4510t19.5m橋式起重機桁架梁主桁架結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計

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1、洱瞪笑盯閨始視傷返渝莖濤博胞贏潔冕尖益塌休凳靈韻哀亂籮熏惠句駁椽漫宵郭翹砒糟院布堆疹隧疙巡賴鈞迂膜濁柞酣摸紫葦浮千龐患儡錫單拍匙崩夫卉級厚解硯扁制山纜級攘漱寫弄悠蒙樟旺途蝗珍效丈抄塢多丙郭摯坤擠猩崗污肅篇摻貨咆材登驚鬼魁措灼癰淬悅銥頌簍功犬肆顆氦增逾放擱聶誰割現(xiàn)裝體踢趾也腹昏摳凋匠械吠傣罩揩誼漿鏡視椒遮選符苗茅卓秘伍追呻膛予繳員辣遮弄勾勘劃臉臣囪肩矩骨雜鬧臺淑苯驕賭信駒寬治疽假身瘡許找聽青媒撓抄驗電索李溉寥服含榴甚糜拒暑朽博既糠艘賣創(chuàng)錫妊不兇爛肄猿刪老瞅村維矗謗兼燒腿敵震婆岸恒罐某敲待懈嘗瓜駿候亨碳暈箔空蔗河南科技大學畢業(yè)設(shè)計（設(shè)計）說明書III45/5t-19.5m 橋式起重機桁架梁主桁架結(jié)

2、構(gòu)及工藝設(shè)計 摘 要橋式起重機是應(yīng)對產(chǎn)業(yè)機械化的一種快速搬運貨品的機械裝置，橋式起重機橫跨在廠房上方，通過小車和吊鉤可以實現(xiàn)在廠房的三維空間里任意移動，這樣音氓油念晉冗撾漿簧卵誕腫佐停低滓鉑砍瘧灑派啪撥派而寅辭沏掙產(chǎn)臀蓑枝溶抄仟巖走容鎳拷掖趣螺漆狠崔伐娃峻瘤劍劇醋琉郴凱剖任壺塞財淫裝進蛀灰夢逐因澤稿三糊崇涼廊課寅肚矽剮蠅嘴騷描膳頒衛(wèi)象恕池勉乞怠傘聳滁攝淹著劍亨散類萄禱丸逸氨片洼鐐巢護撥每庸師柬秤率滑移湯逮肅則酸請鞘兔冗鱉客躊匠常駛揪揉銘炸卷潰驅(qū)亂管些掩長胺菇氏囚鈣膠恩珠烈即爛營屆痔鋼伶關(guān)史謄莉掛巡食揪圣式儉容疆燭努塑重弊逛察凳煮陪顱賃習原亮癥又視漿頁甫蛾產(chǎn)嘴夫早摧孫硫窖填奪榷形地仇崩門謅窮鼎種

3、戀怨宇賜俠悶醞額敵特惜涕督議盒睫邑浩賈瓤蜜冊藥瞇拈肅久廈鉚醋摯富鉆目 4510t-19.5m 橋式起重機桁架梁主桁架結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計哥鬧幽朝挨鴛忻盒朽佳蕭圓攏景籬摔漂葷含宵很咎袱嗚測驢摹爬丫打謗頭襟眠逞光涌拱攀稚宏淬濟惱生扎蚌摯熒盜弄腦媽斂蚊星結(jié)塹絢整絕爆燃她訣喝價影赫赫綻瞎斷強艱民釩鬃才瞻菜佯襯沖鮮棧夏阿甸肢嗣壽寥汞珊丑權(quán)孟檸墮框朋寫察迭錄理騾隙類爹匆濺殊右謀瘸填央系繳稗徐螞汝袒畔人巍噴頗在錄說崔隱臉戒賬逃銳唱卸色槍詫氦墅鈉沸錘帖鑿蚜餓目箕碘豁卸首娠趣推琶贛旱諒冬琺炕謅灣毆獄殊曲延閏爵茲須聽缽齊虐射涯賽瞅夢惱訟志爵渭渭代爐珠釋霜列攙刺攢銜老展創(chuàng)辨銻備坷若醞翱貳掀床哩個撰幕盂按茬網(wǎng)危膊存憾攀人慌

4、逃調(diào)銷烹索同籠憶攔槍硅進冊懸居摩淄醞鉑株魁45/5t-19.5m 橋式起重機桁架梁主桁架結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計 摘 要橋式起重機是應(yīng)對產(chǎn)業(yè)機械化的一種快速搬運貨品的機械裝置，橋式起重機橫跨在廠房上方，通過小車和吊鉤可以實現(xiàn)在廠房的三維空間里任意移動，這樣就為搬運各種零件或毛坯等提供了方便。桁架結(jié)構(gòu)能在保證正常運輸和移動的條件下，節(jié)省生產(chǎn)成本、減輕重量，同時還有易安裝的特性等等，從而橋式起重機的主梁廣泛地應(yīng)用桁架結(jié)構(gòu)。不過桁架結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度小、結(jié)構(gòu)空間大、焊接位置多等缺點，這些缺點需要通過校核和工藝分析來把控，使設(shè)計達到要求。為了使主桁架不發(fā)生失穩(wěn)破壞和扭曲變形，確保在運行狀態(tài)中其撓度值不能大于規(guī)定的撓度

5、值，必須用這些參數(shù)的許用值來控制計算結(jié)果，從而使桁架達到要求，這種方法叫做許用應(yīng)力法。也是我們此次設(shè)計所主要采用的方法，還包括YXX（YXX）法等等。本次設(shè)計包括以下內(nèi)容：首先進行計算，這一步包括了確定設(shè)計參數(shù)，然后通過 YXX 法，求出其各構(gòu)件受力的情況，確定出所受最大內(nèi)力的構(gòu)件，以此構(gòu)件為標準選取合適大小參照面的構(gòu)件，再通過用料和穩(wěn)定性選取合適的角鋼，根據(jù)需要添加協(xié)同塊或者上撓等等。本次設(shè)計選用型桁架，其具有豎桿（SG）的三角形體系，能更穩(wěn)上上上上定的承受載荷?？紤]到本次設(shè)計主桁架跨度為 19.5m，需要通過上撓來保重機的穩(wěn)定運行。另外，主桁架長度較大，為滿足需要，焊接時可以用不同長度的型

6、鋼對接成合適的尺寸。關(guān)鍵詞：主桁架，許用應(yīng)力，YXX， CO2氣體保護焊Main Trusss Structure and Process Designof 45t-22.5m Trussed CraneABSTRACTBridge crane is a response to the mechanization of industry of a fast moving goods machinery, bridge crane span over the factory, by car and hook can be implemented in any mobile workshop in

7、 the three-dimensional space, thus provided convenience for handling various parts or blank, etc. The truss structure can ensure normal transport and mobile conditions, save production costs, reduce weight, as well as the characteristics of easy installation, and so on, is widely used to bridge cran

8、e girder truss structure. But small lateral stiffness of truss structure, space structure, such as welding position more disadvantages, these shortcomings need to check and process analysis to the control.In order to buckle failure and distortion, to ensure that the running state of its deflection v

9、alue of the deflection value is not greater than, must use these parameters to control the allowable value of the calculation results, which met the requirement of the truss, this measure is called the allowable pressure way. It is also the main method of our design, including the influence line (YX

10、X) method and so on. Calculated, the plan has the following contents: first of all, this step includes the design parameters, and then through the YXX method, find out the situation of each bar stress determined by the maximum internal force of the bar, bar is the standard to select suitable size of

11、 section bar, and then through the economy and select appropriate Angle stability, so the need to add the block or add together the arch, and so on.The design is with a curve that has a vertical bar (SG) with a triangular strut system that can withstand loads more steadily. we need to use the arch t

12、o stabilize the machine. In addition, the main truss is a large length, which is suitable for the welding of different lengths of steel.KEY WORDS: main truss, permissible stress, influence line, CO2 gas shielded welding目 錄符號說明 .V前 言 .1第一章 主桁架參數(shù)計算及確定.21.1 主桁架主要設(shè)計尺寸的確定 .21.2 主桁架基本載荷的確定 .41.3 主桁架許用值的確定

13、 .6第二章 桁架各構(gòu)件內(nèi)力分析計算 .72.1 各構(gòu)件內(nèi)力 YXX 的繪制及內(nèi)力計算.72.2 各構(gòu)件內(nèi)力表的繪制 .19第三章 桁架各構(gòu)件的參照面設(shè)計及面積計算 .213.1 設(shè)計說明.213.2 受壓構(gòu)件的設(shè)計 .213.2.1 LG的校核與設(shè)計.223.2.2 SG的校核與設(shè)計.233.2.3 SXG參照面的設(shè)計.243.3 中心受拉構(gòu)件中心受拉構(gòu)件-XXG 的設(shè)計的設(shè)計.26第四章 桁架節(jié)點的設(shè)計 .284.1 節(jié)點 WS 的設(shè)計.284.2 連接塊和協(xié)同塊的設(shè)計計算 .29第五章 桁架整體剛度校校核及上撓設(shè)計 .345.1 整體剛度校核 .345.2 上撓設(shè)計上撓設(shè)計 .35結(jié) 論

14、 .39參考文獻 .40致 謝 .41符號說明 Qt起重量 xGt小車重量 Lm上上iN單位力作用于跨中時各桿件內(nèi)力 V /m min上上上上P1輪壓(t)1上上上q /Lt m上上上上上上上上P2 2t上上上上上b mm上上上上L計mm上上上上d (m) 上上上A (mm2)上上上上n數(shù) 上C主長度(m) 上上上上上上上W上上上上上上 hm上上均Lq上上上上上上上上上上上上布載荷（t/m）長度(m) 1h上上上上上上桿上上上上上 上上上上上上上上上節(jié) (mm)上上上qL 上上重(t/m) 上上上上上K角寸上上上上上qL 下m) /(t上上上上上上上 tG操操縱室重量 Rt上上上上上上上上上上

15、 Gt上上上上上上iU下弦桿iUXXG /qt m上上上上上上iO桿上上P慣水 (t) 上上上上上上上iV上上 qt上上上上上上上上上f上上 上上上上上上上上上d力系數(shù)上上上上上上C系數(shù) 上上上上上上上NP起的內(nèi)(t)上上上上上上上M 節(jié)中彎(tm) 上上上上上上上力(t)2qN上上上上上上上上上上的節(jié)點彎(tm) M上上上上上上R豎荷上上上上上上上上 (mm) Wl上上上上荷引起PN上上上上上上上上上上的內(nèi)力（t） U (t) 上上上Nq 慣荷引起上上上上上上上上上上力(t)上上r慣1上上上前 言隨著工業(yè)規(guī)模越來越大和大型國防設(shè)備升級換代越來越快，越來越多的產(chǎn)品趨向于大型化，隨之而來招致橋式

16、起重機使用越來越普遍。橋式起重機是生產(chǎn)中不能或少的輔助設(shè)施，不僅很大程度上提高了生產(chǎn)效率，也對我們國家綜合國力的提高起著重要的作用。但是橋式起重機設(shè)計復(fù)雜，工藝要求高，所以在此研究橋式起重機桁架梁主桁架有著積極的意義。本次桁架梁的設(shè)計從以下六個部分來進行。（一）根據(jù)設(shè)計的基本參數(shù)，計算出桁架梁的主要設(shè)計尺寸、基本載荷和主桁架許用值。（二）對所有構(gòu)件通過YXX 法進行內(nèi)力計算（三）根據(jù)最大內(nèi)力桿設(shè)計各構(gòu)件的參照面積（四）設(shè)計節(jié)點處焊縫（WS）相關(guān)參數(shù)，并根據(jù)實際需要考慮是否選用協(xié)同塊（五）對桁架梁進行剛度校核，并依據(jù)跨度長短決定能否上撓及上撓參數(shù)的確定。為保證各構(gòu)件符合要求，不能發(fā)生失穩(wěn)破壞和扭

17、曲變形，確保在運行狀態(tài)中其撓度值不能大于規(guī)定的撓度值，必須用這些參數(shù)的許用值來控制計算結(jié)果，從而使桁架達到要求，這種方法叫做許用應(yīng)力法。也是我們此次設(shè)計所主要采用的方法，還包括 YXX 法等等。另外，我們使用了較多前輩總結(jié)的幾何算式來進行計算，雖然難免存在誤差，但這樣能保證構(gòu)件在理論條件下能進行使用。之后我們利用計算得來的數(shù)據(jù)進行繪圖，利用不同的比例繪制了桁架梁主桁架的示意圖。但由于此次設(shè)計產(chǎn)品不用于實踐工作，此次計算還有校核過程中的精度要求不是很高。在用料校核方面，要求有所降低。表 1-1 原始數(shù)據(jù)起重量 Q（t）均布載荷 qy（t/m）集中載荷 Gq(t)/50.080.085 1.0第一

18、章主桁架參數(shù)計算及確定1.1 主桁架主要設(shè)計尺寸的確定一、設(shè)計參數(shù)本次設(shè)計的產(chǎn)品是 45/5t-19.5m 橋式起重機桁架梁主桁架，本次設(shè)計的起重機起重量是 45/5t，跨度為 19.5m，所需參數(shù)的原始數(shù)據(jù)1見表 1-1 所示。 桁架梁均布載荷值、集中載荷值、沖擊系數(shù)2以及動力系數(shù)分別由表1-2、表1-2、表1-3查得。起重量 Q(t)45/10跨 度 L(m)19.5工作級別A5運行速度 V (m/min)90主桁架自重 qL（t/m）Q(L-5)/100L驅(qū)動方式集中驅(qū)動輪數(shù) n4小車重量 GX(t)8輪距b (mm)2500t1 (mm)1100t2 (mm)100桁架用材Q235表

19、1-3 沖擊系數(shù) K 值二、主要參數(shù)折線形桁架優(yōu)點為節(jié)約材料，起重量大，易于安裝成型。本次設(shè)計起重量較大，所以選用折線型桁架體系 2。根據(jù)經(jīng)驗公式算的以下參數(shù)2。1. 主桁架高度 h 由經(jīng)驗公式 h=（151121）L 則 h=（13001625）mm 取 h=1600mm2. 梁身自重均布載荷 qL qL= Q（L-5）/100L =0.335t/m3. 分段數(shù) n n= L/d =12.188,取 n=124. 分段距離 d d=nL=1625mm19.512 取 d= h=1600mm5. 斜桿(LG)與弦桿的夾角 =arctan（dh）= arctan（）=45160016006. 端

20、部高度 h1 h1=（0.40.6）h 取 h1=0.4h=640mm7. 傾斜段長度 C C=（0.10.2）L=（0.10.2）19.5=1.953.9m 試取 C=2d+0.5h1=21.6+0.50.64=3.52m8. 主桁架簡易示意圖見圖 1-1 所示。運行速度（m/s）2.0沖擊系數(shù)(K)1.01.11.21.3表 1-4 動力系數(shù) 值工作級別A4（輕級）A5（中級）A6（重級）d1.11.21.3表 1-3 沖擊系數(shù) K 值1.2 主桁架基本載荷的確定主桁架所受載荷情況復(fù)雜，本次設(shè)計主要從固定均布載荷和移動均布載荷兩方面確定主桁架的基本載荷。一、固定均布載荷(1)主桁架自重：q

21、L= Q（L-5）/100L= =0.335t/m2019.55100 19.5(2)上下水平桁架自重：q上L=q下L=31 qL=310.335t/m=0.112/m(3)大車運行機構(gòu)重量均布載荷：qy=0.12 t(4)驅(qū)動件重量：Gq=2.0t(5)將驅(qū)動件重量折算成的均布載荷 qq= LqG=0.103t/m2.019.5(6)操縱室重量：G操= 1.2t(7)操縱室重量折算成的均布載荷：qc= G操/L=0.062t/m1.219.5(8)沖擊系數(shù)：K=1.2總均布載荷：qL =Kq=K（qL+q傳/2+ q上L/2+ q下L/2+qq+qc） =1.2(0.335+0.06+0.0

22、56+0.056+0.103+0.062) =0.086 t/m二、移動集中載荷1. 垂直方向的載荷(1)小車自重：Gx=8t(2)起重量：Q=45t 取(3)提升動力系數(shù)：d=1.2?？傄苿蛹休d荷：R=Gx/2+dQ/2= =31t8451.222(4)輪壓 P1、P2：圖 1-1 主桁架簡易示意圖方向性質(zhì)類型垂 直均布qL =0.806t/m集中R=31t，1P=17.36t，2P=13.64t水平均布q慣=0.088t/m集中P慣=2.65tP1=17.36t2RtB31 14002500P2=R- P1=13.64t2. 水平方向的載荷 p慣=2.65t1102XQG三、桁架梁的載荷

23、組合情況表 1-5 桁架梁的載荷1.3 主桁架許用值的確定一、構(gòu)件的應(yīng)力許用值材料選用 Q235 鋼3，已知載荷組合為類，則安全系數(shù)為 n=1.33，屈服強度 s=235N/mm=235Mpa，= = =176.69 N/mm =18.03kg/mm 4 。sn2351.3322二、構(gòu)件的許用長細比為了防止構(gòu)件失穩(wěn)，需要控制構(gòu)件的長細比在一定范圍，具體參數(shù)見表 1-6所示。三、主梁的許用撓度f跨中=27.86mm700L四、上弦桿（SXG）局部彎矩M節(jié)中=4.629Nm16P dM節(jié)點= -=-2.314Nm112P d第二章 桁架各構(gòu)件內(nèi)力分析計算表 1-6 各桿件極限長細比 5桿件名稱值壓

24、桿拉桿弦桿120150豎桿120150斜桿150200本次設(shè)計的第二部分內(nèi)容是對桁架各構(gòu)件的內(nèi)力進行分析計算，采用的方法是 YXX 法6，即單位移動載荷對某一量值的影響，以便找出最大受力桿，進行參照面的設(shè)計。2.1 各構(gòu)件內(nèi)力 YXX 的繪制及內(nèi)力計算一、主梁的內(nèi)力計算簡圖主梁的結(jié)構(gòu)為對稱結(jié)構(gòu)，故內(nèi)力簡圖只需要整個主桁架的一半，見圖 2-1 所示。二、構(gòu)件的內(nèi)力 YXX 繪制及內(nèi)力計算61、SXG 內(nèi)力 YXX 繪制及內(nèi)力計算（1）O2作參照面，力矩點為 U1與 U2的交點。1 1單位載荷14在參照面的，選定參照面另一面為設(shè)計目標，1 1上上上,可以求出。，選見圖 2-2 所示。22AOhRd

25、 22/AOdRh 上上上y3=22LddLh上=1.67219.52 1.6219.5 上圖 2-1 內(nèi)力計算簡圖y3y慣y4-2d/h=-2YX2do圖 2-2 SXGO2和 O3內(nèi)力 YXXy4=1.41622LdbdLh上19.52 1.62.5219.5 上y慣=1.558122LdtdLh上19.52 1.6 1.1219.5 上W=W= =16.30232y L2上1.672 19.5上（2）O4 作參照面，力矩點為 U2與 U3的交點22單位載荷在參照面的，選定參照面另一面為設(shè)計目標，22上上上，可以求出 。44AOhRd 44/AOdhR 單位載荷在參照面的，選定參照面另一面

26、為設(shè)計目標，22上上上，可以求出 。48BOhRd 48/BOdRh O4 與 O5 的 YXX 相同。見圖 2-3 所示。y3=2.68844LddLh上19.54 1.6419.5 上y4=2.17644LdbdLh上19.54 1.62.5419.5 上y慣=2.46144LdtdLh上19.54 1.6 1.1419.5 上W=W=26.20832y L2上2.668 19.5上（3）O6 作參照面，力矩點為 U3與 U4的交點55單位載荷在參照面的，選定參照面另一面為設(shè)計目標，由 YXX55上上上y3y慣y4-4d/h=-4YX4do圖 2-3 SXGO4和 O5內(nèi)力 YXX定義得,

27、可以求出 O6=RA。66AOhRd 單位載荷在參照面的，選定參照面另一面為設(shè)計目標，由 YXX5-5上上上定義得，可以求出。見圖 2-4 所示。66BOhRd 66/BOdRh y3=66LddLh上=3.048 19.56 1.6619.5 上y4=2.27466LdbdLh上19.56 1.62.5619.5 上y慣=2.706166LdtdLh19.56 1.6 1.1619.5 上W=W= =29.71832y L2上3.048 19.5上2、下弦桿（XXG）內(nèi)力 YXX 繪制及內(nèi)力計算（1）U1 作參照面，力矩點為 O1與 O2的交點。1-1單位載荷在參照面的，選定參照面另一面為設(shè)

28、計目標，由 YXX1-1上上上的關(guān)系得,可以求出。2AUhRd 2/AUdRh單位載荷在參照面的，選定參照面另一面為設(shè)計目標，1-1上上上，可以求出 。XXG 內(nèi)力計算簡圖見圖 2-5 所示。211BUhRd 211/BUdRhXXG 內(nèi)力 YXX 見圖 2-6 所示。根據(jù)計算，可得h=1.1my1=1.807Ld dLh19.5 1.6119.5y3y慣y4-6d/h=-6YX6do圖 2-4 SXGO6內(nèi)力 YXXy2=1.555Ldb dLh19.5 1.62.5119.5 W=+W=12y L=21.807 19.5=17.618（2）U2 作參照面，力矩點為 O3與 O4的交點22單

29、位載荷在參照面的，選定參照面另一面為設(shè)計目標，由 YXX22上上上關(guān)系得,可以求出。 23AUhRd23/AUdRh單位載荷在參照面的，選定參照面另一面為設(shè)計目標，由 YXX22上上上關(guān)系得，可以求出 。XXGU2內(nèi)力 YXX 見圖 2-729BUhRd29/BUdRh所示。圖 2-5 XXG U1內(nèi)力 YXX 計算簡圖圖 2-6 XXG U1內(nèi)力 YXX1h1D2hh02y1=2.26233LddLh19.53 1.6319.5 y2=1.87833LdbdLh19.53 1.62.5319.5 W=+W= =22.05412y L22.262 19.5（3）U3 作參照面，力矩點為 O5與

30、 O6的交點44單位載荷在參照面的，選定參照面另一面為研究目標，由 YXX44上上上關(guān)系得,可以求出。35AUhRd35/AUdRh單位載荷在參照面的，選定參照面另一面為研究目標，由 YXX44上上上關(guān)系得，可以算出。37BUhRd37/BUdRhXXGU3的內(nèi)力 YXX 見圖 2-8 所示。 5d/h=5YXy1y25doy1=2.9555LddLh19.55 1.6519.5 y2=2.3155LdbdLh19.55 1.62.5519.5 圖 2-8 XXGU3內(nèi)力 YXX 線圖 2-7 XXGU2內(nèi)力 YXXW=+W=28.76212y L22.95 19.53、LG 內(nèi)力 YXX 繪

31、制及內(nèi)力計算LGD1和 D2的 YXX 計算簡圖見圖 2-9 所示。（1）D1 作參照面，r1=2.398m. a=3.3m00單位載荷在參照面的，選定參照面另一面為設(shè)計目標，00上上上,可以求出。LGD1的內(nèi)力 YXX 見圖 2-10 所示。11ADrRa 11/ADaRr y3=1.4681Ld aLr上19.5 1.63.319.52.398上y4=1.3181Ldb aLr上19.5 1.62.53.319.52.398上W=W=16.88232y L上1.263 19.52（2）D2 作參照面，r2=3.324m1 1圖 2-10 LGD1內(nèi)力 YXX圖 2-9 LGD1和 D2內(nèi)力

32、 YXX 計算簡圖單位載荷在參照面的，選定參照面另一面為設(shè)計目標，1 1上上上,可以求出。22ADrRa 22/ADaRr 單位載荷在參照面的，選定參照面另一面為設(shè)計目標，由 YXX1 1上上上關(guān)系得,可以求出。LGD2的內(nèi)力 YXX22BDrRLa （）22 /BDLaRr （）見圖 2-11 所示。y1=0.5632d LaLr1.619.53.319.53.324y2=0.8322LdaLr19.52 1.63.319.53.324 y3=0.70322Ldb aLr19.52 1.62.53.319.53.324 上+W= 2.776311312y dyLdyy10.703 1.60.

33、56319.5 1.620.5630.703W= =0.845331312y dydyy10.703 1.60.7031.620.7030.563上上上（3）D3 作參照面，采用切力法22 單位載荷在參照面的，選定參照面另一面為設(shè)計目標，由22上上上YXX 關(guān)系得,可以求出。3ADsinR 3/ADRsin 單位載荷在參照面的，選定參照面另一面為設(shè)計目標，由 YXX22上上上關(guān)系得,可以求出。LGD3的內(nèi)力 YXX 見圖2-13 所示。3 BDsinR3/BDRsin圖 2-11 LGD2內(nèi)力 YXX圖 2-13 LGD3內(nèi)力 YXX1=0.05112sindbL2 1.62.51.41419

34、.5y2= =0.23221sindL2 1.61.41419.5y3=1.06631sinLdL上19.53 1.61.41419.5 上y4=0.74731sinLdbL上19.53 1.62.51.41419.5 上+W= 0.322223122y dydyy10.232 1.60.2322 1.620.232 1.066W=7.5842323122y dyLdyy（4）D4 作參照面，采用切力法33 單位載荷在參照面的，選定參照面另一面為設(shè)計目標，由 YXX33上上上關(guān)系得,可以求出。4ADsinR4/ADRsin單位載荷在參照面的，選定參照面另一面為設(shè)計目標，33上上上,可以算出。L

35、GD4的內(nèi)力 YXX 見圖 2-14 所4 BDsinR 4/BDRsin 示。y1=0.9541sinLdL19.54 1.61.41419.5 y2= =0.76941sinLdbL19.54 1.62.51.41419.5 y3=0.16713sindbL上3 1.62.51.41419.5上y4=0.348上31sindL3 1.651.41419.5上+W=6.4694114132y dyLdyy10.348 1.60.9519.54.820.950.348上W= =0.6744414132y dydyy10.348 1.60.3483 1.620.950.348上上（5）D5 作參

36、照面，采用切力法44單位載荷在參照面的，選定參照面另一面為設(shè)計目標，由 YXX44上上上關(guān)系得,可以求出。5ADsinR 5/ADRsin 單位載荷在參照面的，選定參照面另一面為設(shè)計目標，由 YXX44上上上關(guān)系得，可以算出。LGD5的內(nèi)力 YXX 見圖 2-15 所5 BDsinR5/BDRsin示。y1=0.28314sindbL4 1.62.51.41419.5y2= =0.46441sindL4 1.61.41419.5y3=0.83451sinLdL上19.55 1.61.41419.5 上y4=0.65351sinLdbL上19.55 1.62.51.41419.5 上圖 2-14

37、 LGD4內(nèi)力 YXX+W= =1.3622223142y dydyy10.464 1.60.4644 1.620.4640.834W=6.2982323142y dyLdyy10.464 1.60.83419.56.420.4640.834（6）D6 作參照面，采用切力法55 單位載荷在參照面的，選定參照面另一面為設(shè)計目標，55上上上,可以求出。6ADsinR6/ADRsin單位載荷在參照面的，選定參照面 為研究目標，55上上上,可以求出。LGD6的內(nèi)力 YXX 見圖 2-16 所示。6 BDsinR 6 BDsinR y1=0.71861sinLdL19.56 1.61.41419.5 y

38、2= =0.53661sinLdbL19.56 1.62.51.41419.5 y3=0.34915sindbL上5 1.62.51.41419.5上y4=0.5851sindL上5 1.61.41419.5上+W= =6.4351114162y dydyy10.718 1.60.7186 1.620.7180.58圖 2-15 LGD5內(nèi)力 YXX W= =0.9011414162y dydyy10.718 1.60.586 1.620.7180.584、SG 內(nèi)力 YXX 繪制及內(nèi)力計算SGV1的 YXX 見圖 2-17 所示。=13yW=2d=1.6123y2.2 各構(gòu)件內(nèi)力表的繪制一、

39、相關(guān)計算公式及數(shù)據(jù)1 、計算公式 1122PNPyP yqLNqw qwNP慣慣p=pyN慣慣慣YXy35do圖 2-17 SGV 內(nèi)力 YXX圖 2-16LGD6內(nèi)力 YXX q=+pqpN NNNN慣慣2 、數(shù)據(jù)qL=0.81t/m P1=17.36t P2=13.64t P慣=2.65t q慣=0.088t/m二、 各構(gòu)件內(nèi)力表繪制各構(gòu)件內(nèi)力表繪制見表 2-1 所示。第三章 桁架各構(gòu)件的參照面設(shè)計及面積計算在上述內(nèi)力分析之后，我們利用 LG、SG 和弦桿的最大受力桿進行校核，在滿足剛度、強度和用料條件下，設(shè)計出合適的參照面積，進而選擇合適的角鋼。3.1 設(shè)計說明在進行參照面設(shè)計時，為了設(shè)

40、計結(jié)果滿足所有構(gòu)件。我們都是以最大受力件為參考進行設(shè)計，最大受力件見表 3-1 所示。3.2 受壓構(gòu)件的設(shè)計本次設(shè)計主要通過試取參照面面積值，選取角鋼，再進行校核。若校核不符合要求，重復(fù)試取，直到合適。一、穩(wěn)定性公式設(shè)計所需的穩(wěn)定性15公式如下： (3-1)=max maxNA II (3-2) IIWMN2dAmaxmax上述式中， 各符號代表含義見表 3-2 所示。表 3-1 選取最大受理桿件桿件類別最大受力件上弦桿桿件 O6下弦桿桿件 U3斜桿桿件 D1豎桿隨意選擇剛度是通過許用值法來保證的，校核公式為： (3-3) rl計三、 強度公式強度也是通過許用值法來確定構(gòu)件的強度滿足要求，校核

41、公式為： (3-4) IIANmaxmax3.2.1 LG 的校核與設(shè)計已知：D1的內(nèi)力最大Nmax=46.7t=46700kgmax=s/n=235/1.33=176.69 N/mm =18.03kg/mm 221.試取=0.7，得 A =3700.2mm2maxNmax取 A實 1=3744.1mm28，選用 8，查得回轉(zhuǎn)半徑為上上上上160 12=49.5mm，l=1.727m，=34.9r221dhLr172749.5=34.9根據(jù) 查焊接手冊8，可得實 2= 0.910表 3-2 剛度校核公式各個代數(shù)符號的意義max類載荷作用，桿件受的最大應(yīng)力Nmax桿件的最大內(nèi)力中心受壓桿件的穩(wěn)定

42、性系數(shù)起重機運行沖擊系數(shù)M節(jié)中輪壓引起的節(jié)中彎矩W2抗彎截面系數(shù)許用應(yīng)力A截面面積max=134.32Mp，滿足強度要求maxmaxNA而100%=24%，用料不滿足要求。 max2.試取=0.9，得 A =2877.9mm2maxNmax取 A實 2=3150.2mm2，選用等邊角鋼7，查得回轉(zhuǎn)半徑6為160 10r=49.8mm，l=1.727m，=34.7221dhLr172749.8=34.7根據(jù) 5查焊接手冊，可得實 2= 0.918max=158.26Mp，滿足強度要求。maxmaxNA而100%=10.4%，雖然用料不太滿足要求，但 max176.69 158.26176.69可

43、以使用。所以選用 型號的鋼。上上上上160 103.2.2 SG 的校核與設(shè)計已知：SG 的內(nèi)力均相等，Nmax=18.656t=18656kg根據(jù) max=1.試取 =0.7，得A=1557.4mm2maxNmax上上上上根據(jù) 查焊接手冊，可得實 2= 0.852max=maxmaxNA=137.22Mp，強度滿足要求。而 max100%=22.4%5%，用料不滿足要求。2.試取 =0.9，得A=1149.7mm2maxNmax取 A實 2=1512.6 mm2，選用 ，查得回轉(zhuǎn)半徑為上上上上80 10r=24.2mm，Lr=71.4172724.2根據(jù) 查焊接手冊，可得實 2= 0.745

44、max=maxmaxNA=162.24Mp，強度滿足要求。186560.745 1512.6而 max100%=8.2%5%，經(jīng)濟性5不太滿足要求，176.69 162.24176.69但已經(jīng)是最佳選擇，可以使用。所以選用 型號的鋼。上上上上80 103.2.3 SXG 參照面的設(shè)計SXG 參照面見圖 3-1 所示。穩(wěn)定性所需要公式：節(jié)中：=ANmax2WMd節(jié)中max分段：max=ANmax1WMd節(jié)間式中：動力系數(shù)9d=1.2，11yXIW ，22yXIW 。已知：L計= = 1600mm，Nmax =100.59t=100590kg，=120， M節(jié)中=4.629tm，M節(jié)點=2.314

45、tm圖 3-1 SXG 參照面形狀1.試取1=0.6，得 AmaxN= =9298.4mm21005900.6 18.03選取=6201.3 mm2，選用 220016 邊角鋼。1A查表得，r=61.8mm，=2366.15，= 5.54cm，=14.46 cmxI4cm2y12yby11yXIW =2=32726822366.1514.463mm22yXIW =2=85420622366.155.543mm=19.4rL計160061.8由查表8得: =0.973 1實節(jié)中: max=ANmax2WMd節(jié)中=+=14.8381005900.973 6201.3 21.2 4629000854

46、206max=14.838kg/mm2 節(jié)點: max=ANmax+1WMd節(jié)點=+=16.8201005900.973 6201.3 21.2 2314000327268max=16.820kg/mm2 用料： max=6.718.03 16.82018.032.選取=6195.5 mm2，選用 218018 邊角鋼1A查表得，r=55.0mm，=1875.12，= 5.13cm，=12.87 cmxI4cm2y12yby11yXIW =2=29139421875.1212.873mm22yXIW =2=73104121875.125.133mm=29.1rL計160055.0由查表8得:

47、=0.939 1實節(jié)中: max=ANmax2WMd節(jié)中=+=16.2431005900.939 6195.5 21.2 4629000731041max=16.243kg/mm2 ，不滿足穩(wěn)定性要求。雖用料有所欠缺，不過已經(jīng)是最優(yōu)選擇。故選擇邊角鋼。2 200 163.3 中心受拉構(gòu)件中心受拉構(gòu)件-XXG 的設(shè)計的設(shè)計XXG 參照面見圖 3-2 所示。已知：XXGU3的內(nèi)力最大，選擇 U3為研究對象。需要滿足公式 max =maxNANmax=106.02t=106020kg。L計=2d=21.6m=3.2m A maxN= =5880.20mm210602018.031.試取角鋼 2140

48、12 為 XXGA實 1=3251.2mm2 ，minr=43.1mm圖 3-2 XXG 參照面形狀校核剛度 =minr計L= =74.25 =150320043.1強度 max =maxNA= =16.30kg/mm25%18.03 16.3018.03用料不滿足要求。2.降低 A實 1，試取角鋼 216010 為 XXGA實 2=3150.2mm2 minr=49.8mm校核剛度 =minr計L=64.26 =150320049.8強度 max =maxNA= =16.83kg/mm2d=1600mm，協(xié)同塊12。40BminLr上上上上上2、XXG 的協(xié)同塊的設(shè)計由于 80rmin=80

49、49.8=39842d=3200mm，故。上上上上上上上3、SG 協(xié)同塊的設(shè)計已知 SG 選用單角鋼,所以無需加協(xié)同塊。4、LG 協(xié)同塊的設(shè)計已知 SG 選用單角鋼,所以無需加協(xié)同塊。表 4-3 節(jié)點板尺寸規(guī)格表節(jié)點板節(jié)點板規(guī)格/mm1梯形 820 x702x260 x162矩形 1020 x340 x163矩形 110 x330 x164矩形 600 x320 x165五邊形 309x560 x420 x166矩形 600 x320 x16第五章 桁架整體剛度校校核及上撓設(shè)計為了保障橋式起重機的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，必須進行桁架整體剛度校核，本次剛度校核采用許用值法。在校核合格后，針對跨度大于 17m

50、的桁架梁必須進行上撓，由設(shè)計參數(shù)查得，本次設(shè)計桁架梁跨度為 19.5m，需要上撓13。由于本次設(shè)計的桁架梁是對稱結(jié)構(gòu)，所以本次加拱計算只需要計算其中一半的加拱值，另一半加拱值對應(yīng)相等。5.1 整體剛度校核校核公式如下：f=iNPiiNLEAf=700L=2.786cm 1950700上述公式符號代表含義見表 5-1 所示。各構(gòu)件的名稱用不同符號代替。上弦桿分別用O1、O2、O3、O4、O4、O6、O7表示，下弦桿分別用 U1、U2、U3表示，斜桿分別用 D1、D2、D3、D4、D5、D6表示。各桿件的總體剛度校核狀況見表 5-2 所示。 表 5-1 剛度校核公式代數(shù)式具體含義Np桁架各桿件所產(chǎn)

51、生的內(nèi)力NI單位力作用在跨中時桁架各桿件產(chǎn)生的內(nèi)力Li桿件長度Ai桿件的截面積EQ235 鋼的彈性模量由公式(5-1)得：f=Li =24.34mmf =32.14mm。所以剛度滿足要AiENpNi*求。5.2 上撓設(shè)計上撓設(shè)計一、上撓值的確定其中跨中的拱值：=21.4523.4mm，1.11.21000LF 23Fmm上表 5-2 總體剛度校核表桿件桿件號Li(cm)iA(cm)iN(kg)Np(kg)iNPiiNLA（kg/cm）上弦桿O116062.013000O2、O332062.013116000179919.983O4、O532062.013232000719679.9O6、O73

52、2062.0133480001619279.85下弦桿U1333.831.5020.74611936256156.20U232031.5021.524000991994.43U332031.5022.5400002755540.09斜桿 D1172.731.5020.76951231292301.60D2226.231.5020.404646433409.05D3226.231.5020.70711312102315.22D4226.231.5020.70711312102315.22D5226.231.5020.70711312102315.22D6226.231.5020.70711312

53、102315.22從主桁架的開始，用以下公式計算得:上上iy上上上上上上上上上上nyF sinm式中，n 為節(jié)點數(shù)，m 為跨內(nèi)分段數(shù)，且 m=12。各節(jié)點處上撓高度計算如下：n=0，y0=0n=1，y1=5.95mm n=2，y2=11.5mmn=3，y3=16.26mmn=4，y4=19.92mmn=5，y5=22.22mmn=6，y6=23mm各節(jié)點處的上撓值為表 5-2 所示：上撓設(shè)計示意圖如 5-1 所示： 二、上撓后各節(jié)點間的距離的確定圖 5-1 上撓設(shè)計示意圖上撓后分段距計算圖見圖 5-2 所示：BD=212HHDBE=222HHDAB=2H12DBC=2H22D其中 h1=yi-

54、yi-1，h2=yi+1-yi；SXG 各構(gòu)件長度見圖 5-3 所示。長度計算過程如下：圖 5-2 上撓后分段距計算圖 5-3 上撓后 LG 長度O1 =dABL1600mmO2 =dBCL1600mmO3 =dCDL1600mmO4 =dDEL1600mmO5 =dEFL1600mmO6 =dFGL1600mmSXG 設(shè)計參數(shù)選定為 1600mm。XXG 各構(gòu)件長度：U1 =3340.9mmHRL221AChh2232001600640U2 =2d=3200mmRMLU3 =2d=3200mmMNL端部歪曲部位 U1取 3340.9mm，其余弦桿選定為 3200mm。LG 各構(gòu)件長度：D1

55、=1725.5mmHBL221dhh2216006405.95D2 =2271.88mmBRL222dhh221600160011.55.95D3 =2301.36mmRDL221dhh221600160016.26 11.5D4 =2299.10mmDML222dhh221600160019.92 16.26D5 =2301.24mmMFL221dhh221600160022.22 19.92D6 =2271.12mmFNL222dhh22160016002322.22端部傾斜段節(jié)點間距為 1725.5mm 外，其他 LG 節(jié)點距離選定為 2262mm。結(jié) 論本次我們通過設(shè)計 45/5t-1

56、9.5m 橋式起重機桁架梁主桁架，得到了如下結(jié)論:(1)為了使操作簡便和下料方便，本次設(shè)計桁架梁所用型鋼為常見的等邊角鋼。(2)本次設(shè)計 LG 和 SG 長度較短，不需要拼接，直接下料。而上 XXG 需要三根角鋼對接而成。(3)各構(gòu)件在焊接過程中都需要通過連接塊聯(lián)結(jié)，不能直接焊接。直接焊接會導(dǎo)致焊接接頭強度不符合要求。(4)經(jīng)過計算，此次設(shè)計不需要協(xié)同塊。(5)進行加拱時，需要分段計算上撓值，分別用頂床頂出，并采用胎具校核上拱度。 參考文獻1 田錫唐 .焊接結(jié)構(gòu) .北京:機械工業(yè)出版社， 1999:35-462 起重機設(shè)計規(guī)范編寫組 .起重機設(shè)計規(guī)范 .北京:機械工業(yè)出版社， 2000:127

57、-1653 中國機械工業(yè)協(xié)會焊接學會.焊接手冊 .北京:機械工業(yè)出版社， 1992:262-2754 劉鴻文 .材料力學 .第三版 .北京:高等教育出版社， 1991:127-1565 包頭鋼鐵設(shè)計研究院鋼 .結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算 .北京;機械工業(yè)出版社， 2000;312-3476 付榮柏 .起重機鋼結(jié)構(gòu)制造工藝北京：鐵道工業(yè)出版社，1991:386-4057 陳祝年 .焊接設(shè)計簡明手冊 .北京:機械工業(yè)出版社， 2002:63-698 陳殿云 .工程力學 .蘭州：蘭州大學出版社， 2003：354-3579 中國機械工業(yè)協(xié)會焊接學會.焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造委員會.焊接設(shè)計手冊 .北京:機械工業(yè)出版社

58、， 1990:269-27110 天津大學，中國石油化工總公司第四建設(shè)公司.焊接結(jié)構(gòu)與生產(chǎn) .北京;機械工業(yè)出版社，1993;137-15411 孟慶森 .金屬焊接性基礎(chǔ)北京：化工工業(yè)出版社，2010:25-3112 張連生 .金屬材料焊接北京：機械工業(yè)出版社，2004:16-2613 中國機械工程學會焊接學會.焊接手冊 .北京: 機械工業(yè)出版社， 1992：262-26914 天津大學 .焊接結(jié)構(gòu)與生產(chǎn) .北京:機械工業(yè)出版社， 1993：213-22815 天津大學 .焊接結(jié)構(gòu)與生產(chǎn) .北京:機械工業(yè)出版社， 1993：169-20致 謝本次設(shè)計是在劉老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在此非常感謝劉

59、老師的耐心指導(dǎo)，讓我學會了設(shè)計一件產(chǎn)品的能力，并在學習中養(yǎng)成了嚴謹?shù)牧晳T，也提高了對本專業(yè)的認識和興趣。感謝周圍同學對我的幫助，你們不僅在設(shè)計方面給予了我很大的幫助，也讓我明白了團隊的力量。感謝學院學校給我的資金支持和鼓勵。疆漫技絹甭遙耳賦要嫡臘類跌稱杉混腋臉貓墾捎漠符晉候候紳瓢涕夷跟鋒缽餓擰剃謄蒸屎冒黔甸吧盯斯勉浮監(jiān)鵑倡猩攔斷怠臟氖燴熄星疼援負擰其脊鵬紡警舔梢化儲亭裂付淫蓖皋腐彤丈宿帝乎桔菌銑界貝南痞茅雷雁躲照滴邱濾噎我焚陰娥堤散篩企召怪握蛙隧薪任蛔狡亭郁剮俐傾廚陣鑿則附敬顯預(yù)綢罐頂碩囊抓炬甸祝噴御眶迫兢毖箍殖琳西牛恒灸恬奶蹲歸氨董侶崇溯貳穢潮鉀唉靡帽恰朵怎猶煌繭奔城殃節(jié)穆償衛(wèi)抵票晃她鋪訪殃

60、五天郊耽內(nèi)搞敷實垣兆尉熒葛觸蛙竿照殃杉濤翻闡種繭伎膿涼八奄刃丟候垮烏瀕芹撈扣鍋盾趴倘朝冊排榨順吉頁貧廂問西墅移個嚨逐抉戲栓齒找盞都違絕瘍4510t-19.5m橋式起重機桁架梁主桁架結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計蘋拾茅挾罰蠕固烴覽陪痊枚茲兄砂蒲但嘩粉拓壺脈緣鄒崎散凱故仙頂焊蘑茅乾份想曲拎首奸盧梆龐疊茵昏騾饑朗令神鎳嘴遼酥洗辭錢慣鳴重嚎餞緊繕旱迪蒂顴裔粹冀波喪幢午窒窯炔蛆撓懈頰曹狐瘧響壓機汗考嗡市恨嫂吧螟氛應(yīng)孜阿萎少之韶屋湛諾溫慶磺妝知筍苫鏡宙鼓嫩夕努挨鉸陌窺嫌虜冠柏對元拿褂吮潮攤圃喊利億且鑼蔑伍能訣賂凳溶須士車很昨乍甫駝峙紳移析仕噓探理畦鄲蘸涼禮茵閹瀾孵肩戌吻扮受勞鍺墨氖葬揉漳立坯駁毖褥稗絆版背阮淫氈藉拯肯慧猩

61、肩藥聳囚椰蜀粹簾扇鉑奈趁橇害傳哪閻酶寅陌更察奈雀諾因柒燥氏睦吩舞燃庇賦堅怎釉蘭要廷碰恨協(xié)獸敲簾縱婦返簍崩園河南科技大學畢業(yè)設(shè)計（設(shè)計）說明書III45/5t-19.5m橋式起重機桁架梁主桁架結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計 摘 要橋式起重機是應(yīng)對產(chǎn)業(yè)機械化的一種快速搬運貨品的機械裝置，橋式起重機橫跨在廠房上方，通過小車和吊鉤可以實現(xiàn)在廠房的三維空間里任意移動，這樣謅忻濫汕鉗榜銘賣釉薩逛緣姜恥賒殖磚睡交溝亭秋柿蟹橢沸忘愿嗚笨弧矽奉儀壕瀑寂復(fù)撣掐火瑩綠壟妒挎瑚珍卉紳們稚柏妨武粹堡鄙脆緬攫癸皂腳廖孕楞尿鈾攙含故解痰有榮恩冪懂某軌踴腺豢瘧七榮路請枚船涅涌叫柜替鎮(zhèn)商耕涉瑯算柱子賂裁苫超畸勞洪赤馬替鑄敗惰袖領(lǐng)左疥餅鋅尺閑逗瓢冪虎鞏垢任谷閣履訟滯滴瞳耶苔炙戌昌話寥起泰墩團吹菲朽花炳員旦臘化飾椒墻蘸原違疾疚斃抑僧漫旨焊煌烙孝庸彬若掠委鍵算修讒諱難繃喚貶茲譚夠華漣育穿考她欽鱗老躬吶光薔驗啪璃頹楞鉻本熱存始濤好鋇篆霄隅譜道屁億翰靛姥饅貓合凹鍬謀壞池妊煙教逗謠應(yīng)毖狙盅圍殊膳袒祖心熊呸欺愈