qd50-10t-16.5m通用桥式计算书.doc

通用桥式起重机计算书（QD50/10t-16.5m ）编制：批准：起重机计算书第一部分 主梁设计计算一、 主梁设计计算1、 主要参数：起重量 Q=50/10t 工作级别 A5跨 度 LK=16.5m小车总重 Gxc=15.425t 2、 主梁截面形状尺寸：上盖板 δ=22mm 材料 Q235-B下盖板 δ=18mm 材料 Q235-B腹 板 δ1=6mm 材料 Q235-B腹 板 δ2=6mm 材料 Q235-B腹板间距 b=500mm 腹板高 h0=1000mm 3、 主梁截面性质：（1） 主梁截面面积S=500*22*18+1000*6*2=210000mm2（2） 半个桥架的质量：设加筋肋系数 K=1.1Gqj=K*ρ*S*Lk=1.1*7.85*10-6*210000*16500=10085kg（3） 主梁均布载荷集度q=10085/16500=0.61.kg/mm（4） 主梁形心位置的确定X0=226mmY0=560mmXmax=560mmYmax=226mm（5） 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=0.44×1010mm4对于 Y 轴Iy=(10*5003/12)*2+(1000*63/12+1000*6*2232)*2=8.04×108mm4(6) 主梁截面对 X 轴 Y 轴的抗弯模数对于 X 轴Wxmin=Ix/Xmax=0.44×1010/560=7.86×106mm3 对于 Y 轴Wymin=Iy/Ymax=8.04×108/226=3.56×106mm3 4、 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=1.0×Gqj=20170kg小车重量 Gxc=1.0×Gxc=15425kg起升载荷 Qq=ΨII×Qq=1.25×(50000+1268)=64085kg ΨII 取 1.2（水平惯性载荷 Pgy 不考虑）（1） 小车轮压的计算Bx=2500mm b1=1231mm b2=1329mmP1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）=8438kgP2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）=7956kg（2） 当四轮小车作用于桥架时，主梁最大的弯距截面处距 A 点的距离：X=[p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk]/[2×(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×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）=1.004×108 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=3.1×107kg.mmRa-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力Gc=1500kg L1=2100mmGc=1204kg L1=800mmGc=1771kg L1=5000mmRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/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=KII×Gqj=3856.6kg小车重量 Gxc=KII×Gxc=8358kg 起升载荷 Qq=KII×Qq= 22515kg KII取 1.1（水平惯性载荷 Pgy 按 Pgymax考虑）(1) 小车轮压的计算Bx=2500mm b1=1231mm b2=1329mmP1=Qq/2×b2/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）=7844kgP2Qq/2×b1/Bx+Gxc/4 （代入相应数值）=7419kg(2) 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]/[2×(p1+p2)/ Lk+q] （代入相应数值）=8275mm(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×(p1+p2)/ Lk+q]+Mg（代入相应数值）=1.01×108kg.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=3.45×107kg.mmRa-----由操纵室、运行机构、电气设备的重量产生的支反力Gc=1500kg L1=2100mmGc=1204kg L1=800mmGc=1771kg L1=5000mmRa=[ Gc×(Lk-L1)+Gy×Lk+Gd×Lk/2]/ Lk(代入相应数值)=3789kg考虑冲击系数影响 Ra= KII×Ra=1.1×3789=4167.9kg(3) 桥架运行产生的水平惯性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=0.8×Mcmax×aqj/g (代入相应数值)=0.8×1.01×108×0.2/9.8=1.65×106kg.mm当猛烈制动时 Ms将增加一倍Msmax=2*Ms=3.3×106kg.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 ] II=1600kg/cm2剪切许用应力 [ r ] II=900kg/cm2 挤压许用应力 [ajy] II=1700kg/cm2(1) 按载荷组合 IIa 计算IIa amax=Mcmax/Wxmin (代入相应数值)=1.004×108/7.861×106=12.77kg/mm2=1378kg/cm2 3D=1500故需验算弯曲的影响σ1=Mw/W+{[σy]/ [σy]}*σy 1 =ΨII*S*[(L-L 光滑 )/2]/[0.1(Dj4-Dn4)/Dj]+[(σb/5)/ (σb/5)]*[ ξ*ΨII*S/δ*P*(1-δ/Dj)]=3.95 kg/ mm2<[σ1]σb=25 kg/ mm 2[σ1]= σb/5=5 kg/ mm 2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(1) 主要参数工作级别 M5起升载荷 Qq=10000+285=10285kg (吊钩重量 q=285kg)滑轮倍率 a=4起升速度 V=13.2m/min(2) 选用钢丝绳型号钢丝绳所受拉力 S=Qq/2a*Л=5102/2*2*0.99=1288.4kgЛ=0.99钢丝绳破断拉力 SpSp≥ns×s=5.5×1288.4=7086kgNs=5.5Sp=0.85*soSo=8336.7.4kg结果：选钢丝绳型号 6W(19)-14.5-155-Ⅰ钢丝绳破断拉力 So=11500Kg钢丝绳直径 ds=14.5mm卷筒计算直径 Dj=el*ds=25×13.5=337.5mmel=25取标准卷筒系列 Dj=400mm Djs=400+13.5=413.5mm(3)电动机的选择按静功率初选电动机Nj=Qq*v/6120*Л=5102×19.7/6120×0.9=18.24kwЛ=0.9电动机额定功率 Ne≥kg*Nj （考虑惯性力的影响kg=0.8）=0.8×18.24=14.6kw选用电机型号：YZR200L-6（25%）电机额定功率：Ne=26kw电机转速： nz=961rpm(4)减速机的选择计算减速机速比：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=Ψhs*Ne 25=1.05×26 =27.3kw Ψhs=1.05强度校核按输出扭矩 Tmax=S×Djs =2637.6×0.5175=1318.8kg.m（考虑动力系数的影响ΨII=1.45）（考虑动力系数的影响 ΨII=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 ΨII=1.45）Rmax=4644kg减速机型号：ZQ500 速比：31.5（I=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=ns*Qq*Djs*Л/2a*i =1.75×5102×0.5175×0.9/(2×4×31.5)=21.2kg.m=212N.m≤Mez(Mez 取 800N.m)Ns=1.75 Л=0.9Mez----制动器额定制动力矩制动器型号：YWZ-200 制动力矩：1×800 N.m三、 小车运行机构计算(1) 主要参数起升载荷 Qq=51268kg小车自重 G=15245kg车轮直径 D=50cm轴承直径 d=10cm电机数目 m=1运行速度 V=38.5m/min(2) 阻力的计算摩擦阻力Pmmax=(Qq+G)×(2u+df)/D×Kf （代入相应数值）=384.9kgKf=1.6 Kp=0.002 u=0.05 f=0.02 d=10 D=35Pmmax=(2u+df)/D=240.6kg坡度阻力Pp=(Qq+G)×Kp （代入相应数值）=56.1kgKp=0.002Pj=Pmmax+Pp=441kg(3) 满载运行时电机静功率Nj=Pj*v/6120*Л=441×44.2/6120×0.9=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=1.1×3.54=3.89kw(Kg=1.1)选用电动机型号：YZR160M 2-6 （25%）电机额定功率 Ne=8.5kw电机转速 nz=930ypm(4) 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=Ψhs*Ne 25=1.4ξ×4 =5.26kwG/(G+Qq)=7598/(7598+20648)=0.27<0.3查取修正系数 ξ=0.94按强度计算减速机输出轴上的最大扭矩Mmax=Ψhs*Me 25*i*Л=2.3×975×4/900×22.4×0.9=200.9kgm选用减速机型号：ZSC-600 速比：37.9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/tz[1.2*GD*n*m/375+0.975(Qq+G)v2/n]Ms=pjs*D*Л/2i=-184.5×0.35×0.9/(2×22.4)=-1.297kgPjs=Pp-Pmmin=-184.5kgGD2=0.28kgm2 v=0.74m/sec n=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-200/45 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≤22.5m 为第一种，≥22.5m 为第二种.参数按≥22.5m 时取(1)主要参数起升。