁内宽b=380mm总宽2B=460mm，各板厚δ=δ=8mm主、端梁采用焊接连接，端梁为拼接式，桥架结构与主、端梁界面示于图2-1及图3-1图3-1 主梁与端梁截面第三章主、端梁截面几何性质（图3-1）a) 主梁 A=(880⨯12+1800⨯10)⨯2=0.0571m2A=790⨯1812=1.43 m2形心 x=440mm y=912mm惯性矩xI=()()2290010450288029006⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+4=2.463⨯1010 mm41I=yI=()224440122202180010(3905)⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+=6.64⨯109 mm4b)端梁 A=460898482⨯+⨯⨯（）=0.023 mm2惯性矩2H=1000mm2B=460mmδ=δ=8mmA=0.0571m2A=1.43 m2xI=2.463⨯1010mm41I=yI=6.64⨯109mm4A=0.023m2图5-5 主梁截面疲劳强度验算点应力循环特性γ=min max σσ=27.87124.9=0.223〉0 根据工作级别A6，应力集中等级1K 及材料Q235，查得119][1=-σMP ，b σ=370 MPa焊缝拉伸疲劳需用应力为[]rl σ=111.67[][]1(1)0.45brσσσ----=1.67119119110.2230.45370⨯⎛⎫--⨯ ⎪⨯⎝⎭=212.2MPamax σ=124.9MPa<[]rl σ （合格）(2)验算横隔板下端焊缝与主腹板连接处⑤[]rl σ=212.2MPamax σ<[]rl σ合格010212主梁加劲肋设置及稳定性计算图6-3 端梁支承处截面形心1y =iiA yA∑=20600428378197214130393860028378214130⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=194.9 mm2y =205.1mm惯性矩为x I =3.84⨯108 mm 4中轴以上截面静矩 S=981965 mm 3上翼缘板静矩 1S =702512 mm3下翼缘板静矩 2S =721084 mm 3截面4-4腹板中轴处的切应力为f τ=42v x F SI δ=93.4MPaf τ<[]τ∏=100 MPa因静矩2S 〉1S ，可只计算靠弯板的腹板边的折算应力，该处正应力为f τ<[]τ∏图7-1 主梁与端梁的连接主梁最大支承力为R F =584321.2 N连接板需要的焊缝长度为f l =R1.2F 1020.7[]f h h τ+⨯=1.2584321.21020.78100⨯+⨯⨯⨯=646 mm实际1h >f l （足够）主、端梁的连接焊缝足够承受连接的水平弯矩和剪切力，故不再计算第八章 刚度计算1.桥架的垂直静刚度满载小车位于主梁跨中产生的静挠度为Y =23[(3)]482x Pb L L b EI --∑=32510402210[255000.52800(3255002800)]48 2.0610 2.46310-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯ =27.384 mm <[]800LY ==31.875 mm1h >f lY <[]Y。
桥式起重机主梁设计
第一章桥式起重机一般介绍§ 1-1 起重机及其分类起重机械是用来进行起吊、空中搬运的一种设备，在社会生产及人们生活中具有重要作用，应用极为广泛。
据不完全统计，我国起重机械已发展到近千个品种和三、四千种规格。
根据我国现行的标准，起重机械大致可分为三大类。
一、轻小型起重设备这种设备一般只有升降机构而无运行机构，属于这类设备的有：千斤顶、手动葫芦和电动葫芦（常配有运行机构）等。
二、升降机只有升降机构而无运行机构，但有完善的安全装置，如电梯、升船机、物料升降机即属于此类。
三、起重机起重机一般是指除了有起升机构外还有水平运行机构的起重设备。
起重机根据水平运行的形式不同，又分为臂架式（旋转式）起重机和桥式起重机两种类型。
臂架式起重机除有起升机构外，通常还有旋转机构和变幅机构，可以在圆形场地及其上空作业。
这类起重机还可装设在运输工具上构成运行臂架起重机，如门座、塔式、汽车、铁路起重机等，特别适用于露头装卸及安装工作。
桥式起重机除有起升机构外，配有小车、大车两个运行机构，可在长方形场地及其上空作业。
这类起重机适用于车间、仓库及露天货场等处工作。
桥式起重机又有通用桥式起重机、冶金（专用）桥式起重机、龙门起重机等多种类型。
桥式起重机横架在固定跨间上空用来吊运各种物料及设备，又称“天车”或“行车”。
根据起吊装置不同，通用桥式起重机又分为吊钩（桥式）起重机、电磁盘（桥式）起重机和抓斗（桥式）起重机等三种，在实际生产中吊钩桥式起重机应用最多。
上述三种通用桥式起重机除抓取装置不同外，其结构基本相同。
§ 1-2 通用桥式起重机的机构通用桥式起重机主要由桥架（大车架）、大车运行机构、操纵室、装有升降机构和运行机构的小车以及电气设备等组成。
桥架是起重机的基本构件。
双梁桥架由两根主梁和两根端梁组成。
端梁中间一般带有接头，主梁有箱形、桁架等形式。
在主梁上方铺有钢轨，供小车运行。
在两主梁的外侧装有走台，设有安全栏杆。
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猛烈制动时，由司机室重量在水平面内引起的横向集中惯性载荷为：
p惯1
=
G司 g
a制 max
=
2000 ´ 0.98 = 200 9.8
公斤
猛烈制动时，小车自重和吊重在水平面内引起的横向集中惯性载荷为：
p惯2
=
G小车 + 2g
Q
a制
max
=
4800 + 10000 ´ 0.98 = 740 公斤 2 ´ 9.8
2.2 起重机总体方案
对于起重量为 10 吨的桥式起重机，可以设计成电动单梁葫芦式，即桥式起重机采用 单主梁结构，在主梁的下端焊接有工字钢来作为电动葫芦的运行轨道，起吊货物直接通 过电动葫芦完成；还可以采用双梁小车式方案，即采用双主梁结构，小车运行于安装在 主梁上的轨道上，起吊货物由小车起升机构来完成。
a — 正轨箱形梁；b — 偏轨箱形梁；c — 半偏轨箱形梁 图 1 正轨箱形结构图
（2）桥架为焊接结构（如图 2）
图 2 箱形梁焊接图
第 3 章 起重机主体结构设计
3.1 起重机钢结构载荷情况
作用在起重机上的外载荷有：起升载荷、自重载荷、动载荷和风载荷等。 （1）起升载荷 起升载荷就是由起升机构吊起的货物和取物装置以及其它随同升降的装置重量之总 合。对起升高度很大的钢丝绳起升机构，起升载荷应包括挂着的钢丝绳重量。 （2）自重载荷 起重机本身重量包括机械部分、金属结构及电气设备等的重量。如果起重机上装有 运输机，则应考虑运输机及其上的货物的重量。自重在设计前一般是未知的，可参考同 类型参数接近的起重机的自重做初步选定。有些手册上列有各类起重机依照起重量或载 重力矩而定的自重表可供参考。自重的分配根据结构情况而定。机械及电气设备一般可 看作是集中载荷，箱形结构和连续运输机上的货物可看作是连续分布的。 （3）动载荷 动载荷是由运动速度改变而引起的质量力，即惯性力。在启动与制动期间，刚体做 平移运动时，它的质量产生加速或减速惯性力。 （4）风载荷 由于本设计是属于室内工作，故不存在风载荷。
桥式类型起重机就依靠起重机运行机构和小车运行机构的组合使所搬运的物品在长 方形平面内运动。驱动起重机运动的是起升机构、运行机构、回转机构和变幅机构。为 了实现这些运动、安放这些机构并承受载荷，起重机必须有足够的强度和刚度的金属结 构，有驱动机构运动并实现运动控制的动力控制系统；以及，为保证起重机安全并可靠 运转的安全和信号指示装置。
取 H = 900 毫米
支承处的梁高为：
H1 =（0.6 ~ 0.7）H =（0.6 ~ 0.7）´ 900 = 540 ~ 630 毫米 取 H 1 = 600 毫米 变截面倾斜长度：
L c =（0.1 ~ 0.2）L =（0.1 ~ 0.2）´16500 = 1650 ~ 3300 毫米
取 L c = 2000 毫米 上、下翼缘板宽度：
第 4 章 主体结构各承载部分的计算与校核
4.1 主梁主要截面计算
上、下翼缘的截面积： F 1 = 2´ 35 ´ 0.8 = 56 厘米 2
腹板的截面积
F 2 = 2´ 88.4 ´ 0.6 = 106 厘米 2
截面总面积：
B =（0.5 ~ 0.33）H =（0.5 ~ 0.33）´ 900 = 450 ~ 297 毫米 此外，翼缘宽度应满足条件：
B ³ L = 16500 = 330 毫米 50 50
取 B = 350 毫米 初算时取腹板厚度d1 = 6 毫米，而上、下翼缘板厚度d 2 = 8 毫米（图 4）
a — 跨中；b — 支承附近 图 4 桥架主梁横截面
假定大车运行机构的重量均匀地作用在一根梁上，则双梁桥架半边的重量和运行机
构自重所产生的均布载荷为：
q梁
=
0.5G桥 + L
G机
Kc
=
5000 + 2200 16.5
´1.1 =
480
公斤/米
式中 0.5G桥 — 半边焊接箱形双梁桥架自重（不包括端梁）， 近似为 0.5G桥 = 5000 公 斤（如图 3） ；
根据计算经验，起动和制动时，小车的加、减速度为 0.1 米/秒 2 和 0.25 米/秒 2 ，
当猛烈起动和制动时，小车的加速度可为 0.2 米/秒 2 和 0.5 米/秒 2 。根据车轮和轨道的
粘着条件加速度值可达 0.98 米/秒 2 。因此，小车猛烈制动时 a 制 max= 0.5 米/秒 2 。当负
式中 e M — 为大车运行机构重心至主梁截面中心的水平距离。 根据计算经验，当起动和制动时起重机的加速度为 0.25 米/秒 2 和 0.5 米/秒 2 ，而
当猛烈起动或制动时，假定加速度增加一倍，即 0.5 米/秒 2 和 1.0 米/秒 2 。根据车轮和
轨道的粘着条件，最大加速度为：
a max
图 3 双梁桥架焊接箱形重量曲线图
司机室和电气设备重量产生的集中载荷为： p 2 = Kc G 司 = 1.1´ 2000 = 2200 公斤
式中 G 司— 司机室和电气设备的重量，G 司= 2000 公斤 集中驱动的大车运行机构装在与主梁相连的悬臂横梁上，其扭矩为：
M1 = G机 e M = 2200 ´ 0.75 = 1650 公斤 · 米
双梁桥式起重机尤其适合室内重物的起升和搬运，所以广泛被工厂所采用。桥架结 构的设计好与坏对起重机的性价比（性能与价格的比）提高有很重要的意义。长期以来， 机械设计工作者沿用类比的设计方法。这种设计过程可概括为“设计—分析—再设计” 的过程。即首先根据设计任务及要求进行调查研究和收集有关资料，参照相同或类似任 务现有的、已经完成的较为成熟的设计方案。凭借设计者的经验辅以必要的分析计算。 确定一个合适的设计方案，并通过估算初步确定有关参数，然后对初定方案进行必要的 分析及校核计算；如果某些设计要求得不到满足。则可进行设计方案的修改。设计参数 的调整，并再次的进行分析计算。如此多次反复，直到获得满意的设计方案为止。此方 法不仅需要花费较多的时间，增加设计周期，而且只限于在少数方案中进行分析比较。
2.2 起重机发展趋势
对工程起重机，特别是大功率的工程起重机的需要量日以增加。随着现代科学技术 的发展，各种新技术、新材料、新结构、新工艺在工程起重机上得到广泛的应用。所有 这些因素都有里地促进了工程起重机的发展。根据国内外现有工程起重机产品和技术资 料的分析，近年来工程起重机的发展趋势主要体现在以下几个方面：
3.2 桥架金属结构计算
所计算是起重机桥架由两根用钢板焊接是箱形主梁组成，主梁固定在装有大车轮的
端梁上。此外，设有栏杆
和走台在端梁头部装有缓冲器。
桥架跨度 L = 16.5 米
初定起重机轮距 B = 4.5 米
初定小车轨距 K 小车=2 米
初定小车轮距 b= 1.6 米
为了减轻起重机的自重，提高起重机的性能，保证起重机可靠地工作，现在都 多采用新技术、新材料、新结构和新工艺。
第 2 章 起重机总体方案设计
2.1 起重机参数确定
（1）室内工作 （2）额定起重量：Q = 10 吨 （3）起升高度：H = 12 米 （4）起升速度：v 升= 8 米/分 （5）小车运行速度：v 小= 40 米/分 （6）大车运行速度：v 大= 90 米/分 选跨度 L = 16.5 米，机构工作类别 — 中级（JC = 25%）
载小车猛烈制动时，在水平面内的纵向集中惯性载荷为：
p惯3
=
G小车 + 2g
Q
a制
max
=
4800 + 10000 ´ 0.5 = 378 公斤 2 ´ 9.8
3.2.2 主梁截面尺寸的选择
桥架中部箱形主梁的高度：
H =（ 1 ~ 1 ）L =（ 1 ~ 1 ） ´ 16500
16 20
16 20
=1030 ~ 825 毫米
G机 — 大车运行机构重量，近似为 G机 = 2200 公斤； K c — 考虑起重机运行时振动的系数； 当 v 起 £ 1米 / 秒 时， Kc = 1.0； 当 1.5 米/秒 ³ v 起 ³ 1米 / 秒 时， Kc = 1.1；
当 3 米/秒 ³ v 起 ³ 1.5米 / 秒 时， Kc = 1.2。
双梁桥式起重机传动系统的设计，主要包括起升机构传动系统的设计、小车运行机 构设计及大车运行驱动机构设计。主要采用电力驱动，通过联轴器和减速器再把动力传 递到工作机构，对于这种传递系统，由于电动机、联轴器及减速器均以标准化，因而可 以选用标准件而简化设计。
2.3 桥架主体结构方案
（1）主梁采用正轨箱形结构（如图 1 a）
（1）广泛采用液压技术 液压传动具有体积小、重量轻、机构紧凑、能无级调速、操纵简便、运转平稳和工 作安全的优点。 （2）通用型起重机以中小型为主，专用起重机向大型大功率发展 为了提高建设工程的装卸和安装作业的机械化程度，工程起重机的发展，仍然是以 轻便灵活的中小型起重机为主。 （3）重视“三化”，逐步过渡采用国际标准 三化是指：标准化、系列化、通用化 （4）发展一机多用产品 为了充分发挥工程起重机的作用，扩大其使用范围，有的国家在设计起重机是重视 了 产品的多用性。 （5）采用新技术、新材料、新结构、新工艺
桥式起重机主体结构设计
第 1 章 绪言
1.1 起重机的概述
工程起重机是各种工程建设广泛使用的重要起重设备，它对减轻劳动强度，节省人 力，降低建设成本，提高施工质量，加快建设速度，实现工程施工机械化起着十分重要 的作用。起重机作业是使物品沿空间的三个方向运动。其中作上下移动的起升机构是不 可缺少的。平面运动可以用两种不同的运动组合来实现。按照这种组合方式不同，起重 机可分为两大类型：桥式起重机和回转类型起重机。
起重机的特点是：短周期的循环作业。一个工作循环包括：取物，起升并运行靠卸 货点，下降，卸料，然后空车返回原地。一个工作循环的时间一般只要几十秒种到几分 钟，最长的也不会超过一、二十分钟。这一特点对它的动力装置的选择及电气设备容量 的计算有较大的影响。经常起动、制动引起传动机构和金属结构的强烈冲击和振动，导 致产生较大的动载荷，由于这种载荷是非常平稳的，这使得强度和疲劳计算变得较为复 杂。此外，对于装卸散装物料的起重机，生产效率是一个很重要的性能指标， 它不仅取 决于各机构的运动速度，而且也依赖装卸物料的辅助时间的大小。因此对于速度、加速 度值，运动的重叠程度，取物及卸货的自动化程度的选择等都应仔细考虑。