通用桥式起重机计算书

通用桥式起重机计算书（QD50/10t-16.5m ）编制：批准：起重机计算书第一部分 主梁设计计算一、 主梁设计计算1、 主要参数：起重量 Q=50/10t 工作级别 A5跨 度 LK=16.5m小车总重 Gxc=15.425t 2、 主梁截面形状尺寸：上盖板 =22mm 材料 Q235-B下盖板 =18mm 材料 Q235-B腹 板 1=6mm 材料 Q235-B腹 板 2=6mm 材料 Q235-B腹板间距 b=500mm 腹板高 h0=1000mm 3、 主梁截面性质：（1） 主梁截面面积S=500*22*18+1000*6*2=210000mm2（2） 半个桥架的质量：设加筋肋系数 K=1.1Gqj=K*S*Lk=1.1*7.85*10-6*210000*16500=10085kg（3） 主梁均布载荷集度q=10085/16500=0.61.kg/mm（4） 主梁形心位置的确定X0=226mmY0=560mmXmax=560mmYmax=226mm（5） 主梁截面惯性矩的确定对于 X 轴Ix=(500*103/12+500*10*5052)*2+(6*10003/12)*2=0.441010mm4对于 Y 轴Iy=(10*5003/12)*2+(1000*63/12+1000*6*2232)*2=8.04108mm4(6) 主梁截面对 X 轴 Y 轴的抗弯模数对于 X 轴Wxmin=Ix/Xmax=0.441010/560=7.86106mm3 对于 Y 轴Wymin=Iy/Ymax=8.04108/226=3.56106mm3 4、 作用于主梁上的载荷及内力计算:按载荷组合 IIa 计算桥架重量 Gqj=1.0Gqj=20170kg小车重量 Gxc=1.0Gxc=15425kg起升载荷 Qq=IIQq=1.25(50000+1268)=64085kg II 取 1.2（水平惯性载荷 Pgy 不考虑）（1） 小车轮压的计算Bx=2500mm b1=1231mm b2=1329mmP1=Qq/2b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）=8438kgP2Qq/2b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）=7956kg（2） 当四轮小车作用于桥架时，主梁最大的弯距截面处距 A 点的距离：X=p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk/2(p1+p2)/ Lk+q （代入相应数值）（3） 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：Mcmax=p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk2/2(p1+p2)/ Lk+q+Mg（代入相应数值）=1.004108 kg.mmMg=RaX-有固定集中静载荷（操纵室 Gc、运行机构 Gy、电气设备 Gd）在主梁应力最大截面处产生的弯距：Mg=RaX=3.1107kg.mmRa-由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力Gc=1500kg L1=2100mmGc=1204kg L1=800mmGc=1771kg L1=5000mmRa= Gc(Lk-L1)+GyLk+GdLk/2/ Lk(代入相应数值)=3789kg（4） 当 p1 作用于 A 点处时，A 端最大切力：Vamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相应数值)=22506.97kg: 按载荷组合 IIb 计算桥架重量 Gqj=KIIGqj=3856.6kg小车重量 Gxc=KIIGxc=8358kg 起升载荷 Qq=KIIQq= 22515kg KII取 1.1（水平惯性载荷 Pgy 按 Pgymax考虑）(1) 小车轮压的计算Bx=2500mm b1=1231mm b2=1329mmP1=Qq/2b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）=7844kgP2Qq/2b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）=7419kg(2) 当四轮小车作用于桥架时，主梁的最大弯距截面处距 A点的距离：X=p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk/2(p1+p2)/ Lk+q （代入相应数值）=8275mm(3) 由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：Mcmax=p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk2/2(p1+p2)/ Lk+q+Mg（代入相应数值）=1.01108kg.mmMg=RaX-有固定集中静载荷（操纵室 Gc、运行机构 Gy、电气设备 Gd）在主梁应力最大截面处产生的弯距： Mg=RaX=3.45107kg.mmRa-由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力Gc=1500kg L1=2100mmGc=1204kg L1=800mmGc=1771kg L1=5000mmRa= Gc(Lk-L1)+GyLk+GdLk/2/ Lk(代入相应数值)=3789kg考虑冲击系数影响 Ra= KIIRa=1.13789=4167.9kg(3) 桥架运行产生的水平惯性载荷在两主梁上平均分布，当正常制动时作用在每根主梁上的弯距为；Ms=0.8Mcmaxaqj/g (代入相应数值)=0.81.011080.2/9.8=1.65106kg.mm当猛烈制动时 Ms将增加一倍Msmax=2*Ms=3.3106kg.mm5、主梁强度效核对本起重机主梁均按类载荷进行强度计算.Q235-B 设计许用应力 a II=1600kg/cm2剪切许用应力 r II=900kg/cm2 挤压许用应力 ajy II=1700kg/cm2(1) 按载荷组合 IIa 计算IIa amax=Mcmax/Wxmin (代入相应数值)=1.004108/7.861106=12.77kg/mm2=1378kg/cm2 3D=1500故需验算弯曲的影响1=Mw/W+y/ y*y 1 =II*S*(L-L 光滑 )/2/0.1(Dj4-Dn4)/Dj+(b/5)/ (b/5)* *II*S/*P*(1-/Dj)=3.95 kg/ mm21b=25 kg/ mm 21= b/5=5 kg/ mm 2卷筒受合成拉应力验算合格2、 参照主起升的计算过程副起升机构计算副起升机构(1) 主要参数工作级别 M5起升载荷 Qq=10000+285=10285kg (吊钩重量 q=285kg)滑轮倍率 a=4起升速度 V=13.2m/min(2) 选用钢丝绳型号钢丝绳所受拉力 S=Qq/2a*=5102/2*2*0.99=1288.4kg=0.99钢丝绳破断拉力 SpSpnss=5.51288.4=7086kgNs=5.5Sp=0.85*soSo=8336.7.4kg结果：选钢丝绳型号 6W(19)-14.5-155-钢丝绳破断拉力 So=11500Kg钢丝绳直径 ds=14.5mm卷筒计算直径 Dj=el*ds=2513.5=337.5mmel=25取标准卷筒系列 Dj=400mm Djs=400+13.5=413.5mm(3)电动机的选择按静功率初选电动机Nj=Qq*v/6120*=510219.7/61200.9=18.24kw=0.9电动机额定功率 Nekg*Nj （考虑惯性力的影响kg=0.8）=0.818.24=14.6kw选用电机型号：YZR200L-6（25%）电机额定功率：Ne=26kw电机转速： nz=961rpm(4)减速机的选择计算减速机速比：i=3.14*nz*Djs/a*v=31.53取标准速比 i=31.5v1= nz*3.14* Djs/a*i=9.13 =( v1-v)/v*100%=0.1%10%起升速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=hs*Ne 25=1.0526 =27.3kw hs=1.05强度校核按输出扭矩 Tmax=SDjs =2637.60.5175=1318.8kg.m（考虑动力系数的影响II=1.45）（考虑动力系数的影响 II=1.45）Tmax=1912.3kg.m最大径向力校核强度Rmax=(2s+Njt)/2=3202.5kg（考虑动力系数的影响 II=1.45）Rmax=4644kg减速机型号：ZQ500 速比：31.5（I=31.5 时减速机容许输入功率 29kw 输出轴容许最大扭矩5950kgm 最大径向载荷 9250kg） 验算合格(5)制动器的选择支持载荷所需的制动力矩 MzMz=ns*Qq*Djs*/2a*i =1.7551020.51750.9/(2431.5)=21.2kg.m=212N.mMez(Mez 取 800N.m)Ns=1.75 =0.9Mez-制动器额定制动力矩制动器型号：YWZ-200 制动力矩：1800 N.m三、 小车运行机构计算(1) 主要参数起升载荷 Qq=51268kg小车自重 G=15245kg车轮直径 D=50cm轴承直径 d=10cm电机数目 m=1运行速度 V=38.5m/min(2) 阻力的计算摩擦阻力Pmmax=(Qq+G)(2u+df)/DKf （代入相应数值）=384.9kgKf=1.6 Kp=0.002 u=0.05 f=0.02 d=10 D=35Pmmax=(2u+df)/D=240.6kg坡度阻力Pp=(Qq+G)Kp （代入相应数值）=56.1kgKp=0.002Pj=Pmmax+Pp=441kg(3) 满载运行时电机静功率Nj=Pj*v/6120*=44144.2/61200.9=3.54kw由于起动加速过程惯性力的影响，电动机的应选功率为：N=Kg*Nj=1.13.54=3.89kw(Kg=1.1)选用电动机型号：YZR160M 2-6 （25%）电机额定功率 Ne=8.5kw电机转速 nz=930ypm(4) 减速机的计算速比计算：i=3.14*nz*D/v=22.38取标准速比 i=22.4v1= nz*3.14* D/i=44.16rpm =( v1-v)/v*100%=0.1%10%运行速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=hs*Ne 25=1.44 =5.26kwG/(G+Qq)=7598/(7598+20648)=0.270.3查取修正系数 =0.94按强度计算减速机输出轴上的最大扭矩Mmax=hs*Me 25*i*=2.39754/90022.40.9=200.9kgm选用减速机型号：ZSC-600 速比：37.9验算合格(5) 制动器的选择所选制动器应使起重机在满载、下坡情况下停车所需制动力矩Mz=Ms+1/tz1.2*GD*n*m/375+0.975(Qq+G)v2/nMs=pjs*D*/2i=-184.50.350.9/(222.4)=-1.297kgPjs=Pp-Pmmin=-184.5kgGD2=0.28kgm2 v=0.74m/sec n=900 tz 取 5secMz=-1.297+3.13=1.84kgm=18.4n.m选用一台制动器选用制动器型号：YWZ-200/45 制动力矩：200N.m三、 大车运行机构计算机构按跨度分为两种，跨度22.5m 为第一种，22.5m 为第二种.参数按22.5m 时取(1)主要参数起升载荷 Qq=51268kg小车自重 G=15425kg车轮直径 D=80cm轴承直径 d=10cm电机数目 m=2运行速度 V=74.6m/min (2)阻力的计算摩擦阻力Pmmax=(Qq+G)(2u+df)/DKf （代入相应数值）=547.2kgKf=1.5 u=0.08 f=0.02 Pmmax=(2u+df)/D=364.8kg坡度阻力Pp=(Qq+G)Kp （代入相应数值）=60.8kgKp=0.001Pj=Pmmax+Pp=608kg(3)满载运行时一个电机静功率Nj=Pj*v/6120*=4.15kw由于起动加速过程惯性力的影响，一个电动机的应选功率为：N=Kg*Nj=1.54.15=13kw (Kg=1.5)选用电动机型号：YZR160L-6 （25%）电机额定功率 Ne=13kw电机转速 nz=935ypm(4)减速机的计算速比计算：i=3.14*nz*D/v=23.05v1= nz*3.14* D/i=75.28rpm =( v1-v)/v*100%=0.1%10%运行速度验算在误差范围内按疲劳计算减速机Nhs=hs*Ne 25=1.46.3 =10.32kwG/(G+Qq)=40329/(40329+20648)=0.66查取修正系数 =1.17按强度计算减速机输出轴上的最大扭矩Mmax=hs*Me 25*i*=2.39756.3/92123.050.9=318.2kgm选用减速机型号：ZQ-500