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（图纸+论文）冶金铸造双梁桥式起重机结构设计（全套完整）

本设计为桥式铸造起重机金属结构设计，由于此桥式铸造起重机的起重量大跨度大工作级别高，在设计计算时疲劳强度为其首要约束条件。因此在选材时选用稳定性好，对应力集中情况不敏感的，降低材料的成本。为减少结构的超静定次数，改善受力，同时又方便运输，桥架采用六梁铰接式结构。主副小车的起重量均偏大，故采用偏轨箱型梁桥架。偏轨箱型梁桥架不仅可减小小车的外形尺寸，同时也增大了起升空间，有利于铸造厂间的应用。在设计时，本着满足疲劳强度刚度稳定性的前提下，尽可能节约材料。考虑铸造起重机主副小车之间有定得高度差，使副小车能自如地从主小车下面通过，故在设计主主梁时采用大截面薄钢板，从而达到节省材料重量轻的要求。同时采用大截面又提高了梁的刚度和稳定性。根据梁的受力特点，偏轨箱型梁主腹板上侧受局部压应力，将主腹板上侧的板加厚。而其它受力较小的地方则采用较薄的板，以节约材图桥架最终简化图忽略副主梁对主主梁端部轴受力影响，使主主梁水平面内弯矩值偏大，设计可靠性增强，计算偏保守。主主梁水平刚架计算模型如图所示。图主主梁水平刚架计算模型副主梁水平刚架计算时，主主梁对副主梁相当于固定铰支座。如图所示。图主主梁副主梁相对关系示意图.垂直载荷主主梁在固定载荷与移动载荷作用下，主梁按简支梁计算。见图图主主梁垂直载荷分布图.固定载荷作用下在主主梁跨中的弯矩为跨端剪切力为.移动载荷作用下主梁的内力轮压合力与左侧台车轴线距离满载小车在跨中，跨中点弯矩为跨中点的剪切力跨中内扭矩满载小车在跨端极限位置小车左轮距梁端距离取为.跨端剪切力跨端内扭矩为主主梁跨中总弯矩为主梁跨端总剪切力为副主梁在固定载荷与移动载荷作用下，主梁按简支梁计算。.固定载荷作用下在副主梁跨中的弯矩为跨端剪切力为.移动载荷作用下主梁的内力轮压合力与左轮的距离为满载小车在跨中，跨中点弯矩为跨中点的剪切力跨中内扭矩满载小车在跨端极限位置小车左轮距梁端距离取为.跨端剪切力跨端内扭矩为副主梁跨中总弯矩为副主梁跨端总剪切力为.水平载荷如前面模型简化，将主主梁的根梁看作单梁桥架，副主梁看作双梁桥架。主主梁.主主梁的水平惯性载荷模型如前面图小车在跨中，刚架的计算系数为跨中水平弯矩跨中水平剪切力跨中轴力为小车在跨端，跨端水平剪切力.偏斜侧向力计算简图如图主主梁偏斜侧向力计算简图小车在跨中，侧向力超前力为处轴力处水平剪切力主梁跨中水平弯矩主梁轴力主梁跨中总水平弯矩为小车在跨端侧向力为超前力端水平剪切力主梁跨端水平弯矩主梁跨端的水平剪切力为主梁跨端总的水平剪切力为副主梁副主梁求解水平载荷的模型，见图图副主梁水平载荷受力模型在水平载荷及作用下，桥架按刚架计算，因偏轨箱型梁与端梁连接面较宽，应取两主梁轴线间距代替原小车轨距构成新的水平刚架，这样比较符合实际，于是，移动扭矩副主梁．副主梁自重由查表得出副主梁小车轮压，查表选用车轮材料，车轮直径，轨道型号，许用值。查得轨道理论重量，副小车轨道重量栏杆等重量副主梁的均布载荷．小车轮压小车布置如图图小车布置图主钩铅垂线中心通过小车中线的点按比例布置作用点位置小车重心点位置起升载荷为吊具质量小车重量按受载大的梁计算小车轮压，见图图梁受力分布图满载小车的静轮压空载小车轮压为．惯性载荷根副主梁上小车的惯性力副小车上主动轮占半，按主动车轮打滑条件确定副小车的惯性力大车起制动产生的惯性力．偏斜运行侧向力根副主梁的重量为根端梁单位长度的重量与副主梁焊接端梁重量满载小车在副主梁跨中见图图副主梁受力分布图左侧端梁总静轮压为由，查得满载小车在副主梁左端极限位置左侧端梁总静轮压侧向力．扭转载荷偏轨箱型梁由和产生，弯心，查表可知轨高，移动扭矩.简化模型大车主主梁端部有两个台车，可简化为个滑动铰支座.副主梁端部支撑车轮.简化为个可动铰支座简化模型见图超静定次数图简化模型进步简化主主梁端部采用两个台车，只是增加了支撑装置，减小了轮压。将两个滑动铰支座分别用个固定铰支座代替，约束样，只是取消了对扭矩的抵制作用。将滑动铰支座换成固定铰支座。如图。图桥架进步简化图将此端梁结构看成多跨超静定梁，沿处拆分，主主梁基本部分副主梁附属部分主主梁受力对副主梁无影响副主梁受力对主主梁有影响。在计算水平载荷时将铰四个铰点看作刚节点进行计算。将主主梁看作个单梁桥架，副主梁对其影响在或处相当于加了个可动铰支座。如图所示。取。其尺寸如下图图副主梁跨中截面尺寸.副主梁跨端截面尺寸确定其高度，取腹板高度为副主梁跨端截面尺寸如图图副主梁跨端截面尺寸.副主梁跨中截面性质建立图所示的直角坐标系，求形心位置净截面面积毛截面面积计算弯心位置弯心距主腹板板厚中线的距离为计算惯性矩对形心轴的惯性矩对形心轴的惯性矩副主梁跨端截面性质建立图所示的坐标系，求截面形心位置净截面面积毛截面面积对形心轴的惯性矩对形心轴的惯性矩端梁截面尺寸考虑大车车轮的安装及台车的形状尺寸，端梁内宽取为。初设截面尺寸如下图图端梁截面尺寸形心即对称中心对形心轴的惯性矩对形心轴的惯性矩净截面面积毛截面面积各截面尺寸及性质汇总表梁截面示意图如图所示，各截面性质如表.表.所示。图梁截面示意图尺寸汇总表.单位主主梁跨中跨端副主梁跨中跨端端梁截面性质汇总表.净面积毛面积主主梁跨中跨端副主梁跨中跨端端梁桥架分析.载荷组合的确定动力效应系数的计算．起升冲击系数.对桥式铸造起重机．起升动载系数主主梁，副主梁．运行冲击系数为大车运行速度.，为轨道街头处两轨面得高度差，根据工作级别，动载荷用载荷组合Ⅰ进行计算，应用运行冲击系数。.桥架假定为了简化六梁铰结桥架的计算，特作如下假定．根据起重机的实际工作情况，以主副小车起工作为最不利载荷工况。．主主梁副主梁的端部与端梁在同水平面内。．由于端梁用铰接分成段，故副主梁的垂冶金,铸造,锻造,桥式起重机,结构设计,毕业设计,全套,图纸摘要本设计以冶金铸造双梁桥式起重机结构设计为设计目标，采用许用应力法以及计算机辅助设计方法对桥式起重机桥架金属结构进行设计。内容包括主主梁副主梁端梁等结构的设计。首先采用需用应力法和第四强度理论对主主梁副主梁端梁等结构进行载荷计算及强度校核。其设计很好的体现了结构力学材料力学在金属结构件和起重机设计中的重要运用。设计过程先用桥式起重机各结构尺寸数据对起重机的强度疲劳强度稳定性刚度进行初步的校核计算，在以上因素都达到材料的许用要求后，计算出主梁和端梁的自重载荷，再用此载荷进行桥架强度和刚度的精确校核计算。若不符合要求，再重复上述步骤，直到满足要求。关键词桥式起重机，校核，许用应力总体方案设计.总体结构及设计.材料选择及许用应力.各部件尺寸及截面性质桥架分析.载荷组合的确定.桥架假定.载荷计算.简化模型.垂直载荷.水平载荷主主梁计算.强度校核.主主梁疲劳强度校核.主梁的稳定性.刚度计算副主梁校核.强度校核.副主梁疲劳强度校核.副主梁的稳定性.刚度计算.桥架拱度端梁校核.主主梁端部耳板设计.副主梁侧端梁的校核结论致谢参考文献前言起重机的出现大大提高了人们的劳动效率，以前需要许多人花长时间才能搬动的大型物件现在用起重机就能轻易达到效果，尤其是在小范围的搬动过程中起重机的作用是相当明显的。双梁桥式起重机作为物料搬运机械中的种，在各行各业中得到广泛的应用，起重范围可以从几吨到几十吨甚至几百吨，在机械制造冶金钢铁码头集装箱装运等行业都有很广泛的应用，在工厂的厂房内搬运大型零件或重型装置桥式起重机是不可获缺的。因此对其进行研究改进使其结构更加合理，使用更加方便，成本更加低廉，具有重要的现实意义。桥式起重机小车主要包括起升机构小车架小车运行机构吊具等部分。其中的小车运行机构主要由减速器主动轮组从动轮组传动轴和些连接件组成。此次设计的冶金铸造双梁桥式起重机结构设计，安装于冶金工程厂房内，用于冶金过程供吊运铁水注入混铁炉，炼钢炉和吊运钢水注入连续铸锭设备或钢锭模等用。主小车调运盛桶，副小车进行翻转盛桶等辅助工作，对桥式起重机的载荷要求较高，所以对减速器性能要求较高。本设计为桥式铸造起重机金属结构设计，由于此桥式铸造起重机的起重量大跨度大工作级别高，在设计计算时疲劳强度为其首要约束条件。因此在选材时选用稳定性好，对应力集中情况不敏感的，降低材料的成本。为减少结构的超静定次数，改善受力，同时又方便运输，桥架采用六梁铰接式结构。主副小车的起重量均偏大，故采用偏轨箱型梁桥架。偏轨箱型梁桥架不仅可减小小车的外形尺寸，同时也增大了起升空间，有利于铸造厂间的应用。在设计时，本着满足疲劳强度刚度稳定性的前提下，尽可能节