1481-橋式起重機(jī)
1481-橋式起重機(jī),橋式起重機(jī)
焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章 緒論1本設(shè)計(jì)已經(jīng)通過(guò)答辯，如果需要圖紙請(qǐng)聯(lián)系 QQ 251133408 另專業(yè)團(tuán)隊(duì)代做畢業(yè)設(shè)計(jì)，質(zhì)量速度有保證。1 緒 論1.1 起重機(jī)的介紹箱形雙梁橋式起重機(jī)是由一個(gè)有兩根箱形主梁和兩根橫向端梁構(gòu)成的雙梁橋架,在橋架上運(yùn)行起重小車(chē),可起吊和水平搬運(yùn)各類物體,它適用于機(jī)械加工和裝配車(chē)間料場(chǎng)等場(chǎng)合。1.2 起重機(jī)設(shè)計(jì)的總體方案 本次起重機(jī)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)如下:起重量 10t,跨度 16.5m，起升高度為 10m 起升速度 8m/min 小車(chē)運(yùn)行速度v=40m/min 大車(chē)運(yùn)行速度 V=90m/min 大車(chē)運(yùn)行傳動(dòng)方式為分別傳動(dòng);橋架主梁型式,箱形梁.小車(chē)估計(jì)重量 4t，起重機(jī)的重量 16.8t .工作類型為中級(jí)。根據(jù)上述參數(shù)確定的總體方案如下：主梁的設(shè)計(jì)：主梁跨度 16.5m ,是由上、下蓋板和兩塊垂直的腹板組成封閉箱形截面實(shí)體板梁連接，主梁橫截面腹板的厚度為 6mm,翼緣板的厚度為 10mm，主梁上的走臺(tái)的寬度取決于端梁的長(zhǎng)度和大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的平面尺寸，主梁跨度中部高度取 H=L/17 ，主梁和端梁采用搭接形式，主梁和端梁連接處的高度取 H0=0.4-0.6H，腹板的穩(wěn)定性由橫向加勁板和，縱向加勁條或者角鋼來(lái)維持，縱向加勁條的焊接采用連續(xù)點(diǎn)焊，主梁翼緣板和腹板的焊接采用貼角焊縫，主梁通常會(huì)產(chǎn)生下?lián)献冃?，但加工和裝配時(shí)采用預(yù)制上拱。小車(chē)的設(shè)計(jì)：小車(chē)主要有起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車(chē)架組成。起升機(jī)構(gòu)采用閉式傳動(dòng)方案，電動(dòng)機(jī)軸與二級(jí)圓柱齒輪減速器的高速軸之間采用兩個(gè)半齒聯(lián)軸器和一中間浮動(dòng)軸聯(lián)系起來(lái)，減速器的低速軸魚(yú)卷筒之間采用圓柱齒輪傳動(dòng)。焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章 緒論2運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用全部為閉式齒輪傳動(dòng)，小車(chē)的四個(gè)車(chē)輪固定在小車(chē)架的四周，車(chē)輪采用帶有角形軸承箱的成組部件，電動(dòng)機(jī)裝在小車(chē)架的臺(tái)面上，由于電動(dòng)機(jī)軸和車(chē)輪軸不在同一個(gè)平面上，所以運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用立式三級(jí)圓柱齒輪減速器，在減速器的輸入軸與電動(dòng)機(jī)軸之間以及減速器的兩個(gè)輸出軸端與車(chē)輪軸之間均采用帶浮動(dòng)軸的半齒聯(lián)軸器的連接方式。小車(chē)架的設(shè)計(jì)，采用粗略的計(jì)算方法，靠現(xiàn)有資料和經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行，采用鋼板沖壓成型的型鋼來(lái)代替原來(lái)的焊接橫梁。端梁的設(shè)計(jì)：端梁部分在起重機(jī)中有著重要的作用，它是承載平移運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵部件。端梁部分是由車(chē)輪組合端梁架組成，端梁部分主要有上蓋板，腹板和下蓋板組成；端梁是由兩段通過(guò)連接板和角鋼用高強(qiáng)螺栓連接而成。在端梁的內(nèi)部設(shè)有加強(qiáng)筋，以保證端梁架受載后的穩(wěn)定性。端梁的主要尺寸是依據(jù)主梁的跨度，大車(chē)的輪距和小車(chē)的軌距來(lái)確定的；大車(chē)的運(yùn)行采用分別傳動(dòng)的方案。在裝配起重機(jī)的時(shí)候，先將端梁的一段與其中的一根主梁連接在一起，然后再將端梁的兩段連接起來(lái)。 本章主要對(duì)箱形橋式起重機(jī)進(jìn)行介紹，確定了其總體方案并進(jìn)行了一些簡(jiǎn)單的分析。箱形雙梁橋式起重機(jī)具有加工零件少，工藝性好、通用性好及機(jī)構(gòu)安裝檢修方便等一系列的優(yōu)點(diǎn)，因而在生產(chǎn)中得到廣泛采用。我國(guó)在 5 噸到 10 噸的中、小起重量系列產(chǎn)品中主要采用這種形式，但這種結(jié)構(gòu)形式也存在一些缺點(diǎn)：自重大、易下?lián)?，在設(shè)計(jì)和制造時(shí)必須采取一些措施來(lái)防止或者減少。焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)32.大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)的基本原則和要求大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)通常和橋架的設(shè)計(jì)一起考慮，兩者的設(shè)計(jì)工作要交叉進(jìn)行，一般的設(shè)計(jì)步驟：1. 確定橋架結(jié)構(gòu)的形式和大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的傳方式2. 布置橋架的結(jié)構(gòu)尺寸3. 安排大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的具體位置和尺寸4. 綜合考慮二者的關(guān)系和完成部分的設(shè)計(jì) 對(duì)大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求是：1. 機(jī)構(gòu)要緊湊，重量要輕2. 和橋架配合要合適，這樣橋架設(shè)計(jì)容易，機(jī)構(gòu)好布置3. 盡量減輕主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，不影響橋架剛度4. 維修檢修方便，機(jī)構(gòu)布置合理2.1.1 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案大車(chē)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案，基本分為兩類：分別傳動(dòng)和集中傳動(dòng)，橋式起重機(jī)常用的跨度（10.5-32M）范圍均可用分別傳動(dòng)的方案本設(shè)計(jì)采用分別傳動(dòng)的方案。2.1.2 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)具體布置的主要問(wèn)題：1. 聯(lián)軸器的選擇2. 軸承位置的安排3. 軸長(zhǎng)度的確定這三著是互相聯(lián)系的。在具體布置大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的零部件時(shí)應(yīng)該注意以幾點(diǎn)：1. 因?yàn)榇筌?chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)要安裝在起重機(jī)橋架上，橋架的運(yùn)行速度很高，而且受載之后向下?lián)锨?，機(jī)構(gòu)零部件在橋架上的安裝可能不十分準(zhǔn)確，所以如果單從保持機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)性能和補(bǔ)償安裝的不準(zhǔn)確性著眼，凡是靠近電動(dòng)機(jī)、減速器和車(chē)輪的軸，最好都用浮動(dòng)軸。2. 為了減少主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，應(yīng)該使機(jī)構(gòu)零件盡量靠近主梁而遠(yuǎn)離走臺(tái)欄焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4桿；盡量靠近端梁，使端梁能直接支撐一部分零部件的重量。3. 對(duì)于分別傳動(dòng)的大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)應(yīng)該參考現(xiàn)有的資料，在浮動(dòng)軸有足夠的長(zhǎng)度的條件下，使安裝運(yùn)行機(jī)構(gòu)的平臺(tái)減小，占用橋架的一個(gè)節(jié)間到兩個(gè)節(jié)間的長(zhǎng)度，總之考慮到橋架的設(shè)計(jì)和制造方便。4. 制動(dòng)器要安裝在靠近電動(dòng)機(jī)，使浮動(dòng)軸可以在運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)時(shí)發(fā)揮吸收沖擊動(dòng)能的作用。2.2 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算已知數(shù)據(jù)：起重機(jī)的起重量 Q=100KN，橋架跨度 L=16.5m，大車(chē)運(yùn)行速度 Vdc=90m/min，工作類型為中級(jí)，機(jī)構(gòu)運(yùn)行持續(xù)率為 JC%=25，起重機(jī)的估計(jì)重量 G=168KN，小車(chē)的重量為 Gxc=40KN，橋架采用箱形結(jié)構(gòu)。計(jì)算過(guò)程如下：2.2.1 確定機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案本起重機(jī)采用分別傳動(dòng)的方案如圖（2-1）大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)圖（2-1）1—電動(dòng)機(jī) 2—制動(dòng)器 3—高速浮動(dòng)軸 4—聯(lián)軸器 5—減速器 6—聯(lián)軸器 7 低速浮動(dòng)軸 8—聯(lián)軸器 9—車(chē)輪2.2.2 選擇車(chē)輪與軌道，并驗(yàn)算其強(qiáng)度按照如圖所示的重量分布，計(jì)算大車(chē)的最大輪壓和最小輪壓：滿載時(shí)的最大輪壓：Pmax= LeQ???2Gxc4-= 5.160168焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)5=95.6KN空載時(shí)最大輪壓：P‘max= Le???2Gxc4-= 5.160168?=50.2KN空載時(shí)最小輪壓：P‘min= Le??2Gxc4-= 5.160168?=33.8KN式中的 e 為主鉤中心線離端梁的中心線的最小距離 e=1.5m載荷率：Q/G=100/168=0.595由[1]表 19-6 選擇車(chē)輪：當(dāng)運(yùn)行速度為 Vdc=60-90m/min，Q/G=0.595 時(shí)工作類型為中級(jí)時(shí)，車(chē)輪直徑 Dc=500mm，軌道為 P38的許用輪壓為 150KN，故可用。1）.疲勞強(qiáng)度的計(jì)算疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的等效載荷：Qd=Φ 2·Q=0.6*100000=60000N 式中 Φ 2—等效系數(shù)，有[1]表 4-8 查得 Φ 2=0.6車(chē)論的計(jì)算輪壓：Pj= KCI· r ·Pd=1.05×0.89×77450=72380N式中：P d—車(chē)輪的等效輪壓Pd= LQ5.12Gxc4c-???= .60618?=77450Nr—載荷變化系數(shù)，查[1]表 19-2，當(dāng) Qd/G=0.357 時(shí)，r=0.89Kc1—沖擊系數(shù)，查[1]表 19-1。第一種載荷當(dāng)運(yùn)行速度為 V=1.5m/s 時(shí)，焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)6Kc1=1.05根據(jù)點(diǎn)接觸情況計(jì)算疲勞接觸應(yīng)力：?j=4000321???????rDcPj=40003230578?=13555Kg/cm2?j =135550N/cm2式中 r-軌頂弧形半徑，由[3]附錄 22 查得 r=300mm，對(duì)于車(chē)輪材料ZG55II，當(dāng) HB>320 時(shí)，[? jd] =160000-200000N/cm2，因此滿足疲勞強(qiáng)度計(jì)算。2）.強(qiáng)度校核最大輪壓的計(jì)算：Pjmax=KcII·Pmax=1.1×95600=105160N式中 KcII-沖擊系數(shù)，由[3]表 2-7 第 II 類載荷 KcII=1.1按點(diǎn)接觸情況進(jìn)行強(qiáng)度校核的接觸應(yīng)力：jmax=?321max???????rDcPj=32305106=15353Kg/cm2jmax =153530N/cm2?車(chē)輪采用 ZG55II，查[1]表 19-3 得，HB>320 時(shí)， [ j]=240000-?300000N/cm2，jmax N,故所選減速器功率合適。2.2.10 驗(yàn)算啟動(dòng)不打滑條件由于起重機(jī)室內(nèi)使用,故坡度阻力及風(fēng)阻力不考慮在內(nèi).以下按三種情況計(jì)算.1.兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)同時(shí)驅(qū)動(dòng)：n= >nz2)(601/1cqdcDkpdkptvgGf????式中 p1= /max/in=33.8+50.2=84KN---主動(dòng)輪輪壓p2= p1=84KN----從動(dòng)輪輪壓f=0.2-----粘著系數(shù)(室內(nèi)工作)nz—防止打滑的安全系數(shù).n z 1.05~1.2?n = 25.006.184)6.(10847.56108. 333 ?????=2.97n>nz,故兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載啟動(dòng)不會(huì)打滑2.事故狀態(tài)當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,而無(wú)載小車(chē)位于工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一邊時(shí),則n= nz2)(601/1cqdcDkpdkptvgGf?????式中 p1= =50.2KN----主動(dòng)輪輪壓/maxp2=2 +/in/a焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)12=2×33.8+50.2=117.8KN---從動(dòng)輪輪壓---一臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)空載啟動(dòng)時(shí)間/qt=/qt24.3750?????????95.012685.012=13.47 sn= =2.9425.06.)76.(8147.36018???n>nz,故不打滑.3.事故狀態(tài)當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,而無(wú)載小車(chē)遠(yuǎn)離工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一邊時(shí),則n= nz2)(601/1cqdcDkpdkptvgGf?????式中 P1= =33.8KN---主動(dòng)輪輪壓/minP2= 2 =33.8+2*50.2=134.2KN---從動(dòng)輪輪壓?/ip/ax= 13.47 S —與第(2)種工況相同/qtn= 25.006.831)46.(21347.60581.8?????=1.89 故也不會(huì)打滑結(jié)論:根據(jù)上述不打滑驗(yàn)算結(jié)果可知,三種工況均不會(huì)打滑2.2.11 選擇制動(dòng)器由[1]中所述, 取制動(dòng)時(shí)間 tz=5s按空載計(jì)算動(dòng)力矩,令 Q=0,得:Mz= ??????????????????20121/ )(3751iGDmctnCzj焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)13式中 /0min/2)(DpMcj ???=??5.19.346?=-19.2N·mPp=0.002G=168000×0.002=336NPmin=G 21)(cDd???= =1344N5.0)14.6(68?M=2----制動(dòng)器臺(tái)數(shù).兩套驅(qū)動(dòng)裝置工作Mz= ?????? ??????????? 95.0.126845.012537.192=41.2 N·m現(xiàn)選用兩臺(tái) YWZ-200/25 的制動(dòng)器，查[1]表 18-10 其制動(dòng)力矩 M=200 N·m，為避免打滑，使用時(shí)將其制動(dòng)力矩調(diào)制 3.5 N·m 以下。2.2.12 選擇聯(lián)軸器根據(jù)傳動(dòng)方案,每套機(jī)構(gòu)的高速軸和低速軸都采用浮動(dòng)軸.1.機(jī)構(gòu)高速軸上的計(jì)算扭矩：= =110.6×1.4=154.8 N·m/jsMIn式中 MI—連軸器的等效力矩.MI= =2×55.3=110.6 N·mel?1?—等效系數(shù) 取 =2 查[2]表 2-71?Mel=9.75* =55.3 N·m7054由[2]表 33-20 查的:電動(dòng)機(jī) Y160M1-8,軸端為圓柱形,d 1=48mm,L=110mm;由[2]焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1419-5 查得 ZLZ-160-12.5-iv 的減速器,高速軸端為 d=32mm,l=58mm,故在靠電機(jī)端從由表[2]選聯(lián)軸器 ZLL2（浮動(dòng)軸端 d=40mm;[MI]=630N·m,(GD2)ZL=0.063Kg·m,重量 G=12.6Kg） ；在靠近減速器端，由[2]選用兩個(gè)聯(lián)軸器 ZLD，在靠近減速器端浮動(dòng)軸端直徑為 d=32mm;[MI]=630 N·m, (GD2)L=0.015Kg·m, 重量 G=8.6Kg. 高速軸上轉(zhuǎn)動(dòng)零件的飛輪矩之和為： (GD2)ZL+(GD2)L=0.063+0.015=0.078 Kg·m與原估算的基本相符，故不需要再算。2.低速軸的計(jì)算扭矩： ???'0'' iMjsjs=154.8×15.75×0.95=2316.2 N·m2.2.13 浮動(dòng)軸的驗(yàn)算1）.疲勞強(qiáng)度的計(jì)算低速浮動(dòng)軸的等效力矩：MI=Ψ 1?Mel?i=1.4×55.3×12.5×0.95=919.4N?m式中 Ψ 1—等效系數(shù)，由[2]表 2-7 查得 Ψ 1=1.4由上節(jié)已取得浮動(dòng)軸端直徑 D=60mm，故其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為：N/cm21862.0943???WMIn?由于浮動(dòng)軸載荷變化為循環(huán)（因?yàn)楦?dòng)軸在運(yùn)行過(guò)程中正反轉(zhuǎn)矩相同） ，所以許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為：4.192301????Ikn?=4910 N/cm2式中，材料用 45 號(hào)鋼，取? b=60000 N/cm2; ?s=30000N/cm2,則? -1=0.22?b=0.22×60000=13200N/cm2；? s=0.6?s=0.6×30000=18000N/cm2焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)15K=KxKm=1.6×1.2=1.92考慮零件的幾何形狀表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù) Kx=1.6，K m=1.2，n I=1.4—安全系數(shù)，由[2]表 2-21 查得? n<[?-1k] 故疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò)。2）.靜強(qiáng)度的計(jì)算計(jì)算強(qiáng)度扭矩：Mmax=Ψ 2?Mel?i=2.5×55.3×12.5×0.95=1641.7 N?m式中 Ψ 2—?jiǎng)恿ο禂?shù)，查[2]表 2-5 的 Ψ 2=2.5扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：?= =3800N/cm2362.0147??WMI許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力：N/cm2??18604.??ISIn??<[?]II,故強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò)。高速軸所受扭矩雖比低速軸小，但強(qiáng)度還是足夠，故高速軸驗(yàn)算省去。2.2.14 緩沖器的選擇1.碰撞時(shí)起重機(jī)的動(dòng)能W 動(dòng) = gGv20G—帶載起重機(jī)的重量 G=168000+100000×0.1焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)16=178000NV0—碰撞時(shí)的瞬時(shí)速度，V 0=（0.3～0.7）V dxg—重力加速度取 10m/s2則 W 動(dòng) = ??105.7820??Gv=5006.25 N m2. 緩沖行程內(nèi)由運(yùn)行阻力和制動(dòng)力消耗的功W 阻 =（P 摩 +P 制 ）S式中 P 摩 —運(yùn)行阻力，其最小值為Pmin=Gf0min=178000×0.008=1424Nf0min—最小摩擦阻力系數(shù)可取 f0min=0.008P 制 —制動(dòng)器的制動(dòng)力矩?fù)Q算到車(chē)輪踏面上的力，亦可按最大制動(dòng)減速度計(jì)算P 制 = =17800×0.55=9790N??max制gG=0.55 m /s2ax制S—緩沖行程取 S=140 mm因此 W 阻 =（1424+9790）×0.14=1569.96N m3. 緩沖器的緩沖容量一個(gè)緩沖器要吸收的能量也就是緩沖器應(yīng)該具有的緩沖容量為：n-阻動(dòng)緩 ?=5006.25-1569.96 =3436.29 N m式中 n—緩沖器的個(gè)數(shù) 取 n=1由[1]表 22-3 選擇彈簧緩沖器彈簧 D=120 mm，d=30 mm焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 端梁的設(shè)計(jì)173.端梁的設(shè)計(jì)3.1 端梁的尺寸的確定3.1.1 端梁的截面尺寸1.端梁截面尺寸的確定：上蓋板? 1=10mm,中部下蓋板? 1=10 mm頭部下蓋板? 2=12mm按照[1]表 19-4 直徑為 500mm 的車(chē)輪組尺寸，確定端梁蓋板寬度和腹板的高度時(shí)，首先應(yīng)該配置好支承車(chē)輪的截面，其次再確定端梁中間截面的尺寸。配置的結(jié)果，車(chē)輪輪緣距上蓋板底面為 25mm;車(chē)輪兩側(cè)面距離支承處兩下蓋板內(nèi)邊為 10 mm，因此車(chē)輪與端梁不容易相碰撞；并且端梁中部下蓋板與軌道便的距離為 55 mm。如圖示（3-1）端梁的截面尺寸圖（3-1）3.1.2 端梁總體的尺寸大車(chē)輪距的確定：K=（ ～ ）L=（ ～ ）×16.5=2.06～3.3m815815取 K=3300㎜ 端梁的高度 H 0=（0.4～0.6）H 主 取 H0=500㎜確定端梁的總長(zhǎng)度 L=4100㎜3.2 端梁的計(jì)算焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 端梁的設(shè)計(jì)181.計(jì)算載荷的確定設(shè)兩根主梁對(duì)端梁的作用力 Q(G+P)max相等，則端梁的最大支反力：RA= KaLxc)2(QP)ma?式中 K—大車(chē)輪距，K=330cmLxc—小車(chē)輪距，L xc=200cma2—傳動(dòng)側(cè)車(chē)輪軸線至主梁中心線的距離，取 a2=70 cm=114237NP)(Qmx?因此 RA= =117699N 30)72(147?2.端梁垂直最大彎矩端梁在主梁支反力 作用下產(chǎn)生的最大彎矩為：PG)(max?Mzmax=RAa1=117699×60=7.06×106Na1—導(dǎo)電側(cè)車(chē)輪軸線至主梁中心線的距離，a 1=60 cm。3.端梁的水平最大彎矩1）. 端梁因車(chē)輪在側(cè)向載荷下產(chǎn)生的最大水平彎矩：=Sa1p'mx式中：S—車(chē)輪側(cè)向載荷，S=?P；?—側(cè)壓系數(shù)，由圖 2-3 查得，?=0.08；P—車(chē)輪輪壓，即端梁的支反力 P=RA因此：=?RAa1Mp'mx=0.08×117699×60=564954N·cm2）.端梁因小車(chē)在起動(dòng)、制動(dòng)慣性載荷作用下而產(chǎn)生的最大水平彎矩：= a1p'maxKLPxcg)2(?式中 —小車(chē)的慣性載荷： = P1=37000/7=5290Nxg xg7因此：焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 端梁的設(shè)計(jì)19= =327018N·cmMp'max 603)720(59???比較 和 兩值可知，應(yīng)該取其中較大值進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。' p'max4.端梁的強(qiáng)度驗(yàn)算端梁中間截面對(duì)水平重心線 X-X 的截面模數(shù)：hBWx)3(1' ???= =2380.84806.48?c3端梁中間截面對(duì)水平重心線 X-X 的慣性矩：2'' hIx??=2380.8 =5952050?cm4端梁中間截面對(duì)垂直重心線 Y-Y 的截面模數(shù)：bhBWy)3(1' ???= 1154.44.276.048?c2端梁中間截面對(duì)水平重心線 X-X 的半面積矩： 24211?????hBhSx= =1325.6806.8?cm3端梁中間截面的最大彎曲應(yīng)力： WMypxz''max'ama???= =2965+489=3454N/cm24.15698.2307?端梁中間截面的剪應(yīng)力：??2')(max???PQIS= =2120 N/cm26.0591347?焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 端梁的設(shè)計(jì)20端梁支承截面對(duì)水平重心線 X-X 的慣性矩、截面模數(shù)及面積矩的計(jì)算如下：首先求水平重心線的位置 水平重心線距上蓋板中線的距離： C1= =5.74 2.16.071240 )6.075()5..(72. ??????cm水平重心線距腹板中線的距離：C2=5.74-0.5-0.5×12.7=-1.11 cm水平重心線距下蓋板中線的距離：C3=（12.7+0.5+0.6）-5.74=8.06cm端梁支承截面對(duì)水平重心線 X-X 的慣性矩： = ×40×13+40×1×5.742+2× ×12.73×0.6+2×12.7×0.6×1.112+2×1Ix'01211×1.23+2×11×1.2×8.062=3297cm4端梁支承截面對(duì)水平重心線 X-X 的最小截面模數(shù)：= ×Wx'0I' 213??C=3297× 6.08=406.1 cm3端梁支承截面水平重心線 X-X 下部半面積矩：=2×11×1.2×8.06+（8.06-0.6）×0.6×（8.06-0.6）/2Sx'0=229.5 cm3端梁支承截面附近的彎矩：=RAd=117699×14=1647786NcmMz式中—焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 端梁的設(shè)計(jì)21端梁支承截面的彎曲應(yīng)力：1.40678''?WMxZ?=4057.6N/cm2端梁支承截面的剪應(yīng)力：6.0329751'0'' ?????ISRxAn=6827.4 N/cm2端梁支承截面的合成應(yīng)力：222 4.6873.40573'???????=12501.5 N/cm2端梁材料的許用應(yīng)力：[?d]II=(0.80～0.85) [? ]II=(0.80～0.85)16000=12800～13600 N/cm 2[?d]II=(0.80～0.85) [? ]II= (0.80～0.85)9500 =7600～8070 N/cm 2驗(yàn)算強(qiáng)度結(jié)果，所有計(jì)算應(yīng)力均小于材料的許用應(yīng)力，故端梁的強(qiáng)度滿足要求。3.3 主要焊縫的計(jì)算3.3.1 端梁端部上翼緣焊縫端梁支承截面上蓋板對(duì)水平重心線 X-X 的截面積矩：=40×1×5.74=229.6 cm3S'1端梁上蓋板翼緣焊縫的剪應(yīng)力： 6.07329417.0'1'2????hInRfxA?=4878.8 N/cm2 式中 n1—上蓋板翼緣焊縫數(shù)；焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 端梁的設(shè)計(jì)22hf—焊肉的高度，取 hf=0.6 cm3.3.2 下蓋板翼緣焊縫的剪應(yīng)力驗(yàn)算端梁支承截面下蓋板對(duì)水平重心線 X-X 的面積矩：=2×12×1.2×8.06=232.128 cm3S'1端梁下蓋板翼緣焊縫的剪應(yīng)力：6.0732941817.02'2????hInRfxA?=4929.8 N/cm2由[1]表 查得[?]=9500 N/cm 2，因此焊縫計(jì)算應(yīng)力滿足要求。焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 端梁的設(shè)計(jì)23焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 端梁接頭的設(shè)計(jì)244 端梁接頭的設(shè)計(jì)4.1 端梁接頭的確定及計(jì)算端梁的安裝接頭設(shè)計(jì)在端梁的中部，根據(jù)端梁輪距 K 大小，則端梁有一個(gè)安裝接頭。端梁的街頭的上蓋板和腹板焊有角鋼做的連接法蘭，下蓋板的接頭用連接板和受剪切的螺栓連接。頂部的角鋼是頂緊的，其連接螺栓基本不受力。同時(shí)在下蓋板與連接板鉆孔是應(yīng)該同時(shí)鉆孔。如下圖為接頭的安裝圖下蓋板與連接板的連接采用 M18 的螺栓，而角鋼與腹板和上蓋板的連接采用M16 的螺栓。（a）焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 端梁接頭的設(shè)計(jì)25連接板和角鋼連接圖 4-1(b)4.1.1 腹板和下蓋板螺栓受力計(jì)算1.腹板最下一排螺栓受力最大，每個(gè)螺栓所受的拉力為：N 拉 = ???????2112100 4)(5. niabHndnM= )458()50(68.216.722227??=12500N2.下腹板每個(gè)螺栓所受的剪力相等，其值為：N 剪 = 1205.)(NdbH??= 568.)(2=7200N式中 n0—下蓋板一端總受剪面數(shù)；n 0=12N 剪 —下蓋板一個(gè)螺栓受剪面所受的剪力：n—一側(cè)腹板受拉螺栓總數(shù)；n=12焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 端梁接頭的設(shè)計(jì)26d1—腹板上連接螺栓的直徑（靜截面） d0—下腹板連接螺栓的直徑；d 1=16mmH—梁高；H=500 mmM—連接處的垂直彎矩；M=7.06×10 6其余的尺寸如圖示4.1.2 上蓋板和腹板角鋼的連接焊縫受力計(jì)算1. 上蓋板角鋼連接焊縫受剪，其值為：Q= 拉NdbHnban])(5.2)(2[ 21001????= =172500N5]68)(.650[ 2??2.腹板角鋼的連接焊縫同時(shí)受拉和受彎，其值分別為：N 腹 = 拉NbHan?)(`1= =43100N2506508??M 腹 = 拉NbHani???21= =2843000Nmm1250650)48(2??焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 端梁接頭的設(shè)計(jì)274.2 計(jì)算螺栓和焊縫的強(qiáng)度4.2.1 螺栓的強(qiáng)度校核1.精制螺栓的許用抗剪承載力：[N 剪 ]= ][42??dn?剪= =103007.7N 13508.32?2.螺栓的許用抗拉承載力[N 拉 ]= ][42??d= =27129.6N13506.32?式中[?]=13500N/cm 2 [?]=13500N/cm2 由[1]表 25-5 查得由于 N 拉 <[N 拉 ] ,N 剪 <[N 剪 ] 則有所選的螺栓符合強(qiáng)度要求4.2.2 焊縫的強(qiáng)度校核1.對(duì)腹板由彎矩 M 產(chǎn)生的焊縫最大剪應(yīng)力：?M= = =15458.7N/ cm2Ib24.39580?式中—I≈ )6437()6(2???hl=395.4 ——焊縫的慣性矩其余尺寸見(jiàn)圖焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 端梁接頭的設(shè)計(jì)282.由剪力 Q 產(chǎn)生的焊縫剪應(yīng)力：?Q=bh= =4427.7N/ cm26.043127?折算剪應(yīng)力：?= =2QM?227.4.58?=16079.6 N/ cm2<[?]=17000 N/ cm2[?]由[1] 表 25-3 查得式中 h—焊縫的計(jì)算厚度取 h=6mm3.對(duì)上角鋼的焊縫?= = =211.5 N/ cm2<[?]lN26.0781?由上計(jì)算符合要求。焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第五章 焊接工藝設(shè)計(jì)295 焊接工藝設(shè)計(jì)對(duì)橋式起重機(jī)來(lái)說(shuō)，其橋架結(jié)構(gòu)主要是由很多鋼板通過(guò)焊接的方法連接在一起，焊接的工藝的正確與否直接影響橋式起重機(jī)的力學(xué)性能和壽命。角焊縫常用的確定焊角高度的方法5-1角焊縫最小厚度為：a≥0.3?max+1?max 為焊接件的較大厚度，但焊縫最小厚度不小于 4mm，當(dāng)焊接件的厚度小于4mm 時(shí)，焊縫厚度與焊接件的厚度相同。角焊縫的厚度還不應(yīng)該大于較薄焊接件的厚度的 1.2 倍，即:a≤1.2?min按照以上的計(jì)算方法可以確定端梁橋架焊接的焊角高度 a=6mm.在端梁橋架連接過(guò)程中均采用手工電弧焊，在焊接的過(guò)程中焊縫的布置很關(guān)鍵，橋架的焊縫有很多地方密集交叉在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該避免如圖 5-1（a） 、5-1（b）示焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第五章 焊接工藝設(shè)計(jì)305-2（a）5-2（b）定位板和彎板的焊接時(shí)候，由于定位板起導(dǎo)向作用，在焊接時(shí)要特別注意，焊角高度不能太高，否則車(chē)輪組在和端梁裝配的時(shí)，車(chē)輪組不能從正確位置導(dǎo)入，焊接中采用 E5015（J507）焊條，焊條直徑 d=3.2mm,焊接電流 160A,焊角高度最大4㎜。如圖 5-2 位彎板和定位板的焊接焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第五章 焊接工藝設(shè)計(jì)315-3角鋼和腹板、上蓋板的焊接采用的是搭接的方法，在焊好后再將兩段端梁拼在一塊進(jìn)行鉆孔。由于所用的板材厚度大部分都小于 10mm ,在焊接過(guò)程中都不開(kāi)坡口進(jìn)行焊接。主要焊縫的焊接過(guò)程如下表：焊接順序焊接名稱 焊接方法接頭形式焊接工藝1 小筋板—腹板 手工電弧焊雙面角接不開(kāi)坡口，采用E5015（J507）焊條，焊條直徑d=4mm,焊接電流160～210A2 筋板—腹板 手工電弧焊雙面角接同上3 端面板—腹板 手工電弧焊雙面角接同上焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第五章 焊接工藝設(shè)計(jì)32定位板—彎板 手工電弧焊 搭接不開(kāi)坡口，采用E5015（J507）焊條，焊條直徑d=3.2mm,焊接電流160A4彎板—腹板 手工電弧焊雙面角接不開(kāi)坡口，采用E5015（J507）焊條，焊條直徑d=4mm,焊接電流160～210A角鋼—腹板 手工電弧焊 搭接 同上5 角鋼—上蓋板 手工電弧焊 搭接 同上6 腹板—大筋板 手工電弧焊 角接 同上7 下蓋板—腹板 手工電弧焊雙面角接同上8 大筋板—下蓋板 手工電弧焊 角接 同上9 上蓋板—腹板 手工電弧焊 角接 同上10 大筋板—上蓋板 手工電弧焊 角接 同上焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn)33參考文獻(xiàn)[1] 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組，機(jī)械工業(yè)出版社，1980[2] 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) 吳宗澤主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2002[3] 起重機(jī)課程設(shè)計(jì) 北京鋼鐵學(xué)院編，冶金工業(yè)出版社，1982[4] 焊接手冊(cè) 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì)編，機(jī)械工業(yè)出版社，1992焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 致謝34致謝首先向機(jī)電工程系的全體老師表示衷心的感謝，在這三年的時(shí)間里，他們?yōu)槲覀兊某砷L(zhǎng)和進(jìn)步做出了貢獻(xiàn)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，有許多老師給予了指導(dǎo)和幫助,尤其是盧杉老師和張曙靈老師，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，給了我們很大幫助,做為我們的輔導(dǎo)老師，盡職盡責(zé)，一絲不茍。至此，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也將告以段落，但老師的教誨卻讓人終生難忘，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不但使我學(xué)到了知識(shí)，也讓我學(xué)到了許多的道理，總之是受益匪淺。盡管我在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中做出了很多的努力，但由于我的水平有限，設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤和不當(dāng)之處仍在所難免，望老師提出寶貴的意見(jiàn)。最后，向文中引用到其學(xué)術(shù)論著及研究成果的學(xué)術(shù)前輩與同行們致謝！再次向敬愛(ài)的老師表示衷心的感謝！焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章 緒論1本設(shè)計(jì)已經(jīng)通過(guò)答辯，如果需要圖紙請(qǐng)聯(lián)系 QQ 251133408 另專業(yè)團(tuán)隊(duì)代做畢業(yè)設(shè)計(jì)，質(zhì)量速度有保證。1 緒 論1.1 起重機(jī)的介紹箱形雙梁橋式起重機(jī)是由一個(gè)有兩根箱形主梁和兩根橫向端梁構(gòu)成的雙梁橋架,在橋架上運(yùn)行起重小車(chē),可起吊和水平搬運(yùn)各類物體,它適用于機(jī)械加工和裝配車(chē)間料場(chǎng)等場(chǎng)合。1.2 起重機(jī)設(shè)計(jì)的總體方案 本次起重機(jī)設(shè)計(jì)的主要參數(shù)如下:起重量 10t,跨度 16.5m，起升高度為 10m 起升速度 8m/min 小車(chē)運(yùn)行速度v=40m/min 大車(chē)運(yùn)行速度 V=90m/min 大車(chē)運(yùn)行傳動(dòng)方式為分別傳動(dòng);橋架主梁型式,箱形梁.小車(chē)估計(jì)重量 4t，起重機(jī)的重量 16.8t .工作類型為中級(jí)。根據(jù)上述參數(shù)確定的總體方案如下：主梁的設(shè)計(jì)：主梁跨度 16.5m ,是由上、下蓋板和兩塊垂直的腹板組成封閉箱形截面實(shí)體板梁連接，主梁橫截面腹板的厚度為 6mm,翼緣板的厚度為 10mm，主梁上的走臺(tái)的寬度取決于端梁的長(zhǎng)度和大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的平面尺寸，主梁跨度中部高度取 H=L/17 ，主梁和端梁采用搭接形式，主梁和端梁連接處的高度取 H0=0.4-0.6H，腹板的穩(wěn)定性由橫向加勁板和，縱向加勁條或者角鋼來(lái)維持，縱向加勁條的焊接采用連續(xù)點(diǎn)焊，主梁翼緣板和腹板的焊接采用貼角焊縫，主梁通常會(huì)產(chǎn)生下?lián)献冃?，但加工和裝配時(shí)采用預(yù)制上拱。小車(chē)的設(shè)計(jì)：小車(chē)主要有起升機(jī)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)和小車(chē)架組成。起升機(jī)構(gòu)采用閉式傳動(dòng)方案，電動(dòng)機(jī)軸與二級(jí)圓柱齒輪減速器的高速軸之間采用兩個(gè)半齒聯(lián)軸器和一中間浮動(dòng)軸聯(lián)系起來(lái)，減速器的低速軸魚(yú)卷筒之間采用圓柱齒輪傳動(dòng)。焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第一章 緒論2運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用全部為閉式齒輪傳動(dòng)，小車(chē)的四個(gè)車(chē)輪固定在小車(chē)架的四周，車(chē)輪采用帶有角形軸承箱的成組部件，電動(dòng)機(jī)裝在小車(chē)架的臺(tái)面上，由于電動(dòng)機(jī)軸和車(chē)輪軸不在同一個(gè)平面上，所以運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用立式三級(jí)圓柱齒輪減速器，在減速器的輸入軸與電動(dòng)機(jī)軸之間以及減速器的兩個(gè)輸出軸端與車(chē)輪軸之間均采用帶浮動(dòng)軸的半齒聯(lián)軸器的連接方式。小車(chē)架的設(shè)計(jì)，采用粗略的計(jì)算方法，靠現(xiàn)有資料和經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行，采用鋼板沖壓成型的型鋼來(lái)代替原來(lái)的焊接橫梁。端梁的設(shè)計(jì)：端梁部分在起重機(jī)中有著重要的作用，它是承載平移運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵部件。端梁部分是由車(chē)輪組合端梁架組成，端梁部分主要有上蓋板，腹板和下蓋板組成；端梁是由兩段通過(guò)連接板和角鋼用高強(qiáng)螺栓連接而成。在端梁的內(nèi)部設(shè)有加強(qiáng)筋，以保證端梁架受載后的穩(wěn)定性。端梁的主要尺寸是依據(jù)主梁的跨度，大車(chē)的輪距和小車(chē)的軌距來(lái)確定的；大車(chē)的運(yùn)行采用分別傳動(dòng)的方案。在裝配起重機(jī)的時(shí)候，先將端梁的一段與其中的一根主梁連接在一起，然后再將端梁的兩段連接起來(lái)。 本章主要對(duì)箱形橋式起重機(jī)進(jìn)行介紹，確定了其總體方案并進(jìn)行了一些簡(jiǎn)單的分析。箱形雙梁橋式起重機(jī)具有加工零件少，工藝性好、通用性好及機(jī)構(gòu)安裝檢修方便等一系列的優(yōu)點(diǎn)，因而在生產(chǎn)中得到廣泛采用。我國(guó)在 5 噸到 10 噸的中、小起重量系列產(chǎn)品中主要采用這種形式，但這種結(jié)構(gòu)形式也存在一些缺點(diǎn)：自重大、易下?lián)?，在設(shè)計(jì)和制造時(shí)必須采取一些措施來(lái)防止或者減少。焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)32.大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)的基本原則和要求大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)通常和橋架的設(shè)計(jì)一起考慮，兩者的設(shè)計(jì)工作要交叉進(jìn)行，一般的設(shè)計(jì)步驟：1. 確定橋架結(jié)構(gòu)的形式和大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的傳方式2. 布置橋架的結(jié)構(gòu)尺寸3. 安排大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的具體位置和尺寸4. 綜合考慮二者的關(guān)系和完成部分的設(shè)計(jì) 對(duì)大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求是：1. 機(jī)構(gòu)要緊湊，重量要輕2. 和橋架配合要合適，這樣橋架設(shè)計(jì)容易，機(jī)構(gòu)好布置3. 盡量減輕主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，不影響橋架剛度4. 維修檢修方便，機(jī)構(gòu)布置合理2.1.1 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案大車(chē)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案，基本分為兩類：分別傳動(dòng)和集中傳動(dòng)，橋式起重機(jī)常用的跨度（10.5-32M）范圍均可用分別傳動(dòng)的方案本設(shè)計(jì)采用分別傳動(dòng)的方案。2.1.2 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)具體布置的主要問(wèn)題：1. 聯(lián)軸器的選擇2. 軸承位置的安排3. 軸長(zhǎng)度的確定這三著是互相聯(lián)系的。在具體布置大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的零部件時(shí)應(yīng)該注意以幾點(diǎn)：1. 因?yàn)榇筌?chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)要安裝在起重機(jī)橋架上，橋架的運(yùn)行速度很高，而且受載之后向下?lián)锨瑱C(jī)構(gòu)零部件在橋架上的安裝可能不十分準(zhǔn)確，所以如果單從保持機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)性能和補(bǔ)償安裝的不準(zhǔn)確性著眼，凡是靠近電動(dòng)機(jī)、減速器和車(chē)輪的軸，最好都用浮動(dòng)軸。2. 為了減少主梁的扭轉(zhuǎn)載荷，應(yīng)該使機(jī)構(gòu)零件盡量靠近主梁而遠(yuǎn)離走臺(tái)欄焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)4桿；盡量靠近端梁，使端梁能直接支撐一部分零部件的重量。3. 對(duì)于分別傳動(dòng)的大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)應(yīng)該參考現(xiàn)有的資料，在浮動(dòng)軸有足夠的長(zhǎng)度的條件下，使安裝運(yùn)行機(jī)構(gòu)的平臺(tái)減小，占用橋架的一個(gè)節(jié)間到兩個(gè)節(jié)間的長(zhǎng)度，總之考慮到橋架的設(shè)計(jì)和制造方便。4. 制動(dòng)器要安裝在靠近電動(dòng)機(jī)，使浮動(dòng)軸可以在運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)時(shí)發(fā)揮吸收沖擊動(dòng)能的作用。2.2 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的計(jì)算已知數(shù)據(jù)：起重機(jī)的起重量 Q=100KN，橋架跨度 L=16.5m，大車(chē)運(yùn)行速度 Vdc=90m/min，工作類型為中級(jí)，機(jī)構(gòu)運(yùn)行持續(xù)率為 JC%=25，起重機(jī)的估計(jì)重量 G=168KN，小車(chē)的重量為 Gxc=40KN，橋架采用箱形結(jié)構(gòu)。計(jì)算過(guò)程如下：2.2.1 確定機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案本起重機(jī)采用分別傳動(dòng)的方案如圖（2-1）大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)圖（2-1）1—電動(dòng)機(jī) 2—制動(dòng)器 3—高速浮動(dòng)軸 4—聯(lián)軸器 5—減速器 6—聯(lián)軸器 7 低速浮動(dòng)軸 8—聯(lián)軸器 9—車(chē)輪2.2.2 選擇車(chē)輪與軌道，并驗(yàn)算其強(qiáng)度按照如圖所示的重量分布，計(jì)算大車(chē)的最大輪壓和最小輪壓：滿載時(shí)的最大輪壓：Pmax= LeQ???2Gxc4-= 5.160168焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)5=95.6KN空載時(shí)最大輪壓：P‘max= Le???2Gxc4-= 5.160168?=50.2KN空載時(shí)最小輪壓：P‘min= Le??2Gxc4-= 5.160168?=33.8KN式中的 e 為主鉤中心線離端梁的中心線的最小距離 e=1.5m載荷率：Q/G=100/168=0.595由[1]表 19-6 選擇車(chē)輪：當(dāng)運(yùn)行速度為 Vdc=60-90m/min，Q/G=0.595 時(shí)工作類型為中級(jí)時(shí)，車(chē)輪直徑 Dc=500mm，軌道為 P38的許用輪壓為 150KN，故可用。1）.疲勞強(qiáng)度的計(jì)算疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的等效載荷：Qd=Φ 2·Q=0.6*100000=60000N 式中 Φ 2—等效系數(shù)，有[1]表 4-8 查得 Φ 2=0.6車(chē)論的計(jì)算輪壓：Pj= KCI· r ·Pd=1.05×0.89×77450=72380N式中：P d—車(chē)輪的等效輪壓Pd= LQ5.12Gxc4c-???= .60618?=77450Nr—載荷變化系數(shù)，查[1]表 19-2，當(dāng) Qd/G=0.357 時(shí)，r=0.89Kc1—沖擊系數(shù)，查[1]表 19-1。第一種載荷當(dāng)運(yùn)行速度為 V=1.5m/s 時(shí)，焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)6Kc1=1.05根據(jù)點(diǎn)接觸情況計(jì)算疲勞接觸應(yīng)力：?j=4000321???????rDcPj=40003230578?=13555Kg/cm2?j =135550N/cm2式中 r-軌頂弧形半徑，由[3]附錄 22 查得 r=300mm，對(duì)于車(chē)輪材料ZG55II，當(dāng) HB>320 時(shí)，[? jd] =160000-200000N/cm2，因此滿足疲勞強(qiáng)度計(jì)算。2）.強(qiáng)度校核最大輪壓的計(jì)算：Pjmax=KcII·Pmax=1.1×95600=105160N式中 KcII-沖擊系數(shù)，由[3]表 2-7 第 II 類載荷 KcII=1.1按點(diǎn)接觸情況進(jìn)行強(qiáng)度校核的接觸應(yīng)力：jmax=?321max???????rDcPj=32305106=15353Kg/cm2jmax =153530N/cm2?車(chē)輪采用 ZG55II，查[1]表 19-3 得，HB>320 時(shí)， [ j]=240000-?300000N/cm2，jmax N,故所選減速器功率合適。2.2.10 驗(yàn)算啟動(dòng)不打滑條件由于起重機(jī)室內(nèi)使用,故坡度阻力及風(fēng)阻力不考慮在內(nèi).以下按三種情況計(jì)算.1.兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載時(shí)同時(shí)驅(qū)動(dòng)：n= >nz2)(601/1cqdcDkpdkptvgGf????式中 p1= /max/in=33.8+50.2=84KN---主動(dòng)輪輪壓p2= p1=84KN----從動(dòng)輪輪壓f=0.2-----粘著系數(shù)(室內(nèi)工作)nz—防止打滑的安全系數(shù).n z 1.05~1.2?n = 25.006.184)6.(10847.56108. 333 ?????=2.97n>nz,故兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)空載啟動(dòng)不會(huì)打滑2.事故狀態(tài)當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,而無(wú)載小車(chē)位于工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一邊時(shí),則n= nz2)(601/1cqdcDkpdkptvgGf?????式中 p1= =50.2KN----主動(dòng)輪輪壓/maxp2=2 +/in/a焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)12=2×33.8+50.2=117.8KN---從動(dòng)輪輪壓---一臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)空載啟動(dòng)時(shí)間/qt=/qt24.3750?????????95.012685.012=13.47 sn= =2.9425.06.)76.(8147.36018???n>nz,故不打滑.3.事故狀態(tài)當(dāng)只有一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置工作,而無(wú)載小車(chē)遠(yuǎn)離工作著的驅(qū)動(dòng)裝置這一邊時(shí),則n= nz2)(601/1cqdcDkpdkptvgGf?????式中 P1= =33.8KN---主動(dòng)輪輪壓/minP2= 2 =33.8+2*50.2=134.2KN---從動(dòng)輪輪壓?/ip/ax= 13.47 S —與第(2)種工況相同/qtn= 25.006.831)46.(21347.60581.8?????=1.89 故也不會(huì)打滑結(jié)論:根據(jù)上述不打滑驗(yàn)算結(jié)果可知,三種工況均不會(huì)打滑2.2.11 選擇制動(dòng)器由[1]中所述, 取制動(dòng)時(shí)間 tz=5s按空載計(jì)算動(dòng)力矩,令 Q=0,得:Mz= ??????????????????20121/ )(3751iGDmctnCzj焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)13式中 /0min/2)(DpMcj ???=??5.19.346?=-19.2N·mPp=0.002G=168000×0.002=336NPmin=G 21)(cDd???= =1344N5.0)14.6(68?M=2----制動(dòng)器臺(tái)數(shù).兩套驅(qū)動(dòng)裝置工作Mz= ?????? ??????????? 95.0.126845.012537.192=41.2 N·m現(xiàn)選用兩臺(tái) YWZ-200/25 的制動(dòng)器，查[1]表 18-10 其制動(dòng)力矩 M=200 N·m，為避免打滑，使用時(shí)將其制動(dòng)力矩調(diào)制 3.5 N·m 以下。2.2.12 選擇聯(lián)軸器根據(jù)傳動(dòng)方案,每套機(jī)構(gòu)的高速軸和低速軸都采用浮動(dòng)軸.1.機(jī)構(gòu)高速軸上的計(jì)算扭矩：= =110.6×1.4=154.8 N·m/jsMIn式中 MI—連軸器的等效力矩.MI= =2×55.3=110.6 N·mel?1?—等效系數(shù) 取 =2 查[2]表 2-71?Mel=9.75* =55.3 N·m7054由[2]表 33-20 查的:電動(dòng)機(jī) Y160M1-8,軸端為圓柱形,d 1=48mm,L=110mm;由[2]焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)1419-5 查得 ZLZ-160-12.5-iv 的減速器,高速軸端為 d=32mm,l=58mm,故在靠電機(jī)端從由表[2]選聯(lián)軸器 ZLL2（浮動(dòng)軸端 d=40mm;[MI]=630N·m,(GD2)ZL=0.063Kg·m,重量 G=12.6Kg） ；在靠近減速器端，由[2]選用兩個(gè)聯(lián)軸器 ZLD，在靠近減速器端浮動(dòng)軸端直徑為 d=32mm;[MI]=630 N·m, (GD2)L=0.015Kg·m, 重量 G=8.6Kg. 高速軸上轉(zhuǎn)動(dòng)零件的飛輪矩之和為： (GD2)ZL+(GD2)L=0.063+0.015=0.078 Kg·m與原估算的基本相符，故不需要再算。2.低速軸的計(jì)算扭矩： ???'0'' iMjsjs=154.8×15.75×0.95=2316.2 N·m2.2.13 浮動(dòng)軸的驗(yàn)算1）.疲勞強(qiáng)度的計(jì)算低速浮動(dòng)軸的等效力矩：MI=Ψ 1?Mel?i=1.4×55.3×12.5×0.95=919.4N?m式中 Ψ 1—等效系數(shù)，由[2]表 2-7 查得 Ψ 1=1.4由上節(jié)已取得浮動(dòng)軸端直徑 D=60mm，故其扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為：N/cm21862.0943???WMIn?由于浮動(dòng)軸載荷變化為循環(huán)（因?yàn)楦?dòng)軸在運(yùn)行過(guò)程中正反轉(zhuǎn)矩相同） ，所以許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為：4.192301????Ikn?=4910 N/cm2式中，材料用 45 號(hào)鋼，取? b=60000 N/cm2; ?s=30000N/cm2,則? -1=0.22?b=0.22×60000=13200N/cm2；? s=0.6?s=0.6×30000=18000N/cm2焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)15K=KxKm=1.6×1.2=1.92考慮零件的幾何形狀表面狀況的應(yīng)力集中系數(shù) Kx=1.6，K m=1.2，n I=1.4—安全系數(shù)，由[2]表 2-21 查得? n<[?-1k] 故疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò)。2）.靜強(qiáng)度的計(jì)算計(jì)算強(qiáng)度扭矩：Mmax=Ψ 2?Mel?i=2.5×55.3×12.5×0.95=1641.7 N?m式中 Ψ 2—?jiǎng)恿ο禂?shù)，查[2]表 2-5 的 Ψ 2=2.5扭轉(zhuǎn)應(yīng)力：?= =3800N/cm2362.0147??WMI許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力：N/cm2??18604.??ISIn??<[?]II,故強(qiáng)度驗(yàn)算通過(guò)。高速軸所受扭矩雖比低速軸小，但強(qiáng)度還是足夠，故高速軸驗(yàn)算省去。2.2.14 緩沖器的選擇1.碰撞時(shí)起重機(jī)的動(dòng)能W 動(dòng) = gGv20G—帶載起重機(jī)的重量 G=168000+100000×0.1焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第二章 大車(chē)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)16=178000NV0—碰撞時(shí)的瞬時(shí)速度，V 0=（0.3～0.7）V dxg—重力加速度取 10m/s2則 W 動(dòng) = ??105.7820??Gv=5006.25 N m2. 緩沖行程內(nèi)由運(yùn)行阻力和制動(dòng)力消耗的功W 阻 =（P 摩 +P 制 ）S式中 P 摩 —運(yùn)行阻力，其最小值為Pmin=Gf0min=178000×0.008=1424Nf0min—最小摩擦阻力系數(shù)可取 f0min=0.008P 制 —制動(dòng)器的制動(dòng)力矩?fù)Q算到車(chē)輪踏面上的力，亦可按最大制動(dòng)減速度計(jì)算P 制 = =17800×0.55=9790N??max制gG=0.55 m /s2ax制S—緩沖行程取 S=140 mm因此 W 阻 =（1424+9790）×0.14=1569.96N m3. 緩沖器的緩沖容量一個(gè)緩沖器要吸收的能量也就是緩沖器應(yīng)該具有的緩沖容量為：n-阻動(dòng)緩 ?=5006.25-1569.96 =3436.29 N m式中 n—緩沖器的個(gè)數(shù) 取 n=1由[1]表 22-3 選擇彈簧緩沖器彈簧 D=120 mm，d=30 mm焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 端梁的設(shè)計(jì)173.端梁的設(shè)計(jì)3.1 端梁的尺寸的確定3.1.1 端梁的截面尺寸1.端梁截面尺寸的確定：上蓋板? 1=10mm,中部下蓋板? 1=10 mm頭部下蓋板? 2=12mm按照[1]表 19-4 直徑為 500mm 的車(chē)輪組尺寸，確定端梁蓋板寬度和腹板的高度時(shí)，首先應(yīng)該配置好支承車(chē)輪的截面，其次再確定端梁中間截面的尺寸。配置的結(jié)果，車(chē)輪輪緣距上蓋板底面為 25mm;車(chē)輪兩側(cè)面距離支承處兩下蓋板內(nèi)邊為 10 mm，因此車(chē)輪與端梁不容易相碰撞；并且端梁中部下蓋板與軌道便的距離為 55 mm。如圖示（3-1）端梁的截面尺寸圖（3-1）3.1.2 端梁總體的尺寸大車(chē)輪距的確定：K=（ ～ ）L=（ ～ ）×16.5=2.06～3.3m815815取 K=3300㎜ 端梁的高度 H 0=（0.4～0.6）H 主 取 H0=500㎜確定端梁的總長(zhǎng)度 L=4100㎜3.2 端梁的計(jì)算焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 端梁的設(shè)計(jì)181.計(jì)算載荷的確定設(shè)兩根主梁對(duì)端梁的作用力 Q(G+P)max相等，則端梁的最大支反力：RA= KaLxc)2(QP)ma?式中 K—大車(chē)輪距，K=330cmLxc—小車(chē)輪距，L xc=200cma2—傳動(dòng)側(cè)車(chē)輪軸線至主梁中心線的距離，取 a2=70 cm=114237NP)(Qmx?因此 RA= =117699N 30)72(147?2.端梁垂直最大彎矩端梁在主梁支反力 作用下產(chǎn)生的最大彎矩為：PG)(max?Mzmax=RAa1=117699×60=7.06×106Na1—導(dǎo)電側(cè)車(chē)輪軸線至主梁中心線的距離，a 1=60 cm。3.端梁的水平最大彎矩1）. 端梁因車(chē)輪在側(cè)向載荷下產(chǎn)生的最大水平彎矩：=Sa1p'mx式中：S—車(chē)輪側(cè)向載荷，S=?P；?—側(cè)壓系數(shù)，由圖 2-3 查得，?=0.08；P—車(chē)輪輪壓，即端梁的支反力 P=RA因此：=?RAa1Mp'mx=0.08×117699×60=564954N·cm2）.端梁因小車(chē)在起動(dòng)、制動(dòng)慣性載荷作用下而產(chǎn)生的最大水平彎矩：= a1p'maxKLPxcg)2(?式中 —小車(chē)的慣性載荷： = P1=37000/7=5290Nxg xg7因此：焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 端梁的設(shè)計(jì)19= =327018N·cmMp'max 603)720(59???比較 和 兩值可知，應(yīng)該取其中較大值進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。' p'max4.端梁的強(qiáng)度驗(yàn)算端梁中間截面對(duì)水平重心線 X-X 的截面模數(shù)：hBWx)3(1' ???= =2380.84806.48?c3端梁中間截面對(duì)水平重心線 X-X 的慣性矩：2'' hIx??=2380.8 =5952050?cm4端梁中間截面對(duì)垂直重心線 Y-Y 的截面模數(shù)：bhBWy)3(1' ???= 1154.44.276.048?c2端梁中間截面對(duì)水平重心線 X-X 的半面積矩： 24211?????hBhSx= =1325.6806.8?cm3端梁中間截面的最大彎曲應(yīng)力： WMypxz''max'ama???= =2965+489=3454N/cm24.15698.2307?端梁中間截面的剪應(yīng)力：??2')(max???PQIS= =2120 N/cm26.0591347?焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 端梁的設(shè)計(jì)20端梁支承截面對(duì)水平重心線 X-X 的慣性矩、截面模數(shù)及面積矩的計(jì)算如下：首先求水平重心線的位置 水平重心線距上蓋板中線的距離： C1= =5.74 2.16.071240 )6.075()5..(72. ??????cm水平重心線距腹板中線的距離：C2=5.74-0.5-0.5×12.7=-1.11 cm水平重心線距下蓋板中線的距離：C3=（12.7+0.5+0.6）-5.74=8.06cm端梁支承截面對(duì)水平重心線 X-X 的慣性矩： = ×40×13+40×1×5.742+2× ×12.73×0.6+2×12.7×0.6×1.112+2×1Ix'01211×1.23+2×11×1.2×8.062=3297cm4端梁支承截面對(duì)水平重心線 X-X 的最小截面模數(shù)：= ×Wx'0I' 213??C=3297× 6.08=406.1 cm3端梁支承截面水平重心線 X-X 下部半面積矩：=2×11×1.2×8.06+（8.06-0.6）×0.6×（8.06-0.6）/2Sx'0=229.5 cm3端梁支承截面附近的彎矩：=RAd=117699×14=1647786NcmMz式中—焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 端梁的設(shè)計(jì)21端梁支承截面的彎曲應(yīng)力：1.40678''?WMxZ?=4057.6N/cm2端梁支承截面的剪應(yīng)力：6.0329751'0'' ?????ISRxAn=6827.4 N/cm2端梁支承截面的合成應(yīng)力：222 4.6873.40573'???????=12501.5 N/cm2端梁材料的許用應(yīng)力：[?d]II=(0.80～0.85) [? ]II=(0.80～0.85)16000=12800～13600 N/cm 2[?d]II=(0.80～0.85) [? ]II= (0.80～0.85)9500 =7600～8070 N/cm 2驗(yàn)算強(qiáng)度結(jié)果，所有計(jì)算應(yīng)力均小于材料的許用應(yīng)力，故端梁的強(qiáng)度滿足要求。3.3 主要焊縫的計(jì)算3.3.1 端梁端部上翼緣焊縫端梁支承截面上蓋板對(duì)水平重心線 X-X 的截面積矩：=40×1×5.74=229.6 cm3S'1端梁上蓋板翼緣焊縫的剪應(yīng)力： 6.07329417.0'1'2????hInRfxA?=4878.8 N/cm2 式中 n1—上蓋板翼緣焊縫數(shù)；焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 端梁的設(shè)計(jì)22hf—焊肉的高度，取 hf=0.6 cm3.3.2 下蓋板翼緣焊縫的剪應(yīng)力驗(yàn)算端梁支承截面下蓋板對(duì)水平重心線 X-X 的面積矩：=2×12×1.2×8.06=232.128 cm3S'1端梁下蓋板翼緣焊縫的剪應(yīng)力：6.0732941817.02'2????hInRfxA?=4929.8 N/cm2由[1]表 查得[?]=9500 N/cm 2，因此焊縫計(jì)算應(yīng)力滿足要求。焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第三章 端梁的設(shè)計(jì)23焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 端梁接頭的設(shè)計(jì)244 端梁接頭的設(shè)計(jì)4.1 端梁接頭的確定及計(jì)算端梁的安裝接頭設(shè)計(jì)在端梁的中部，根據(jù)端梁輪距 K 大小，則端梁有一個(gè)安裝接頭。端梁的街頭的上蓋板和腹板焊有角鋼做的連接法蘭，下蓋板的接頭用連接板和受剪切的螺栓連接。頂部的角鋼是頂緊的，其連接螺栓基本不受力。同時(shí)在下蓋板與連接板鉆孔是應(yīng)該同時(shí)鉆孔。如下圖為接頭的安裝圖下蓋板與連接板的連接采用 M18 的螺栓，而角鋼與腹板和上蓋板的連接采用M16 的螺栓。（a）焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 端梁接頭的設(shè)計(jì)25連接板和角鋼連接圖 4-1(b)4.1.1 腹板和下蓋板螺栓受力計(jì)算1.腹板最下一排螺栓受力最大，每個(gè)螺栓所受的拉力為：N 拉 = ???????2112100 4)(5. niabHndnM= )458()50(68.216.722227??=12500N2.下腹板每個(gè)螺栓所受的剪力相等，其值為：N 剪 = 1205.)(NdbH??= 568.)(2=7200N式中 n0—下蓋板一端總受剪面數(shù)；n 0=12N 剪 —下蓋板一個(gè)螺栓受剪面所受的剪力：n—一側(cè)腹板受拉螺栓總數(shù)；n=12焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 端梁接頭的設(shè)計(jì)26d1—腹板上連接螺栓的直徑（靜截面） d0—下腹板連接螺栓的直徑；d 1=16mmH—梁高；H=500 mmM—連接處的垂直彎矩；M=7.06×10 6其余的尺寸如圖示4.1.2 上蓋板和腹板角鋼的連接焊縫受力計(jì)算1. 上蓋板角鋼連接焊縫受剪，其值為：Q= 拉NdbHnban])(5.2)(2[ 21001????= =172500N5]68)(.650[ 2??2.腹板角鋼的連接焊縫同時(shí)受拉和受彎，其值分別為：N 腹 = 拉NbHan?)(`1= =43100N2506508??M 腹 = 拉NbHani???21= =2843000Nmm1250650)48(2??焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 端梁接頭的設(shè)計(jì)274.2 計(jì)算螺栓和焊縫的強(qiáng)度4.2.1 螺栓的強(qiáng)度校核1.精制螺栓的許用抗剪承載力：[N 剪 ]= ][42??dn?剪= =103007.7N 13508.32?2.螺栓的許用抗拉承載力[N 拉 ]= ][42??d= =27129.6N13506.32?式中[?]=13500N/cm 2 [?]=13500N/cm2 由[1]表 25-5 查得由于 N 拉 <[N 拉 ] ,N 剪 <[N 剪 ] 則有所選的螺栓符合強(qiáng)度要求4.2.2 焊縫的強(qiáng)度校核1.對(duì)腹板由彎矩 M 產(chǎn)生的焊縫最大剪應(yīng)力：?M= = =15458.7N/ cm2Ib24.39580?式中—I≈ )6437()6(2???hl=395.4 ——焊縫的慣性矩其余尺寸見(jiàn)圖焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第四章 端梁接頭的設(shè)計(jì)282.由剪力 Q 產(chǎn)生的焊縫剪應(yīng)力：?Q=bh= =4427.7N/ cm26.043127?折算剪應(yīng)力：?= =2QM?227.4.58?=16079.6 N/ cm2<[?]=17000 N/ cm2[?]由[1] 表 25-3 查得式中 h—焊縫的計(jì)算厚度取 h=6mm3.對(duì)上角鋼的焊縫?= = =211.5 N/ cm2<[?]lN26.0781?由上計(jì)算符合要求。焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第五章 焊接工藝設(shè)計(jì)295 焊接工藝設(shè)計(jì)對(duì)橋式起重機(jī)來(lái)說(shuō)，其橋架結(jié)構(gòu)主要是由很多鋼板通過(guò)焊接的方法連接在一起，焊接的工藝的正確與否直接影響橋式起重機(jī)的力學(xué)性能和壽命。角焊縫常用的確定焊角高度的方法5-1角焊縫最小厚度為：a≥0.3?max+1?max 為焊接件的較大厚度，但焊縫最小厚度不小于 4mm，當(dāng)焊接件的厚度小于4mm 時(shí)，焊縫厚度與焊接件的厚度相同。角焊縫的厚度還不應(yīng)該大于較薄焊接件的厚度的 1.2 倍，即:a≤1.2?min按照以上的計(jì)算方法可以確定端梁橋架焊接的焊角高度 a=6mm.在端梁橋架連接過(guò)程中均采用手工電弧焊，在焊接的過(guò)程中焊縫的布置很關(guān)鍵，橋架的焊縫有很多地方密集交叉在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該避免如圖 5-1（a） 、5-1（b）示焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第五章 焊接工藝設(shè)計(jì)305-2（a）5-2（b）定位板和彎板的焊接時(shí)候，由于定位板起導(dǎo)向作用，在焊接時(shí)要特別注意，焊角高度不能太高，否則車(chē)輪組在和端梁裝配的時(shí)，車(chē)輪組不能從正確位置導(dǎo)入，焊接中采用 E5015（J507）焊條，焊條直徑 d=3.2mm,焊接電流 160A,焊角高度最大4㎜。如圖 5-2 位彎板和定位板的焊接焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第五章 焊接工藝設(shè)計(jì)315-3角鋼和腹板、上蓋板的焊接采用的是搭接的方法，在焊好后再將兩段端梁拼在一塊進(jìn)行鉆孔。由于所用的板材厚度大部分都小于 10mm ,在焊接過(guò)程中都不開(kāi)坡口進(jìn)行焊接。主要焊縫的焊接過(guò)程如下表：焊接順序焊接名稱 焊接方法接頭形式焊接工藝1 小筋板—腹板 手工電弧焊雙面角接不開(kāi)坡口，采用E5015（J507）焊條，焊條直徑d=4mm,焊接電流160～210A2 筋板—腹板 手工電弧焊雙面角接同上3 端面板—腹板 手工電弧焊雙面角接同上焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 第五章 焊接工藝設(shè)計(jì)32定位板—彎板 手工電弧焊 搭接不開(kāi)坡口，采用E5015（J507）焊條，焊條直徑d=3.2mm,焊接電流160A4彎板—腹板 手工電弧焊雙面角接不開(kāi)坡口，采用E5015（J507）焊條，焊條直徑d=4mm,焊接電流160～210A角鋼—腹板 手工電弧焊 搭接 同上5 角鋼—上蓋板 手工電弧焊 搭接 同上6 腹板—大筋板 手工電弧焊 角接 同上7 下蓋板—腹板 手工電弧焊雙面角接同上8 大筋板—下蓋板 手工電弧焊 角接 同上9 上蓋板—腹板 手工電弧焊 角接 同上10 大筋板—上蓋板 手工電弧焊 角接 同上焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn)33參考文獻(xiàn)[1] 起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) 《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組，機(jī)械工業(yè)出版社，1980[2] 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) 吳宗澤主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2002[3] 起重機(jī)課程設(shè)計(jì) 北京鋼鐵學(xué)院編，冶金工業(yè)出版社，1982[4] 焊接手冊(cè) 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì)編，機(jī)械工業(yè)出版社，1992焦作大學(xué)機(jī)電系畢業(yè)設(shè)計(jì) 致謝34致謝首先向機(jī)電工程系的全體老師表示衷心的感謝，在這三年的時(shí)間里，他們?yōu)槲覀兊某砷L(zhǎng)和進(jìn)步做出了貢獻(xiàn)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，有許多老師給予了指導(dǎo)和幫助,尤其是盧杉老師和張曙靈老師，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，給了我們很大幫助,做為我們的輔導(dǎo)老師，盡職盡責(zé)，一絲不茍。至此，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也將告以段落，但老師的教誨卻讓人終生難忘，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不但使我學(xué)到了知識(shí)，也讓我學(xué)到了許多的道理，總之是受益匪淺。盡管我在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中做出了很多的努力，但由于我的水平有限，設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤和不當(dāng)之處仍在所難免，望老師提出寶貴的意見(jiàn)。最后，向文中引用到其學(xué)術(shù)論著及研究成果的學(xué)術(shù)前輩與同行們致謝！再次向敬愛(ài)的老師表示衷心的感謝！
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