20-5t桥式起重机说明书 111A4(8)

本科毕业论文（设计）

允许的挠度值得: [f]?L2250=3.2 cm (A5级) ?700700 因此 f ＜ [f] 6、主梁的水平刚度验算

主梁在大车运行机构起、制动惯性载荷作用下，产生的水平最大挠度可按计算： fg?式中：

PgL348EIy?qgL4384EIy

Pg——作用在主梁上的集中惯性载荷；

Pg=（0.01～0.02）v(P1?P2) = （0.01～0.02）? = 1750 ～ 3500 N

''75?(73000+67000) 60qg——作用在主梁上的均布惯性载荷； qg=（0.01～0.02）vq' =（0.01～0.02）? Iy?WyB55?4790?= 131725 cm4 2275?41.8= 0.52 ～1.05 N/cm 60由此可得，

3500?225031.05?22504? fg?= 0.33 cm 6648?21?10?131725384?21?10?131725水平挠度的许用值： [fg]?L2250=1.125 cm ?20002000因此, fg＜ [fg]

由上面计算可知,主梁的垂直和水平刚度均满足要求。

3.3端梁的计算

1、计算载荷的确定

设两根主梁对端梁的作用力Qmax(G?P)相等，则端梁的最大支反力计算：

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RA?式中：

Qmax(G?P)(LXC?2a2)

K K——大车轮距，K=450 cm； Lxc——小车轨距，Lxc=200 cm；

a2——传动侧车轮轴线至主梁中心线的距离，取a2=110 cm； 因此可得： RA?243553.5?(200?2?110)=227316.6 N

4502、端梁垂直最大弯矩 端梁在主梁支反力Qmax算：

Mzmax?RAa1?227316.6?90?20.46?106 N·cm 式中：

a1——导电侧车轮轴线至主梁中心线的距离，a1=90 cm ； 3、端梁水平最大弯矩

端梁因车轮在侧向载荷作用下而产生的最大水平弯矩 计算：

Mpmax?sa1 式中：

s——车轮侧向载荷，由[2]公式（2-6）计算，s??P； ?——侧压系数，由[2]图2-3查得，?=0.18； P——车轮轮压，即断梁的支反力P=RA。 因此，

Mpmax??RAa1?0.18×227316.6×90=3682529 N·cm 端梁因小车在起、制动惯性载荷作用下而产生的最大水平弯矩 计算：

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''(G?P)作用下产生的垂直最大弯矩由[2]公式（7-27）计

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Mpmax?式中：

''Pxg(Lxc?2a2)Ka1

Pxg——小车惯性载荷， Pxg?因此， Mpmax?'''173000=10429 N P?17710429?(200?2?110)?90= 876036 N·cm

450''比较Mpmax和Mpmax两值可知，应取其中较大值进行强度计算。 4、端梁截面尺寸的确定

根据《机械设计手册》推荐，选定端梁各构件的板厚如下：

上盖板 ?1=12 mm 中部下盖板 ?1=12 mm 头部下盖板 ?2=16 mm 腹板 ?=8 mm

按照《机械设计手册》?600车轮组的尺寸，确定端梁盖板宽度和腹板高度时，首先应配合好支承车轮的截面，见下图所示；其次再决定端梁中间截面尺寸。如下图配合的结果，车轮轮缘距上盖板底面 30 mm；车轮两侧面距支承处两下盖板内边为 10mm,因此车轮与端梁不致磨碰。同时腹板中线正好通过车轮

（） （） 图5-3 端梁截面尺寸简图1-上盖板 2-中部下盖板 3-端部下盖板 4-腹板

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轴承箱的中心面。最后，要检查端梁中部下盖板与轨道面的距离。如上图所示，此距离为60mm合适。 5、端梁的强度验算

端梁中间截面对水平重心线x—x的截面摸数：

72.6?0.8h??50?1.2)?72.6= 5762 cm3 ?B?1)h= (33端梁中间截面对水平重心线x—x的惯性矩：

Wx?(' Ix?Wx''H75?5762?= 216075 cm4 22端梁中间截面对垂直重心线y—y的截面摸数： Wy?('B?150?1.2?72.6?0.8)?27.2= 2124 cm3 ?h?)b= (33端梁中间截面对水平重心线x—x的半面积矩： Sx?2? =2?h??1h?h??B?1? 24272.6?0.872.672.6?1.2??50?1.2? 242 = 3268 cm3

端梁中间截面的最大弯曲应力计算得： ?max?MzmaxWx'?MpmaxWy'' ?Raa1Wx'?sa1Wy'

20.46?1063682529? ?

57622124 = 53 MPa 端梁中间截面的剪应力： ??Qmax(G?P)'Sx2Ix??243553.5?3268 = 23 MPa

216075?2?0.8端梁支承面对水平重心线x—x的惯性矩、截面摸数及面积矩的计算如下： 首先求水平重心线的位置： 水平重心线距上盖板中线的距离：

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c1?2?18.3?0.8?(0.5?18.3?0.6)?2?11.35?1.6?(0.6?18.3?0.8)

50?1.2?2?18.3?0.8?2?11.35?1.6 = 7.97 cm

水平重心线距腹板中心线的距离: c2?7.97?0.6?0.5?18.3 =- 1.78 cm 水平重心线距下盖板中线的距离： c3?(18.3?0.6?0.8)?7.97= 11.73 cm 端梁支承截面对水平重心线x—x的惯性矩:

11?50?1.23?50?1.2?7.972?2??18.33?0.8?2?18.3?0.8?1.782 12121 ?2??11.35?1.63?2?11.35?1.6?11.732= 9733.15 cm4

12 Ix0?' 端梁支承截面对水平重心线x—x的最小截面模数: Wx0?Ix0?''1c3??22?9733.15?1= 776.8 cm3

11.73?0.8端梁支承截面对水平重心线x—x下半部半面积矩：

Sxo?2?11.35?1.6?11.73?(11.73?0.8)?0.8?'11.73?0.8 2 = 474 cm3

端梁支承截面附近的弯矩：

MZ?RAd?227316.6?14?3182432.4 N·cm 端梁支承截面的弯曲应力计算： ?'?MZWx0'?3182432.4= 40.97 MPa

776.8 端梁支承截面的剪应力计算: ??'RASx0nIxo?''?227316.6?474= 69.2 MPa

2?9733.15?0.8 端梁支承截面的合成应力计算：

???'2?3?'2?40.972?3?69.22= 126.7 MPa

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