QD5-16.5A6桥式起重机的主梁和端梁设计

QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 1 页 -摘 要桥式起重机的梁有多种结构，本设计采用箱形双梁结构。主梁跨度 25.5m ,是由上、下盖板和两块垂直的腹板组成封闭箱形截面实体板梁连接。因本设计的起重量比较大，故主梁内部设置横纵加劲板，以保证主梁桥架受载后的稳定性。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，以保证端梁架受载后的稳定性。本设计大车运行机构部分采用分别驱动，分别驱动省去了中间部分的传动轴，使得质量减轻，尺寸减小。分别驱动的结构不因主梁的变形而在大车传动性机能方面受到影响，从而保证了运行机构多方面的可靠性。所以，大车运行机构采用分别驱动。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:箱形双梁 桥式起重机 主梁 端梁 QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 2 页 -ABSTRACTThe beam has a variety of structure of bridge crane，This design uses the box beam structure. Girder span 25.5 m, is composed of upper and lower cover plate and two vertical web form closed entity board box section beam connection. Because the weight is large since the design of main girder internal setting transverse and longitudinal stiffening plate, to ensure the stability of the main girder bridge frame after loading.Beam section has an important role in the crane, it is the key of the carrying truck transportation parts. Beam section is made up by the wheels of side beams, beam of a cover plate, web plate and the lower cover plate; Beam is made up of two paragraphs by connecting plate and Angle iron with high strength bolt connection and into. In the end beam with internal stiffeners, to ensure the stability of side beams after loading.This part adopts respectively drive design supporting institutions, respectively to drive out the middle part of the drive shaft, make the quality to reduce, reduce the size. Respectively drive structure is not due to deformation of the girder in cart driving function of sex is affected, thus ensuring the reliability of the operation aspects. So, cart running mechanism driven by respectively.Reference in the design of various materials, using various channels, trying to use a variety of conditions to complete the design. This design through a premade each kind of design scheme of serious discussion, is repeated, strive to design reasonable; By adopting the computer aided design method and reference the advanced experience of predecessors, makes every effort to innovate; By the method of computer aided design, drawing and design calculation are powerful auxiliary function to give full play to the computer, to design high efficiency.KEY WORDS: box double beam bridge crane main beam below beamQD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 3 页 -目 录摘 要 .1ABSTRACT.2目 录 .3前 言 .51 箱形结构主梁的设计 .61.1 箱形梁式桥架的主梁构造和主要尺寸确定 .612 主梁的尺寸计算 .81.2.1 主要尺寸的确定 .91.2.2 主梁的计算 .111.2.3 主梁的强度验算 .141.2.4 主梁的垂直刚度验算 .162 箱形结构端梁的设计 .192.1 箱形梁式桥架的端梁构造和主要尺寸确定 .192.2 端梁的计算 .202.2.1 计算载荷的确定 .212.2.2 端梁垂直最大弯距 .212.2.3 端梁水平最大弯距 .222.2.4 端梁截面尺寸的确定 .232.2.5 端梁的强度验算 .242.3 主要焊缝的计算 .282.3.1 端梁端部上翼缘焊缝 .28QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 4 页 -2.3.2 端梁端部下翼缘焊缝 .282.3.3 主梁与端梁的连接焊缝 .292.3.4 主梁上盖板焊缝 .292.3.5 验算螺栓的拉力是否满足条件 .302.3.6 验算上盖板角钢和腹板角钢焊缝的强度 .312.3.7 选电动机 .333 主梁与端梁的连接 .363.1 法兰板连接焊缝计算 .393.2 法兰连接螺栓的计算 .414 缓冲器的选择 .434.1 缓冲器的缓冲容量 .434.1.1 缓冲行程内运行阻力和制动力消耗的功. .444.1.2 一个缓冲器要吸收的能量即缓冲器应具有的缓冲容量为: .454.2 缓冲器的校核 .455 焊接工艺设计 .475.1 盖板、腹板的拼接焊缝位置 .475.2 各焊缝的焊接方法及接头型式 .475.3 焊接工艺和焊接顺序 .49结 论 .50致 谢 .51参考文献 .52QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 5 页 -前 言大学生活是美好充实而又短暂的。在这几年里不光是理论知识的学习,中间一次次实习也使我们长了不少见识,特别是这次毕业设计,它更能把我们所学的知识融会贯通,能切合实际的完成设计.毕业设计也是我们走出大学前的最后一课，是我们对这几年来努力学习的结晶，它是对我们所学各门学科的一个综合性的测试，更是我们实际学习、工作能力的体验。我们通过毕业设计可以全方位审视几年来的学习情况；通过此次锻炼，可以开阔视野，提高解决问题和分析问题的能力，以及提高综合运用理论知识的能力；通过此次毕业设计更能激发学习和探索问题的能力和兴趣，为未来的学习和工作打下基础。我所选的课题是单梁桥式起重机的设计,通过设计一台典型的起重机,可以进一步提高机械设计能力和巩固所学过的起重机械和机械零件等课程,更重要的是对焊接工艺将会有更深的了解.在设计中不仅要求学会整部机器的设计方法,并且可以熟悉零件的工艺性、机器的装配和安全技术等方面的知识,提高分析问题和解决问题的方法.在设计过程中,得到了张立老师的指导,在此深表感谢！由于初次进行设计,在设计过程中难免出现不足,敬请各位批评指正。我一定积累这次设计的经验在以后的工作学习中借鉴经验努力进取。QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 6 页 -1 箱形结构主梁的设计1.1 箱形梁式桥架的主梁构造和主要尺寸确定箱形梁式桥架结构乃是国内外桥式起重机中应用最普遍的一种桥架结构形式。因为箱形梁式桥架具有设计简单、制造工艺性好等优点，而这些有利条件对于尺寸规格多、生产批量较大等的桥式起重机标准化系列产品来说，就显得更加重要所以正规箱形梁式桥架是一种最典型的桥架。在本设计中也采用这种箱式桥架。本设计采用电动葫芦。箱形主梁的主要构件是上盖板、下盖板、和两块垂直腹板。主梁的设计主要跟端梁和电动葫芦有关，通常为制造方便，腹板中部为矩形而两端做成梯形，同时使下盖板两端向上倾斜。这时梯形的高度取为。主梁在跨度中部的高度为，根据起重机桥架刚度的要求和制造的经验，一般按跨度计算（）主梁在端梁连接处的高度 =0.40.60H两腹板的厚度 取相等 6。上下盖板取同值 为了保证桥架具81有足够的水平刚度，主梁两腹板内壁间距不能太小，一般规定： 且3 本设计中取 =400 然后根据值确定上下盖板宽度50LB=b+2(+20)QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 7 页 -为了保持腹板的局部稳定性，当/ 70 时，需要在主梁腹板内布置一些横向的大加劲板。在靠近端梁处两块加劲板的距离取 1；而在跨中=（1.520），且2.2。所以取=2。大加劲板的具体位置还应与走台上运行机构的电动机、减速器和传动轴的轴承部分位置相配合，以免这些部件的悬臂重量使腹板发生局部扰曲变形。为了使电动葫芦的压力直接传到腹板上去，并近一步增加腹板的局部稳定性，在大加劲板之间腹板受压缩区域内，增设一些垂直的小加劲板，其高度约为/3。取 320，两个小加劲板的间距根据上盖板的局部应力取值。图 1-1 箱形主梁的构造简图QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 8 页 -1上盖板 2下盖板 3腹板 4大加劲板 5小加劲板6水平加劲角钢图 12 整体结构简图12 主梁的尺寸计算已知数据：起重机的起重量 Q=5 吨，桥架跨度 L=16.5m，大车运行速度Vdc=6m/min 电动葫芦运行速度 V=8m/min，起升速度 V=12m/min，起重高度12，操作方式地面。桥架采用箱形结构。计 算 与 说 明 结 果QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 9 页 -1.2.1 主要尺寸的确定主梁高度mLH97.01567端梁高度582.03.)6.04(0取 mH5.桥架端部梯形高度mLC3.65.1*)510()( 取 m65.2主梁腹板高度根据主梁计算高度 ，最后选定腹板高度mH97.0mh954.0确定主梁截面尺寸主梁中间截面各构件板厚根据设计手册 7-1 推荐确定如下： 腹板厚 =6，上下盖板厚 m81主梁两腹板内壁间距根据下面的关系式来决定：mH97.05.0mC65.2mh954.0=6 m81QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 10 页 -mHb275.390L16因此取 b40盖板宽度： mB4520取 B=450梁的实际高度： hH9708*2541轮距：mLK3.06.251*)8()51(取 m6.2同理，主梁支撑截面的腹板高度取 ，这时h50支撑截面的实际高度 mhH1620主梁中间截面和支撑截面的尺寸简图如下 1-3mb40mB450H97（实际值） mH5160QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 11 页 -1-3主梁中间截面 1-3主梁支撑截面的尺寸简图 的尺寸简图加劲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，需要设置一些加劲构件。主梁端部大加劲板的间距：取,1. mhaa1主梁中部（梯形部分）小加劲板的间距： a5.021主梁中部（矩形部分）大加劲板的间距：，取mha908.1436.)5.1( a2根据布置方便，取 a21由于腹板的高厚比/= ，不采用水160594ma1a5.01ma2a1mtfql/24.0QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 12 页 -平加劲板。1.2.2 主梁的计算查设计手册 7-11 得半个桥架（不包括端梁）的自重，则主梁由于桥架自重引起的中部载荷：tfGq42/mtfLql /24.05162/查手册表7-y3 得主梁由于集中驱动运行机构的集中载荷为： tfGd7.0主梁的总均布载荷：mtfqyl /302.1624.0 主梁总计算均布载荷：tfqk/302.*1式中 冲击系数，由表 26 中查得。作用在主梁上的电动葫芦轮压kgfp210kgfp1802考虑动力系数 的影响：6.tfGd7.0mtfq/302.kgfp261908cmkgfMPG.10*926)(axQD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 13 页 -kgfp2610*6.1198.22主梁垂直最大弯矩由公式（711）计算垂直最大弯矩： )2(41221)(max qLpGkBpMdxcPG=2.92*10 cmkgf.6主梁水平最大弯矩由公式（715）计算主梁最大弯矩： )23(4)21(4max rLqrLPMggg 式中 1702*30578165123yxcIKr作用在主梁上的集中惯性载荷为； kgfpPg 39018201作用在主梁上的均布惯性载荷为； cmkgftfqg /302./032.1.0cmkgfM.10*4378axQD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 14 页 -计算系数时，取近似比值 ；21yI；并且已知 K=265 。cmLKCxc752/)( 150xcLckgfMg .10*437.8)106*3( 246*3.)26(94ma 1.2.3 主梁的强度验算主梁中间截面的最大弯曲应力根据公式（716）计算： ygxPGgPGWMmax)(a)(式中 主梁中间截面对水平重心轴线的抗xW弯截面模数，其近似值：3152 4.95*)8.036.*495()(cmhBx主梁中间截面对垂重心轴线的抗弯截面yW摸数，其近似值： 316.27940*)6.958.0*4()(cmbhBy25/1.86.2790*450*cmkgf352cmWx36.279cmWy2/1.58ckgfkgfGP3.684)(maxQD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 15 页 -由表 224 查得钢材许用应力因此可得：2/160cmkgf主梁支撑截面的最大剪应力根据公式（717）计算： 2*0)(maxaPGIsQ式中 主梁支撑截面所受的最大剪力)(axPkgf GkqLBdxcG3.684270*1650.316590221)(ma主梁支撑截面对水平重心轴线-的惯性矩其近似0xI值 3： 40100 59326.*)8.4536.*(2cmHhBHWIx S主梁水平截面半面积对水平重心轴线-的静矩31010 4.289).5(8.*4526.*2cmhBh因此可得：40593cmIx34.1289cmS2max/14ckgfQD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 16 页 -2max /146.0*259348.6cmkgf由表 2-24 查得钢的许用剪应力为，故：2/ckgfmax由上面的计算可知，强度足够1.2.4 主梁的垂直刚度验算主梁在满载时，在跨中所产生的最大垂直扰度可按公式 7-20 进行计算： xEIaLPf48)61(4231式中 7.021.65LBxc510*.29782*HWIx因此可得：cmf641.010*5.21.*8)7.46(07523允许的扰度值由公式得cmf641.0fcmfg403.QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 17 页 -cmLf 65.13.2)107(因此 f1.2.5 主梁的水平刚度验算主梁产生的最大扰度可按公式 7-23 计算： )45(38)41(83 rLEJqrLEIPf ygyg 式中 ； ；kfpg90cmkfg/7.0=2066 475.6234*9.27*cBWIy由此可得：cmfg 403.)2615*4(7.623*10.384573.4.963水平扰度的许用值：cmLfg825.0因此 gf由上面计算可知，主梁的垂直和水平高度均满足要求当起重机工作无特殊要求时，可以不计算主梁的动刚cmfg825.0gfQD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 18 页 -度验算。1.2.6 主梁的稳定性验算 主梁整体稳定性验算/=950/400=2.375 3因此主梁的整体稳定性满足要求，不必验算主梁局部稳定性的验算由于加强劲的设置是按照前面局部稳定性的要求设置的，因此局部稳定性也不需要验算。1.2.7 主梁翼缘焊缝的设计与强度计算主梁翼缘焊缝采用二氧化碳气体保护焊焊接，焊脚尺寸选为 K=6。由于二氧化碳气体保护焊有较大烙深，所以 2max0axmax /142ckgfISFQh（取焊缝正应力2axa /586fh等母材最大正应力）因为 2/9.46812.5*8.0. cmkgfh 2/.3fhhhhmaxQD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 19 页 -所以 hhmax故焊缝强度满足设计要求。QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 20 页 -2 箱形结构端梁的设计2.1 箱形梁式桥架的端梁构造和主要尺寸确定箱形梁式桥架的端梁采用箱形的实腹板梁式结构.端梁的中部截面是有上、下盖板和两块垂直腹板组成,上盖板做成平直的.由于端梁长 3.33 米比较短。考虑工艺简便性采用一整块钢板。免去连接的麻烦和应力集中问题。在端梁的两端安装可以推出的车轮部件,将其下盖板做成两块弯成直角的钢板,在两端折弯的下盖板的直角边上焊有垫铁,用这些垫铁使车轮部件的两侧角形轴承箱定位.端梁腹板的间距,可按车轮轴承箱的位置来决定,亦使两腹板的中心正好通过轴承箱的中心面.起重量等于 5 吨,端梁中部截面的高度,主要决定于主梁和端梁的连接情况.端梁头部上盖板的下面要高于车轮的轮缘(不小于 20mm);端梁中部的下盖板也要离开大车轨道面一定的距离(大于 50mm),因为在端梁内要安装螺旋千金顶,作装拆车轮之用,而千金顶的螺母要伸出下盖板,但不能与轨道摩碰.在端梁两头要安装缓冲器,采用橡胶缓冲器.在端梁两端面处要安装轨道的排障板.QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 21 页 -2.2 端梁的计算计 算 与 说 明 结 果QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 22 页 -2.2.1 计算载荷的确定设两根主梁对端梁的作用力 相等，则端梁的最)(maxPGQ大支反力 KLQRxcPGA)2()ma式中 K轮距 K=265cm；Lxc轮距，L xc=150cm；传动侧车轮轴线至主梁中心线的距2a取 a2=110cm,因此 可得:R A=8446.22.2.2 端梁垂直最大弯距端梁在主梁支反力 作用下产生的最大弯距由公)(maxPGQ式计算可得：Mzmax=RA*a1=8446.2*90=760161.3*cm式中 a1导电侧车轮轴线至主梁中心线的距离，a1=90cm；RA=8446.2Mzmax=760161.3*cmQD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 23 页 -2.2.3 端梁水平最大弯距端梁因车轮在侧向载荷作用下而产生的最大弯距由公式计算得：=S*a1/maxpM式中 S车轮侧向载荷，可计算得 S= ；P* 侧压系数，由起重机课程设计图 2-3 查得，=0.08P车轮轮压，即断梁的支反力 P=RA因此 =/maxpM1*RA=0.08*8446.2*90=60812.64*cm端梁因车轮在侧向载荷作用下而产生的最大水平弯矩由公式计算得： 12/max)(aKLpMxcg式中 P xg电动葫芦惯性载荷，由公式计算得：Pxg 318 71p=maxpM0812.64*cm=maxpM5298QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 24 页 -因此， =/maxpM90*265)10(3835298比较 和 两值可知，应取其中较大值进行/maxp/axp强度计算。2.2.4 端梁截面尺寸的确定由起重机课程设计表计算表，选定端梁各构件的板厚如下：上盖板 8mm，中部下盖板 8mm，头部下盖板1112mm，腹板 6mm，轮距 K ）28(5L2.06253.3m端梁高度 H0450500mm，考虑到端头螺母的安装，高度取 500mm。由起重机设计手册表 194 500 的尺寸，确定端梁盖板宽度和腹板高度时，首先应配置好支撑车轮的截面，其次再决定端梁中间截面尺寸。如图配置结果，车轮轮缘距上盖板底面 30mm，车轮两侧面距支撑处两下盖板内边为 10mm，因此车轮与端梁不致摩擦。同时腹板中线正好通过车轮轴承箱的中心平面。检查端梁中部下盖板与轨道的距离，此距离为 60mm，合适。QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 25 页 -图 2-1 端梁截面尺寸简图2.2.5 端梁的强度验算 端梁的中间截面对水平中心线 xx 的截面模数：（ *46.4hBwx)3(1/)8.0*436.82017.3cm 3端梁中间截面对水平重心线下 xx 的惯性距： 4/ 8.5032*.2017*cmHwIx端梁中间截面对水平重心线 yy 的截面模数：端41/ 108.27*)64.83.0*4()3( cbhBy 梁中间截面对水平重心线 xx 的半面积矩：sx 2*42*11hBh=2017.3cmxw3=yw1088 3=max432.7/ 2QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 26 页 -48*0.8+12+40*24.51440.8cm 3端梁中间截面的最大弯曲应力公式为：max /maxaxypzWM /1/*yxASR=432.7/ 2端梁中间截面的剪硬力： 2*/)(maxPGISQ 6.08.5431673/cm 2端梁支撑截面对水平重心线 xx 的惯性矩，截面模数及面积矩计算如下：首先对水平重心线的位置水平中心线距上盖板中线的距离：c1 2.1*6.0218*.04 )6.085()5(6.*288.96cm73/cm 2c18.96cmQD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 27 页 -水平重心线距离腹板中心线的距离：c28.96-0.5-0.5*18.2-0.64cm水平中心线距下盖板中线的距离：c3（18.2+0.5+0.6）-8.9610.34cm端梁支撑截面对水平重心线 xx 的惯性距：*40*1+40*8.96*8.96+2/12*18.2*18.2*0.8+12/0xI29*1.29+0.2*11*1.44+2*11*1.2*11.18*11.18 6068.3cm 4端梁支撑截面对水平重心线 xx 的最小截面模数：=6068.3* =554.7cm321*3/00cIwx 6.034.1端梁支撑截面水平重心线 xx 下部半面积矩：/0xs2*11*1.2*11.158+（11.15-0.8）*0.6*26.15301.4cm 3端梁支撑截面附近的弯矩：0xI6068.3cm4=0xw554.7cm3=/0xs301.4cm3Mz118246.8*cm350/cm 2QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 28 页 -MzR A*d8446.2*14118246.8*cm端梁支撑截面的弯曲应力计算：1 = =213.2/cm 2/0XZW7.54826端梁支撑截面的剪应力计算得： 350/cm 2/0*xXAnISR6.0*38241.端梁支撑截面的合成应力计算得： 22/21 350*.132641.9/cm 2端梁材料得许用应力：（ 0.800.85）d1280013600N/cm 2（0.800.85）d76008070N/cm 2强度计所有计计算应力均小于材料的许用应力，故端梁的强度满足要求。641.9/cm 2端梁强度足够/1s332.8cm3=237.5QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 29 页 -2.3 主要焊缝的计算2.3.1 端梁端部上翼缘焊缝端梁支撑截面上盖板对水平重心线 xx 的截面积矩： 40*0.8*8.96332.8cm 3/1s端梁上盖板翼缘焊缝的剪应力计算得：fXAhInSR7.0*/1/1 6.0*73.6842237.5/cm 2式中 n 1上盖板翼缘焊缝数hf焊肉高度，取 hf=0.6cm2.3.2 端梁端部下翼缘焊缝端梁支撑截面下盖板对水平重心线 xx 得面积矩：s2、 2*12*1.2*10.34297.79cm 3端梁下盖板翼缘焊缝的剪应力计算的： 246.7/cm 2 26.0*73.68*492/cm 22246.7/cm 2 3170/cm 2 QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 30 页 -2.3.3 主梁与端梁的连接焊缝主梁与端梁腹板的连接焊缝的剪应力计算得：= =170/cm 203)(max37.hnQfPG5*6.72384式中 h 0连接处焊缝计算高度;h0=0.95*h=0.95*48.4=46cm2.3.4 主梁上盖板焊缝主梁在支撑处最大剪切力 Q 作用下,上盖板焊缝剪)(maxPG应力计算如下: 07.*2)(maxfPGIhS式中 主梁在支撑截面对水平重心线 x-x 的惯0xI性矩,前面已算的 =59340cm 40S主梁上盖板对截面水平中心线的面积矩:S=45*0.8*25.4=914.4cm3可计算的: =125.6/cm 25940*6.70218焊缝的许用应力查=9500N/cm 2,因此各焊缝计算应焊缝强度足够QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 31 页 -力均满足要求.2.3.5 验算螺栓的拉力是否满足条件腹板最下一排螺栓受力最大,每个螺栓所受的拉力为:图 2-3 腹板连接螺栓受力简图拉 =N212100 4)(*5. niabHndnM下翼缘每个螺栓所受的剪力相等,其值为:剪 =N120*5.)(NdbQD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 32 页 -式中 n 0下翼缘板一端总受剪面数;N 剪 下翼缘一个螺栓受剪面所受的剪力;n侧腹板受螺栓总数;d1腹板上连接螺栓的直径d0下翼缘连接螺栓的直径;H梁高;M连接处的垂直弯矩;N 拉 = 214)7085(*621*65.280313)( nia=419.8N/cm2N 剪 = 16*85.)80(N=980N/cm2查起重机设计手册表 25-5N 剪 50120m/min 时，推荐采用弹簧缓冲器。液压缓冲器在反弹现象，压缩量和最大作用力都相同时，液压缓冲器比弹簧缓冲器几乎能多吸收一倍的功能，故高速运行速度大于 120m/min 的起重机上宜采用液压缓冲器。4.1 缓冲器的缓冲容量碰撞瞬时起重机的动能:W =动 gVG2*0式中 G起重机的重量.QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 45 页 -载荷挠性悬挂时:G=G 0+0.1 起GG0起重机自重Q =起重载荷重量起V0碰撞瞬时的速度.取 V0=(0.30.7)V额W =动 1*213.*7.)5.1*5.(44=670Nm4.1.1 缓冲行程内运行阻力和制动力消耗的功.W = S阻 ）（ 制摩 PS式中 P 运行阻力,其最小值为:摩P minGf 0min N摩f0min最小摩擦阻力系数,可取 f0min=0.008P 制动器的制动力矩换算到车轮踏面上的力,亦可按最大制动减速度制计算.P a max制 gG制a max=0.55m/s2制S缓冲行程 选 S=60mmW =(15.5*103*10+0.1*5*103*10)*0.008+阻QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 46 页 -(15.5*103+0.1*5*103)*0.55*0.06=604.8Nm4.1.2 一个缓冲器要吸收的能量即缓冲器应具有的缓冲容量为:W =缓 n阻动 W = =65.2Nm缓 18.60474.2 缓冲器的校核 作用在橡胶缓冲头上最大碰撞力 T 应满足下式: T l42d式中 D橡胶头直橡胶头材料许用压缩应力 橡胶头最大压缩量 S（缓冲行程）应满足下式S lE式中 E橡胶头材料之弹性模数橡胶头长度l橡胶缓冲器最大缓冲容量为QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 47 页 -lEDTSW822胶对于中等硬度中等强度相对延伸率200的橡胶，可取 =30 公斤/厘米， E=50 公斤/厘米 ，上式可化成22mNlD.7胶根据表 22-1 选 D=100，L=100A=110,B=150所选橡胶缓冲器满足要求。QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 48 页 -5 焊接工艺设计本设计主要是关于主梁和端梁的设计，都是焊接对象。端梁主要组成为：上、下盖板，两块腹板，两块弯板，四个加强筋，一个隔板，两个小腹板。材料选用 16Mn 钢，生产类型为小批量生产。其设计要点为：该结构用 16Mn 钢下料拼焊，材料可焊性好。要集中考虑的是梁的受力状况和防止变形与应力，保证焊接质量。5.1 盖板、腹板的拼接焊缝位置梁在承受载荷时，上盖板受压应力作用，下盖板受拉应力作用，腹板受力很小。对上盖板和下盖板而言，由于端梁的长度为 3330mm，即可采用整块钢板，不须采用拼接。5.2 各焊缝的焊接方法及接头型式由焊件厚度、结构形状及尺寸可确定为焊接方法用手工电弧焊。各焊缝的焊接方法及接头型式如表：表 5-1 各焊缝的焊接方法及接头型式焊缝名称 焊接方法 接头型式 所用焊条QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 49 页 -盖板腹板焊缝手弧焊 E5015隔板焊缝 手弧焊 E5015弯板焊缝 手弧焊 E5015加强筋焊缝 手弧焊 E5015小腹板焊缝 手弧焊 E5015角钢焊缝 手弧焊 E5015固定板焊缝 手弧焊 E5015QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 50 页 -5.3 焊接工艺和焊接顺序主要工艺过程是：下料拼板 焊接上盖板和隔板 焊接腹板焊接下盖板 焊接弯板 装配筋板 焊接筋板焊接固定板。焊接顺序：先把隔板焊接在上盖板上，再焊腹板，两块腹板同时焊接，焊接下盖板，接着焊接弯板，再焊筋板，最后焊固定板。每组焊缝焊接时，都应从中间向两端焊，以减少焊接应力和变形。QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 51 页 -结 论本次课程设计我所选的课题是桥式起重机，其中我主要设计主梁，端梁的设计，安装，拼接和焊接工艺，以及主梁与端梁是如何连接的。通过本次设计，我认识到了只有理论知识是远远不够的,理论要结合实践才是真本事。我在设计端梁的过程中，端梁的理论值为 300mm 到 450mm 之间，但考虑与主梁连接情况我选用了 500mm 高的端梁。最后，主梁设计完成后，端梁与主梁能够很好的连接在一起，经初步估计，此设计完全符合设计要求，能够很好的运行。此次设计，使我从客观上认识到实践是理论知识的源泉。一切理论知识都是从实践中得来的，这对以后在工作中能起到积极作用，能时刻在实际中发现新问题，能想到解决问题的办法。 QD5-16.5A6 桥式起重机的主梁和端梁设计- 第 52 页 -致 谢通 过 本 次 设 计 ， 我 们 弄 清 了 桥 式 起 重 机 的 各 个 部 件 的 结 构 ， 以 及 如何 组 装 整 个 机 器 的 全 过 程 ， 对 焊 接 工 艺 有 了 更 深 的 了 解 。 此 次 设 计 的 完成 ， 使 我 们 熟 悉 了 设 计 桥 式 起 重 机 的 全 过 程 ， 锻 炼 了 我 们 的 独 立 动 手 能力 ， 使 我 进 一 步