120龙门吊计算书-典尚设计

LDSBH 8024三角桁架龙门吊计算书LDSBH12030三角桁架门式起重机计算书计算： 审核： 日期： 北恒工程机械有限公司技术科一 起重机主要性能参数1.1 额定起重量： 120t1.2 起升高度： 10m1.3 大车走行距： 30m1.4 整机运行速度： 0-10m/min1.5 吊梁行车运行速度： 0-5m/min1.6 吊梁起落速度： 0.75m/min1.7 适应坡度： 1%1.12 整机运行轨道和基础： 单轨P43 枕木间距，500600mm卵石道床350mm二 起重机结构组成2.1 吊梁行车： 1台 （120t，五门滑轮组，双卷扬）2.2 走行总成： 2套2.3 左侧支腿： 1套2.4 右侧支腿： 1套2.5 托架总成： 4根2.6 主横梁总成： 2根2.7 吊梁扁担： 1套2.8 端横联： 2套2.9 电缆托架： 1套2.10 行车电缆悬挂： 1套2.11 行车行程限位： 1套2.12 夹轨器： 4套2.13 操作平台： 1套2.14 电器系统： 1套2.15 起重机运行轨道 1套三 方案设计 注： 总体方案见图 LDSBH 12030-00-0003.1 吊梁行车3.1.1 主要性能参数额定起重量： 120t运行轨距： 2000mm轴距： 2500mm卷扬起落速度： 8m/min运行速度： 0-5m/min驱动方式： 集中驱动自重： 8t卷筒直径： 400 mm卷筒容绳量： 200 m3.1.2 起升机构已知：起重能力Q静=Q+W吊具=120+1.0=1211t粗选：双卷扬，倍率m=12，滚动轴承滑轮组，效率=0.92, 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)=121/(0.9212)/2=5.4t，选择JM6t卷扬机；钢丝绳破断拉力总和t：t=Sn/k=55/0.82=30.4t 32.3t，选择钢丝绳： 637-21.5-1700，GB1102-74，起重机设计手册P195。钢丝绳偏角计算：示意图如下1、钢丝绳与滑轮轴垂直平面的偏角 =arctg=1.822、钢丝绳与卷筒轴垂直平面的偏角=arctg=1.963.1.3 运行机构3.1.3.1 车轮直径 起重机设计手册P355已知 Q=120t、G小=8 t、集中驱动则 Pmax=（Q+G小）/4=32，Pmin=G小/4=2t，Pc=22t车轮和轨道线接触，L=80mm，轨道方钢4080，车轮材料ZG40Mn2，则由公式：D=261mm式中 K1常数 7.2N/mm2，b800MPaL踏面宽 80mmC1转速系数 1.17，v=5m/min，n=4.5rpmC2工作级别系数 1.25选择 350mm轮组3.1.3.2 运行静阻力（重载运行）摩擦阻力 Fm=（Q+G小）w=（120+8）0.015=1.92t坡道阻力 FP=（Q+G小）i =（120+8）0.002=0.26t 风阻力 FW=CKhqA=1.61.000.61503010-4=0.432t式中C风力系数 1.6 表1311Kh高度系数 1.00 表1310 起重机设计手册q计算风压 0.6150N/m2 表139A迎风面积 30m2 表1317运行静阻力Fj=Fm+Fp+Fw=1.92+0.26+0.432=2.612t=26120N3.1.3.3 电机选择静功率 Pj=1.2kw式中Vo运行速度 5m/minm电机个数 2个粗选 P=KdPj=（1.11.3）1.2=1.321.56kw集中驱动 m=1 YEJ100L6 1.5Kw/940rpm 机械零件设计手册下册、冶金版、P8303.1.3.4 减速机n轮=Vo/（D）=5.7/（0.35）=5.2rpmn电=940 rpmi=n电/n轮=940/5.2=1803.1.3.5齿轮传动比： i齿=33.1.3.6 减速机传动比：i减=i/ i齿=603.1.3.7 选取减速机传动比： i减选取59选取减速机型号：BLY22-59-1.5kw n电=940rpm3.1.4 结构方案6门滑轮组，吊梁扁担见图吊梁行车3.2 主从动台车轮组计算：3.2.1大车车轮踏面计算： 3.2.1.1.已知：Q=120t，G=72.5t，G1=8t3.2.1.2载荷计算： Pmax =26.56t pmin=10 tpc=21t3.2.1.3 车轮踏面接触强度计算：PCK1DLC1C2车轮和轨道线接触，L=70mm，P43轨道，车轮材料ZG40Mn2则由公式：D=339 mm式中 K1常数 7.2N/mm2，b800MPaL踏面宽 70mmC1转速系数 1.15，v=10m/min，n=9.1rpmC2工作级别系数 1.03.2.1.4 车轮直径选取： D=500 mm3.2.2. 大车驱动功率计算： 3.2.2.1 已知：D=350mm v=10 m/min3.2.2.2 摩阻：Fm=(Q+G)=(120+72.5)0.015=2.88t3.2.2.3 坡阻：Fp=(Q+G)i=(120+72.5)2%=3.85t3.2.2.4 风阻：F=CKhQA=1.610.61503010-4=0.432t式中C风力系数 1.6 表1311Kh高度系数 1.00 表1310 起重机设计手册q计算风压 0.6150N/m2 表139A迎风面积 30m2 表1317 3.2.2.5 运行静阻力：Fj=Fm+Fp+F=2.88+3.85+0.432=7.162t3.2.2.6 电机驱动功率：Pj=6.63kw3.2.2.7 确定实际功率：P=KdPj=(1.11.3)Pj=7.298.62kw3.2.2.8 确定驱动电机：YEJ160M1-6 P=7.5kw n=970 rpm 已知： D=500 mm，V=10m/min，n电=970rpm 车轮转速： n轮= =6.3rpm 整机传动比： i=153 齿轮传动比： i齿=3.4 减速机传动比： i减=i/ i齿=45 选取减速机传动比： i减选取43 选取减速机型号： BLY33-43-7.5kw n电=970rpm(8) 实际走行速度：V= n轮D=6.30.5=9.9m/min3.3.主横梁综合性能计算3.3.1.已知：额定起重量： Q=120t龙门吊整机重量：G= 72.5t吊梁行车重量： G1=8t龙门吊跨度： L=30m，3.3.2.主横梁主要参数的选取：(如图1)桁高：h=2.06 m , 桁宽：H=0.9m3.3.3.主横梁截面计算和选取：（按单横梁计算）材料：Q345B =230MPa3.3.3.1.上弦杆计算和选取：（按压杆）3.3.3.1.1.已知： Q=120 t G小=8 t q=0.65 t/m L=30mP= (1.1Q+ G小)=70 t 计算主横梁最大弯矩：Mmax= =598t.m3.3.3.1.2计算轴向力：N上=N下=249t 3.3.3.1.3计算上弦杆所需最小截面积：A=13532mm23.3.3.1.4初选上弦杆截面：（板材，如右图）A= 20096mm2 材料：Q345B =230MPa3.3.3.1.5计算上弦杆截面性能参数：节间有效长度：Lx=Lr=1.6 m 计算X向性能参数：截面惯性矩： Ix=36005cm4 截面抗压抗弯模量： Wx下=1895cm3 压杆截面的惯性半径： rx=13.4 cm 压杆的柔度（长细比）：x=11.9 压杆的折减系数： x =0.99查机械设计手册第一卷P1-152表1-1-100 计算Y向性能参数：截面惯性矩： Iy=7316cm4 截面抗弯模量： Wy=582 cm3压杆截面的惯性半径： ry=6cm 压杆的柔度（长细比）：y=26.7 压杆的折减系数： y =0.98查机械设计手册第一卷P1-152表1-1-100节间力学计算：已知：Q=120t，G1=8t，m=4，偏载系数=1.1轮压：P轮=35 t节间弯距：Mj=9.33t.m，Lj=1.6m节点弯距：Md=4.67t.m3.3.3.1.6上弦杆性能校核计算：强度校核：=121.9+49.2=171.1Mpa =230 Mpa 通过验算满足使用要求刚度校核：=26.7=100 通过验算满足使用要求稳定性校核:x=128.3+49.2=177.5MPa x =230 Mpa 通过验算满足使用要求3.3.3.2.下弦杆计算和选取：（按压杆）3.3.3.2.1计算轴向力：（由上知）N上=N下=249t 3.3.3.2.2计算下弦杆所需最小截面积：材料：Q235B =170MPaA=7323mm23.3.3.2.3初选下弦杆截面：（单根，背靠背，如右图）216材料：Q235B =170MPaA=12325mm2 3.3.3.2.4计算下弦杆截面性能参数：节间有效长度：Lx=Lr=1.6 m 计算X向性能参数：截面惯性矩： Ix=10306cm4 截面抗拉压弯模量： Wx=920 cm3压杆截面的惯性半径： rx=9.1cm 压杆的柔度（长细比）：x=17.58 压杆的折减系数： x =0.98查机械设计手册第一卷P1-152表1-1-100 计算Y向性能参数：截面惯性矩： Iy=6222cm4 截面抗弯模量： Wy=497.76cm3压杆截面的惯性半径： ry=7.1 cm 压杆的柔度（长细比）：y=22.5 压杆的折减系数： y =0.97查机械设计手册第一卷P1-152表1-1-1003.3.3.2.5下弦杆性能校核计算：强度校核：=101Mpa =170 Mpa 材料Q235B通过验算满足使用要求刚度校核：=22.5=100 通过验算满足使用要求稳定性校核:x=104MPa x =170 Mpa 材料Q235B通过验算满足使用要求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：材料：Q235B =170MPa已知：已知： Q=120 t G小=8 t q=0.65 t/m L=30mN=81t3.3.3.3.2 计算轴向力: 斜腹杆:N1= =41.3t N3= =43.5t式中：各角度由图1可得3.3.3.3.2 计算腹杆所需最小截面积A =3198mm23.3.3.3.3 初选腹杆截面：材料 Q235B =170MPa（对扣 图2）方管120*120*8 (A=3419 mm2 q=26.84 kg/m)3.3.3.3.4 计算腹杆截面性能参数：节间有效长度：Lx=Ly=L=2.58m=258cm 计算X向性能参数：截面惯性矩： Ix=687 cm4 截面抗拉压弯模量： Wx=114.5cm3压杆截面的惯性半径： rx=4.48 cm 压杆的柔度（长细比）：x=57 图2压杆的折减系数： x =0.84查机械设计手册第一卷P1-152表1-1-100 计算Y向性能参数：同上3.3.3.3.5 腹杆性能校核计算：强度校核：=127Mpa =170 Mpa 材料：Q235B通过验算满足使用要求刚度校核：=57=100 材料：Q235B通过验算满足使用要求稳定性校核:x=151MPa x =170 Mpa 材质：Q235B通过验算满足使用要求3.3.3.4 水平杆计算和选取（压杆）3.3.3.4.1 水平杆轴向力计算： N2= N1cos78.23=8.4t （见腹杆轴向力计算）3.3.3.4.2 水平杆所需最小截面积：A=617mm23.3.3.4.3 初选水平杆截面：材料 Q235B =170MPa 槽钢12 A=1568 mm2 q=12kg/m3.3.3.4.4 计算水平杆截面性能参数： 节间有效长度: Lx=Ly=1m=100cm 计算X向性能参数：截面惯性矩： Ix=388 cm4 截面抗拉压弯模量： Wx=61.6cm3压杆截面的惯性半径： rx=4.97cm 压杆的柔度（长细比）：x=20.1 压杆的折减系数： x =0.98查机械设计手册第一卷P1-152表1-1-100 计算Y向性能参数：截面惯性矩： Iy=38 cm4 截面抗弯模量： Wy=23.9cm3压杆截面的惯性半径： ry=1.5cm 压杆的柔度（长细比）：y=66 压杆的折减系数： y =0.82查机械设计手册第一卷P1-152表1-1-1003.3.3.4.5 水平杆性能校核计算：强度校核：=53.57Mpa =170 Mpa 材质：Q235B通过验算满足使用要求刚度校核：=66=100 材质：Q235B通过验算满足使用要求稳定性校核:x=65MPax =170 Mpa 材质：Q235B通过验算满足使用要求y=54.66MPa y =170 Mpa 材质：Q235B通过验算满足使用要求节点计算腹杆受力N3=43.5t=435 kN ，节点板厚度选用12焊缝高度k=8 mm 共四条焊缝 每条焊缝受力N=100.75kN焊缝长度 式中：f=1 hf=8 mm =150 MPa（4） 上弦阳头焊缝计算共四条焊缝，采用开坡口焊接，坡口采用2045每条焊缝受力N=2490/4=622.5KN下弦阳头计算略。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=1m，桁高h=2.4m，节间Lj=1.6m 跨度L=30m主横梁整体截面惯性矩： I =6983912cm4 主横梁整体截面抗弯模量：W上=42925cm3W下=56595 cm33.3.3.5.2主横梁整体刚度验算：f=+=+=2.301+0.467=2.768cm=f = 主横梁整体性能参数通过计算3.3.3.5 .4主横梁联接销轴、阴阳头耳板计算及选取3.3.3.5.5主横梁联接销轴计算及选取（双销）拉力F=1.245106KN销轴材质40Cr =235 MPa上弦销轴直径D12=6748mm2 双销 D=82mm， 取D=100mm下弦销轴直径D12=3374 mm2 双销 D=58mm， 取D=80mm3.3.3.5.6联接耳板厚度计算： 起重机设计手册P734 =式中：K系数取1.214，计算时多取偏大值；F联接板或耳板所传递的内力；F=N=1.467106KN。a孔两边板的宽度；上弦取244mm，下弦取114mm。板的厚度；板材料的许用应力；= S/1.5=230MPa上弦单耳厚度：=62mm 取=100mm上弦双耳厚度：=36mm 取=50mm下弦单耳厚度：=66mm 取=100mm下弦双耳厚度：=33mm 取=40mm3.4.1托架载荷分析：见图Q总=1201.1+8+44=184tQ=184/4=46t N =46/2=23t M=PL=230.5=11.5tm试选截面，如右图材料：Q2