通用桥式起重机计算书

1、通用桥式起重机计算书(QD20/5t-175m)编制:批准:中国起重机械计算书2006年9月12日第一部分主梁设计计算、主梁设计计算1、主要参数：起重量Q=20/5t工作级别A5跨度 LK=17.5m小车总重 Gxc=7598t p2、主梁截面形状尺寸：上盖板S=10mm材料Q235-B下盖板S=10mm材料Q235-B腹 板 S1=10mm 材料 Q235-B腹 板 S2=10mm 材料 Q235-B腹板间距b=440mm腹板高h0=1100mm3、主梁截面性质：主梁截面面积S=500*10*2+1100*6*2=23200mm2半个桥架的质量：设加筋肋系数K=1.1Gqj=K*p*S*Lk

2、=1.1*7.85*10-6*23200*17500=3506kg主梁均布载荷集度q=3506/17500=0.2.kg/mm主梁形心位置的确定X0=226mmY0=560mmXmax=560mmYmax=226mm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=0.44X10 iomm4对于Y轴Iy=(10*5003/12)*2+(1000*63/12+1000*6*2232)*2=8.04X 10smm4主梁截面对X轴Y轴的抗弯模数对于X轴Wxmin=Ix/Xmax=O.44X1Oio/56O=7.86X 106mm3对

3、于Y轴Wymin=Iy/Ymax=8.04X 108/22 6=3.56X 106mm34、作用于主梁上的载荷及内力计算I：按载荷组合IIa计算桥架重量 Gqj=1.0XGqj=3506kg小车重量 Gxc=1.0XGxc=7598kg起升载荷 Qq=WIIXQq=1.25X （20000+468）=25585kgWII 取 1.2（水平惯性载荷Pgy不考虑）（1）小车轮压的计算Bx=2600mmb1=1231mm b2=1329mmP =Q /2Xb2/Bx+Gxc/4（代入相应数值）q =8438kgP Q /2Xb1/Bx+Gxc/4（代入相应数值）q=7956kg（2）当四轮小车作用于

4、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/2X （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）+qLk 2/2 X （p1+p2）/ Lk+q+Mg （代入相应数值） =1.004X108 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=3.1 X 107kg.mmRa由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力Gc=1500kgL1=2100mmGc=1204kgL1=800mmGc=177

5、1kgL1=5000mmRa= GcX（Lk-L1）+GyXLk+GdXLk/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） =22506.97kgII：按载荷组合IIb计算桥架重量 Gqj=KjXGqj=3856.6kg小车重量 Gxc=KIZXGxc=8358kg起升载荷 Qq=K zXQq= 22515kg 孔取 1.1（水平惯性载荷Pgy按Pgymax考虑）（1）小车轮压的计算Bx=2600mmb1=1231mm b2=1329mmP =Q /2Xb2/Bx+Gxc/4(代入相应数值)1

6、=7844kgP Q /2Xb1/Bx+Gxc/4(代入相应数值)2 q_ .=7419kg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/2X (p1+p2)/ Lk+q(代入相应数值)=8275mm由垂直载荷在主梁上产生的最大弯矩为：Mcmax=p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk 2/2 X (p1+p2)/ Lk+q+Mg (代入相应数值) = 1.01 X 108kg.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=3.45 X 107kg.mmRa由操纵室

7、、运行机构、电气设备的重量产生的支反力Gc=1500kgL1=2100mmGc=1204kgL1=800mmGc=1771kgL1=5000mmRa= GcX (Lk-L1)+GyXLk+GdXLk/2/ Lk(代入相应数值) =3789kg考虑冲击系数影响 Ra= K XRa=1.1X3789=4167.9kg(3)桥架运行产生的水平惯禅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=0.8XMcmax X a /g(代入相应数值)=0.8X1.01X108X0.2/9.8=1.65 X 106kg.mm当猛烈制动时Ms将增加一倍Msmax=2*Ms=3.3 X 106

8、kg.mm5、主梁强度效核对本起重机主梁均按II类载荷进行强度计算.Q235-B 设计许用应力a =1600kg/cm2剪切许用应力r ：=900kg/cm2挤压许用应力ajy =1700kg/cm2按载荷组合I Ia计算11IIa a =Mcmax/Wxmin(代入相应数值)顺=1.004X 108/7.861X 106=12.77kg/mm2= 1378kg/cm2 a当p1作用于A点处时跨端腹板剪应力r最大r =Vmax/0.7hlf0 =22506.97/0.7X6X (650-20) X 2=4.253 kg/mm2=425.3 kg/mm2 r强度校核通过.6、主梁的刚度校核主梁静

9、刚度计算Fmax=p 1X Lks 1+a (1-6 B 2) 448EixW f其中 a=p2/pll=6745/7131=0. 946Bx=2600mmbl=1231mm b2=1329mmP=Q /2Xb2/Bx+Gxc/4(代入相应数值)Q =20468kg Gxc=7598kgqq=7131kgP Q /2Xbl/Bx+Gxc/4 (代入相应数值)q =6745kgB =Bx/ Lk=2600/17500=0. 1486Bx小车轮距f=l/1000Lk=17. 5mmf=7 1 31X 17 5 003X 1+0. 946X (1-6X0. 14862)48X2. IXIO4XO.

10、44XlOio= 15. 69mm f主梁静刚度通过二、起升机构计算1、主起升机构计算主要参数工作级别M5起升载荷 Qq=20000+468=20468kg (吊钩重量 q=468kg)滑轮倍率a=4起升速度 V=9.12m/min选用钢丝绳型号钢丝绳所受拉力S=Qq/2a*刀 二20468/2*4*0.97 =2637.6kg刀=0.97钢丝绳破断拉力SpSpNns X s =6X2637.6 =15825.6kgNs=6 Sp=0.85*so So=18618.4kg结果：选钢丝绳型号6W(19)-17.5-155-I钢丝绳破断拉力So=19850Kg钢丝绳直径ds=17.5mm卷筒计算直

11、径Dj=el*ds=25X17.5=437.5mmel=25取标准卷筒系列 Dj=500mm Djs=500+17.5=517.5mm 起升速度电动机的选择按静功率初选电动机Nj=Qq*v/6120*=20468X9.12/6120X0.9 =33.89kw刀二0.9电动机额定功率NeNkg*Nj(考虑惯性力的影响kg=0.7)=0.7X33.89 =23.72kw选用电机型号：YZR225M-8 (25%)电机额定功率：Ne=26kw电机转速：nz=708rpm减速机的选择计算减速机速比：i=3.14*nz*Djs/a*v=40.17取标准速比i=40.17vi= nz*3.14* Djs/

12、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二中hs*Ne25= 1.05X26=27.3kwWhs=1.05强度校核按输出扭矩Tmax=SXDjs=2637.6X0.5175=1318.8kg.m (考虑动力系数的影响WII=1.45)(考虑动力系数的影响中11=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中11=1.45)Rmax=4644kg减速机型号：ZQ650 速比：40.17(1=40.17时减速机容许输入功率29kw输出轴容许最大扭矩

13、5950kgm最大径向载荷9250kg)验算合格制动器的选择支持载荷所需的制动力矩MzMz=ns*Qq*Djs*刀/2a*i= 1.75X20468X0.5175X0.9/(2X4X31.5)=66.2kg.m二662N.mWMez(Mez 取 1600N.m)Ns=1.75 刀二0.9Mez制动器额定制动力矩制动器型号：YWZ-400制动力矩：1X1600 N.m(6)A-A- s |(6)卷同计算Dj=500mm=0.5mDjs=517.5mm=0.5175m查取绳槽节距P=20mmDn=456mm8=(Dj-Dn)/2=22mm起升高度H=16m安全圈数L1=n*P=40mm (安全圈数

14、n不小于2，取2)固定钢丝绳2L2=2*3*P=120mm光滑面L =120mm螺旋槽部分滑 2L0=2a*H*P/3.14*Djs=1575卷筒长度L=2L0+L1+2L2+L光滑=1575+40+120+120=1855mm考虑两端留有一定的退刀余量取L=2000mm卷筒压应力验算oy=E*WII*S/8*P(1-8/Dj)=1.0X 1.45X2637.6/22X20X (1-10/500)=9.05kg/mm23D=1500故需验算弯曲的影响o 1=Mw/W+oy/ oy*oy1= WII*S*(L-L 、 )/2/0.1(Dj4-Dn4)/Dj+(。b/5)/ (o 光滑5)* E

15、*WII*S/8*P*(1-S/Dj)=3.95 kg/ mm2o1ob=25 kg/ mm2o 1= o b/5=5 kg/ mm2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主要参数工作级别M5起升载荷 Qq=5000+102=5102kg (吊钩重量 q=102kg)滑轮倍率a=2起升速度 V=19.7m/min选用钢丝绳型号钢丝绳所受拉力S=Qq/2a*刀 =5102/2*2*0.99 = 1288.4kg刀=0.99钢丝绳破断拉力SpSpNns X s=5.5X 1288.4 =7086kgNs=5.5Sp=0.85*so So=8336.7.4kg结果：

16、选钢丝绳型号6W(19)-13.5-155-I 钢丝绳破断拉力So=11500Kg 钢丝绳直径ds=13.5mm卷筒计算直径Dj=el*ds=25X13.5 =337.5mmel=25取标准卷筒系列 Dj=400mm Djs=400+13.5=413.5mm电动机的选择按静功率初选电动机Nj=Qq*v/6120*=5102X 19.7/6120X0.9= 18.24kw刀二0.9电动机额定功率NeNkg*Nj (考虑惯性力的影响kg=0.8) =0.8X18.24 =14.6kw选用电机型号：YZR180L-6 (25%)电机额定功率：Ne=17kw电机转速： nz=946rpm减速机的选择计

17、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二中hs*Ne25= 1.05X26=27.3kwWhs=1.05强度校核按输出扭矩Tmax二SXDjs=2637.6X0.5175=1318.8kg.m (考虑动力系数的影响WII=1.45)(考虑动力系数的影响中11=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中11=1.45)Rm

18、ax=4644kg减速机型号：ZQ500 速比：31.5(1=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二ns*Qq*Djs*刀/2a*i= 1.75X5102X0.5175X0.9/(2X4X31.5)=21.2kg.m二212N.mWMez(Mez 取 800N.m)Ns=1.75 刀二0.9Mez制动器额定制动力矩制动器型号：YWZ-200 制动力矩：1X800 N.m三、小车运行机构计算主要参数起升载荷Qq=20468kg小车自重G=7598kg车轮直径D=35cm轴承直径d=1

19、0cm电机数目m=1运行速度V=44.2m/min阻力的计算摩擦阻力Pmmax=(Qq+G) X (2u+df)/DXKf (代入相应数值)=384.9kgKf=1.6Kp=0.002u=0.05f=0.02d=10D=35Pmmax=(2u+df)/D=240.6kg坡度阻力Pp=(Qq+G) XKp(代入相应数值)=56.1kgKp=0.002Pj二Pmmax+Pp=441kg满载运行时电机静功率Nj二Pj*v/6120*刀=441X44.2/6120X0.9=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=1.1X3.54=3.89kw(Kg=1.1)选用电

20、动机型号：YZR132M -6(25%)。,、一 、2电机额定功率Ne=4kw电机转速nz=900ypm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=Whs*Ne25=1.4EX4=5.26kwG/(G+Qq)=7598/(7598+20648)=0.270.3查取修正系数E =0.94按强度计算减速机输出轴上的最大扭矩Mmax=中 hs*Me25*i*刀=2.3X975X 4/900 X22.4X0.9=200.

21、9kgm选用减速机型号：ZSC-400 速比：22.4(i=22.4时减速机容许输入功率2.8kw)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二pjs*D*刀/2i=-184.5X0.35X0.9/(2 X 22.4)=-1.297kgPjS二Pp-Pmmin=-184.5kgGD2=0.28kgm2v=0.74m/secn=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-200/25 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W22.5m为第一种，N22.5m为第二种.参数按N22.5m时取主要参数起升载荷Qq=20468kg小车自重G=40329kg车轮直径D=60cm轴承直径d=10cm电机数目m=2运行速度V=75.27m/min阻力的计算摩擦阻力Pmmax=(Qq+G) X (2u+df)/DXKf (代入相应数值)=547.2kgKf=1.5u=0.08f=0.02Pmmax=(2u+df)/D=364.8kg坡度阻力