起重机主梁设计说明书

第一章桥式起重机概述

桥式起重机是指用吊钩或抓斗吊取货物的一般用途的桥式起重机。而起重机钢结构是起重机的重要组成部分，约占起重机总量的40%~90%，制造成本占总成本的1/3以上。钢结构制造质量是评价起重机整体质量最重要的因素之一。桥式起重机是应用最广泛的一种起重机，其结构在制造技术上很有典型性。桥式起重机钢结构可分为桥架、门架和小车架等。桥架又分为正轨箱型梁桥架、偏轨箱型梁桥架、偏轨空腹箱型梁桥架等；本书主要介绍了跨度16.5m,起重量10t 的通用桥式起重机箱型梁的设计生产过程。

第二章桥式起重机主梁的结构及尺寸

2.1 设计要求：

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。

设计题目：跨度为16.5米的桥式箱形起重机主梁的设计

设计内容及要求：1．起重机主梁的设计：确定载荷；主梁垂直最大弯矩和剪切力的计算；主梁截面主要尺寸的确定；主梁强度的验算；主梁垂直刚度的验算；主梁整体性的验算；主梁局部稳定性的验算；主梁翼缘焊缝的设计与强度计算等。

2. 绘制产品的结构图3．设计说明书1份。要求说明书能以“工程语言和格式”阐明自己的设计观点、设计方案的优劣及设计数据的合理性；按照设计步骤、进程，科学地编排设计说明书的格式与内容，书写工整、叙述简明，约15页左右。设计参数：起重量（t）:10；跨度（m）：16.5；工作类型:A

7

；起升高度(m)：10；起升速度(m/min):16 小车运行速度(m/min)：40 大车运行速度(m/min)：110 小车运行方式：分别传动桥架主梁形式：箱形梁估计重量（不大于t）：小车5.6,起重机17.1。

2.2主要尺寸的确定

大梁轮距K=（1/8 ～1/5）L = （1/8～ 1/5）× 16.5 m= 2.0625 ～ 3.3 m 取K = 3 m 。

主梁高度H = （1/14～1/18）L = 0.92～1.78 m , 取H= 1 m

桥梁端部梯度C = （1/10～1/5）L =1.65～3.3 m , 取 C=2m

根据表7.1 选择腹板厚δ = 6mm , 上下盖板厚δ1 = 8mm。因此腹板高度 h = H －2δ1 = 984 mm。b ﹥ H/3.5 = 285 mm ；b ﹥ L/ 50 = 330 mm ； b = 400 mm

B = b + 2δ + 40 = 452 mm 取B = 450mm 。同理主梁支撑面的腹板高度取 h

= 600 mm。这时支撑面实际高度 H

0 = h

+ 2δ1 = 616 mm 。

2.3劲板的布置

h/δ = 164； 16Mn 钢需加纵横筋板以保证其局部稳定性；

主梁端部大加劲板的间距a′≈h = 984mm,取 a’ = 0.75m 主梁端部小加劲板的间距 a

1

′= a′/2=0.5m

主梁中部大加劲板的间距 a = (1.5～2)h = 1.5～2m ；取a=1.5m

主梁中部小加劲板的间距 a

1 = a/

2 = 1m ；取a

1

= 1.5 m

盖板的横斜度/250

b

≤；即为1.6mm。

腹板与垂直面的偏差/2504

H mm

≤=

横加劲板选用六块型号2，长度为5米，边宽20mm，边厚是4mm的角钢。

第三章 桥式起重机主梁的受力分析及校核

3.1. 载荷计算

查曲线得桥梁自重，Gq = 5.6 tf .

由于桥梁自重引起的均布载荷q l = Gq/L = 5.6t/16.5m = 0.34 tf/m 查表7-3得，主梁由于集中驱动大车运行机构的长传动轴系引起的均布载荷 q y = 0.65 ～ 0.07 tf/m ；取q y = 0.067 tf/m 查表 7-3 得运行机构中央驱动部件重量引起的集中载荷为Gd= 0.75 tf 。

主梁的总计算均布载荷 ：q ′= q l + q y = 0.34 +0.067tf/m=0.407tf/m

主梁的实际总计算均布载荷 q = k Ⅱq ′= 1.1 ×0.407 tf/m=0.4477tf/m k Ⅱ 为冲击系数，由表 2-6 中查得为 1.1 ；

作用在一根主梁上的小车两个车轮的轮压值据表 7-4 中的数据选用:P 1′= 3700 kgf ； P 2′= 3600 kgf 考虑到动力系数，

[1]11[1]2

2 1.153********.1536004140P P kgf

P

P kgf

∏∏'=Φ=⨯='=Φ=⨯=； 1.15∏Φ=为动力系数，表2-2得

3.2.主梁的最大弯矩：

[1]00

12

()max

00

12k k [2k 4()

2

xc d G P L B ql G G L P P L L M

G l P P q L +-+++-=+++ⅡⅡⅡ查表得操纵室的重量为0 1.05;G t =,其重点距支点的距离为0280l cm =；

[1]2

()max 61650140 4.4771650 1.1750 1.11050280[42554140

]

16502165042554140 4.4774()

16502

1.11050280 5.210G P M kgf cm

+-⨯+⨯⨯⨯++-=

+++⨯⨯=⨯∙水平弯矩：由公式（7-15）计算主梁水平最大弯矩：

2331[1]

[1]max

22

28(1)(3);42243g g y xc

g y P L

q L I L L c L M L K I γγγ+=

-+-=+∙作用在主梁上的集中惯性载荷为12

+P 37003600730kgf 1010g P P ''+=

== 作用在主梁上的均布惯性矩载荷为0.427

0.407/1010

g q q kgf cm '==

= 计算γ时

12

y y I I 取2；()/250;300xc C K L K =-==;查表4-2得2000xc L mm =；