GCQJ30-120架桥机计算书.doc

开封市共创起重科技有限公司GCJQ120t-30m架桥机计算书编制：校对：审核：批准：开封市共创起重科技有限公司一 主要性能参数1.1额定起重量 120t1.2架设梁跨 30m1.3卷扬机起落速度 0.8m/min1.4龙门行走速度 2.9m/min1.5 卷扬机横移速度 1.8m/min1.6适应纵坡 31.7适应斜桥 451.8 整机功率 73.4KW二 架桥机组成2.1 吊梁天车总成 两套2.2 天车龙门 两套2.3 主梁 一套2.4 前框架总成 一套2.5 前支腿总成 一套 （含油泵液压千斤顶）2.6 前支横移轨道 一套2.7 中支腿总成 一套2.8 中支横移轨道 一套2.9 反托总成 一套 （含油泵液压千斤顶）2.10 后支腿总成 一套2.11 后横梁总成 一套2.12 电气系统 一套三 方案设计 注： 总体方案见图 JQ30120.003.1 吊梁行车3.1.1 主要性能参数额定起重量 120t运行轨距 1200mm轴距 1100mm卷扬起落速度 0.8m/min运行速度 1.8m/min驱动方式 42自重 11.4 t卷筒直径： 377mm卷筒容绳量： 250m3.1.2 起升机构已知：起重能力Q静=Q+W吊具=60+1.1=61.1t粗选：单卷扬，倍率m=12，滚动轴承滑轮组，效率=0.9, 见起重机设计手册表3-2-11，P223，则钢丝绳自由端静拉力S:S=Q静/( m)=61.1/(0.912)=5.6t，选择JM6t卷扬机， 平均出绳速度9.5m/min；钢丝绳破断拉力总和t：t=Sn/k=5.65/0.82=34.2t，选择钢丝绳： 637-21.5-1850-特-光-右交，GB1102-74，起重机设计手册P199。3.1.3 运行机构3.1.3.1 车轮直径 起重机设计手册P355已知 Q=60t、G小=5t、42驱动则Pc= Pmax=（Q+G小）/4=16.25t，车轮和轨道线接触，L=60mm，轨道方钢3060，车轮材料ZG45，则由公式：D=257mm式中 K1常数 7.2N/mm2，b800MPaL踏面宽 60mmC1转速系数 1.17，Vo=1.1m/min，n=1.8rpmC2工作级别系数 1.25选择 360mm轮组3.1.3.2 运行静阻力（重载运行）摩擦阻力 Fm=（Q+G小）w=（60+5）0.015=0.975t坡道阻力 FP=（Q+G小）i =（60+5）0.004=0.26t 风阻力 FW=CKhqA=1.61.00（0.6150）65/10000=0.94t式中C风力系数 1.6 表1311Kh高度系数 1.00 表1310q计算风压 0.6150N/m2 表139A迎风面积 65m2 运行静阻力Fj=Fm+Fp+Fw=0.975+0.26+0.94=2.175t=21750N3.1.3.3 电机选择静功率 Pj=0.36kw式中Vo运行速度 1.8m/minm电机个数 2个粗选 P=KdPj=（1.11.3）0.22=0.3960.0.468 kw双驱动 m=2， ZDY1 22-4-1.5KW n电=1380rpm机械零件设计手册下册、冶金版、P8303.1.3.4选取天车横移减速机： 已知： d=320 mm，v=1.8 m/min，n电=1380 rpm 车轮转速： n轮= =1.8 rpm 整机传动比： i=766 齿轮传动比： i齿=2.56 减速机传动比： i减=i/ i齿=299 选取减速机传动比： i减选取289 选取减速机型号： BLEN31-289-1.5kw Tp=1250N.m 车轮实际转速： n轮=1.86rpm 龙门吊实际走行速度：V= n轮d=1.863.140.36=1.8m/min注：减速机校核计算：1.1.已知：n电=1380rpm，n1=1500rpm，Tp=1250 N.M 输出轴实际工作转矩计算：（按实际车轮踏面扭矩计算） 已知：Fj=21750N，r=0.18m，齿=0.9，i齿=41/16=2.56，m =2计算：T轮= =1957.5 N.m T减出=850 N.m1.2.计算工作转矩：TC=T减出=850=825 N.mTp=1250 N.M公式中： TC计算工作转矩N.Mn电输入实际转速N.M转臂轴承寿命指数，球轴承=3，滚子轴承=10/3Tp减速机在额定转速时的输出轴许用转矩 N.MT减出输出轴实际工作转矩N.M 选取摆针减速机：BLEN31-289-1.5KW Tp=1250 N.M选取驱动电机： ZDY1 22-4-1.5KW n=1380rpm3.1.4结构方案选择上5定滑轮组，下6动滑轮组，采用JM6t卷扬机见图JQ30120.003.2天车纵移主从动轮组计算：3.2.1大车车轮踏面计算： 起重机设计手册P3553.2.1.1.已知：Q=60t，G=11.4t（龙门吊整机重量），G1=5t 3.2.1.2载荷计算：Pmax =+=29.5tpmin=+=2tpc=20.3t 3.2.1.3 车轮踏面接触强度计算： PCK1DLC1C2车轮和轨道线接触，L=60mm，轨道方钢30*60，车轮材料ZG45则由公式：D=321mm式中 K1常数 7.2N/mm2，b800MPaL踏面宽 60mmC1转速系数 1.17C2工作级别系数 1.253.2.1.4 天车纵移轮箱车轮选取： 360mm轮组3.2.2. 大车驱动功率计算： 3.2.2.1 已知：d=320 mm v=2.9 m/min3.2.2.2 摩阻：Fm=(Q+G)=(60+11.4)0.015=1.071t3.2.2.3 坡阻：Fp=(Q+G)i=(60+11.4)0.01=0.714t3.2.2.4 风阻：F=CKhqA=1.61(0.6150)65/10000=1t3.2.2.5 运行静阻力：Fj=Fm+Fp+F=1.07+0.714+1=2.784t3.2.2.6 电机驱动功率：Pj=0.74kw3.2.2.7 确定实际功率：P=KdPj=(1.11.3)Pj=0.8140.1.11kw3.2.2.8 确定驱动电机：ZDY1 22-4-2.2KW n=1380rpm 3.2.2.9 龙门行走减速机n轮=Vo/（d）=2.9/（0.32）=2.88rpmn电=1380 rpmi总=n电/n轮=1380/2.88=479i齿=Z2/Z1=41/16=2.56，i减= i总/ i齿=187选择减速机：BLEN31-187-1.5kw Tp=1250N.m车轮实际转速： n轮=2.88rpm实际走行速度： V= n轮d=2.883.140.32=2.8m/min注：减速机校核计算：1.1.已知：n电=1380rpm，n1=1500rpm，Tp=1250 N.M 输出轴实际工作转矩计算：（按实际车轮踏面扭矩计算） 已知：Fj=15050N，r=0.18m，齿=0.9，i齿=41/16=2.875，m =2（电机个数）计算：T轮=1354.5 N.m T减出=523.5N.m1.2.计算工作转矩：TC=T减出=523.5=509.2 N.mTp=1250 N.M 公式中：TC计算工作转矩N.Mn电输入实际转速N.M转臂轴承寿命指数，球轴承=3，滚子轴承=10/3Tp减速机在额定转速时的输出轴许用转矩 N.MT减出输出轴实际工作转矩N.M3.2.3.选取摆针减速机：BLEN41-187-1.5kw Tp=1250N.m选取驱动电机： ZDY1 22-4-1.5KW n=1380rpm 3.3.主横梁综合性能计算3.3.1.已知： 额定起重量： Q=120t小龙门吊整机重量： G=11.4t吊梁小行车重量： G1=5t跨度： L=30m3.3.2.主横梁主要参数的选取：桁高：h=2 m 桁宽：H=1.1 m3.3.3.主横梁截面计算和选取：（按单横梁计算）3.3.3.1.上弦杆计算和选取：（按压杆）3.3.3.1.1.已知： Q=120 t G小=11.4 t q=0.34t/m L=30m计算主横梁最大弯矩： Mmax= =328.5t.m3.3.3.1.2计算轴向力：N上=N下=164.25t 3.3.3.1.3计算上弦杆所需最小截面积：A=12077mm2 3.3.3.1.4初选上弦杆截面：（双工钢夹板）2工25a+ 6030+8245 材料Q235BA=13502mm23.3.3.1.5计算上弦杆截面性能参数：节间有效长度：Lx=Lr=1.45 m1 计算X向性能参数：截面惯性矩： Ix=141475083 mm4 截面抗压抗弯模量： Wx上=1037207 mm3Wx下=984517mm3压杆截面的惯性半径： rx=102mm 压杆的柔度（长细比）：x=14 压杆的折减系数： x =0.985查机械设计手册第一卷P1-174表1-1-1222 计算Y向性能参数：截面惯性矩： Iy=43455755m4 截面抗弯模量： Wy=362131mm3压杆截面的惯性半径： ry=56.7 mm压杆的柔度（长细比）：y=25.5压杆的折减系数： y =0.95 查机械设计手册第一卷P1-174表1-1-1223 间力学计算：已知：Q=120t，G1=11.4t，m=4，轮压：P轮=17.85t节间弯距：Mj=4.32t.m，Lj=1.45 m3.3.3.1.6上弦杆性能校核计算：强度校核：=121.6+0.04=121.64Mpa =170 Mpa 通过检算刚度校核：=25.5=100 通过检算稳定性校核:=124MPa x = =170 Mpa 通过检算3.3.3.2.下弦杆计算和选取：（按压杆）3.3.3.2.1计算单根下弦杆轴向力：（由上知）N上=N下=164.25 tN下单=82.13t3.3.3.2.2计算单根下弦杆所需最小截面积：A=4831 mm23.3.3.2.3初选下弦杆 218b+8120 材料Q235BA=6818mm2 3.3.3.2.4计算下弦杆截面性能参数： 计算X向性能参数：截面惯性矩： Ix=34694439mm4 截面抗拉压弯模量： Wx=336839mm3压杆截面的惯性半径： rx=71.3mm 压杆的柔度（长细比）：x=20.3 压杆的折减系数： x =0.967查机械设计手册第一卷P1-174表1-1-122 计算Y向性能参数：截面惯性矩： Iy=18973100mm4 截面抗弯模量： Wy=27104mm3压杆截面的惯性半径： ry=52.7m 压杆的柔度（长细比）：y= =27.5 压杆的折减系数： y =0.943查机械设计手册第一卷P1-174表1-1-1223.3.3.2.5下弦杆性能校核计算：强度校核：=120 Mpa =170 Mpa 材料Q235B通过检算刚度校核：=27.5=100 通过检算稳定性校核:x=125MPa x =170 Mpa 材料Q235B通过检算3.3.3.3腹杆计算和选取(压杆)3.3.3.3.1.计算腹杆集中载荷：已知：已知： Q=60 t G小=11.4 t q=0.34 t/m L=30mN=43.8 t3.3.3.3.2 计算轴向力: 斜腹杆:N1= =22.7t 水平杆: N2=11.9t3.3.3.3.3计算腹杆所需最小截面积A =777mm23.3.3.3.4 初选腹杆截面：材料 Q235B（对扣）80*80*6 (A=1714 mm2 )A=1714mm23.3.3.3.5 计算腹杆截面性能参数：节间有效长度：Lx=Ly= 1948mm1 计算性能参数：截面惯性矩： I=1539590mm4 截面抗拉压弯模量： W=38489mm3 压杆截面的惯性半径： r=30mm 压杆的柔度（长细比）：x=65 压杆的折减系数： x =0.78 查机械设计手册第一卷P1-174表1-1-1223.3.3.3.6 腹杆性能校核计算：（1）强度校核：=70 Mpa =170 Mpa 通过检算（2）刚度校核：=65=100 通过检算（3）稳定性校核:=89MPa x =170 Mpa 材质：Q235B通过检算3.3.3.5 主横梁整体性能验算：3.3.3.5.1 主横梁整体截面性能参数： 主横梁截面参数：桁宽H=1.1m，桁高h=2m，节间Lj=1.45m，跨度L=3m 主横梁整体截面惯性矩： I =28222134859mm4 主横梁整体截面抗弯模量：W上=24392510 mm3W下=25773639mm33.3.3.5.2 主横梁整体载荷分析计算：（单根） 主横梁最大计算弯矩： （见主横梁计算） Mmax= =328.5t.m 主横梁最大剪力：Qmax=43.8 t3.3.3.5.3 主横梁整体性能校核验算：（单根） 主横梁整体强度验算：上=135Mpa=170Mpa 上弦材料Q235B下=127Mpa=170 Mpa 下弦材料Q235B 主横梁整体刚度验算：主横梁跨中集中载荷下挠计算：f=38主横梁整体刚度：f=44.1f = =60主横梁跨中均布载荷下挠计算：f=6.3mm主横梁整体性能参数通过计算3.3.3.6联接销轴与联接耳板的计算选取：3.3.3.6.1联接销轴计算拉力F=N=164.25t=1.64106N上弦双销板，3个50销轴销轴材质45 =257MPa上弦销轴直径= 69MPa257MPa下弦初定为单销双剪切2个50销轴下弦销轴=104257MPa 3.4 支腿综合性能计算：3.4.1支腿拉压杆强度计算：3.4.1.1支腿最大载荷分析： 轴距B=56m，支腿高度h支=2.5m q=0.32t F32-32q16+16q8=0 F=3.9tP=1.1Q+G小+F=1.150+10.7/2+4.8=64.3t（吊梁行车移至支腿极限位置时）3.4.1.2 计算支腿所需最小截面积：材料Q235BA=6304mm23.4.1.3 初选支腿型材：材料Q235B支腿：29910 A=9079mm2，q=90.5kg/m 材料许用应力：=170Mpa3.4.1.4 支腿截面性能参数计算： 节间有效长度: Lx=Ly=2845mm（1）计算X向性能参数：截面惯性矩： Ix=194258666 mm4 压杆截面的惯性半径： rx=129.8mm 压杆的柔度（长细比）：x=21.9 压杆的折减系数： x =0.963查机械设计手册第一卷P1-174表1-1-122（2）计算Y向性能参数：（与X向相同）3.4.1.5 支腿性能校核计算：（1）强度校核：=102Mpa =170 Mpa 通过检算（2）刚度校核：=21.2=120 通过检算（3）定性校核:=106MPa =170 Mpa 材质：Q235B通过检算4 载荷计算4.1 水平载荷提升小车在主梁上横移速度为0.02m/s,加速度=0.12m/。 提升小车制动惯性力：P惯=1.2 t 4.2 风载荷4.2.1 工作状态计算风载荷 工作状态计算风压 q1=15 kg/m2 单列横桥向迎风面积A单=LH=72.5m2 整机横桥向迎风面积A=(1+)A单=31.7 m