通用橋式起重機計算書（QD50/10t-16.5m）編制：批準：起重機計算書第一部分 主梁設計計算一、 主梁設計計算1、 主要參數：起重量 Q=50/10t 工作級別A5跨 度 LK=16.5m小車總重 Gxc=15.425t 2、 主梁截面形狀尺寸：上蓋板=22mm 材料Q235-B下蓋板=18mm 材料Q235-B腹 板1=6mm 材料Q235-B腹 板2=6mm 材料Q235-B腹板間距b=500mm 腹板高h0=1000mm 3、 主梁截面性質：（1） 主梁截面面積S=500*22*18+1000*6*2=210000mm2（2） 半個橋架的質量：設加筋肋系數K=1.1Gqj=K*S*Lk =1.1*7.85*10-6*210000*16500 =10085kg（3） 主梁均布載荷集度q=10085/16500 =0.61.kg/mm（4） 主梁形心位置的確定X0=226mmY0=560mmXmax=560mmYmax=226mm（5） 主梁截面慣性矩的確定對于X軸Ix=(500*103/12+500*10*5052)*2+(6*10003/12)*2 =0.441010mm4 對于Y軸 Iy=(10*5003/12)*2+(1000*63/12+1000*6*2232)*2 =8.04108mm4(6) 主梁截面對X軸Y軸的抗彎模數對于X軸Wxmin=Ix/Xmax =0.441010/560 =7.86106mm3 對于Y軸 Wymin=Iy/Ymax =8.04108/226 =3.56106mm3 4、 作用于主梁上的載荷及內力計算 :按載荷組合IIa計算橋架重量Gqj=1.0Gqj=20170kg小車重量Gxc=1.0Gxc=15425kg起升載荷Qq=IIQq=1.25(50000+1268)=64085kg II取1.2（水平慣性載荷Pgy不考慮）（1） 小車輪壓的計算Bx=2500mm b1=1231mm b2=1329mmP1=Qq/2b2/Bx+Gxc/4 （代入相應數值） =8438kgP2Qq/2b1/Bx+Gxc/4 （代入相應數值） =7956kg（2） 當四輪小車作用于橋架時，主梁最大的彎距截面處距A點的距離：X=p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk/2(p1+p2)/ Lk+q （代入相應數值）（3） 由垂直載荷在主梁上產生的最大彎矩為：Mcmax=p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk2/2(p1+p2)/ Lk+q+Mg（代入相應數值） =1.004108 kg.mm Mg=RaX-有固定集中靜載荷（操縱室Gc、運行機構Gy、電氣設備Gd） 在主梁應力最大截面處產生的彎距： Mg=RaX=3.1107kg.mm Ra-由操縱室、運行機構、電氣設備的重量產生的支反力 Gc=1500kg L1=2100mmGc=1204kg L1=800mmGc=1771kg L1=5000mmRa= Gc(Lk-L1)+GyLk+GdLk/2/ Lk(代入相應數值) =3789kg（4） 當p1作用于A點處時，A端最大切力：Vamax=p1+p2(1-Bx/Lk)+Ra (代入相應數值) =22506.97kg : 按載荷組合IIb計算 橋架重量Gqj=KIIGqj=3856.6kg 小車重量Gxc=KIIGxc=8358kg 起升載荷Qq=KIIQq= 22515kg KII取1.1（水平慣性載荷Pgy按Pgymax考慮）(1) 小車輪壓的計算Bx=2500mm b1=1231mm b2=1329mmP1=Qq/2b2/Bx+Gxc/4 （代入相應數值） =7844kgP2Qq/2b1/Bx+Gxc/4 （代入相應數值） =7419kg(2) 當四輪小車作用于橋架時，主梁的最大彎距截面處距A點的距離：X=p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk/2(p1+p2)/ Lk+q （代入相應數值）=8275mm (3) 由垂直載荷在主梁上產生的最大彎矩為：Mcmax=p1+p2(1-Bx/Lk)+qLk2/2(p1+p2)/ Lk+q+Mg（代入相應數值） =1.01108kg.mmMg=RaX-有固定集中靜載荷（操縱室Gc、運行機構Gy、電氣設備Gd） 在主梁應力最大截面處產生的彎距： Mg=RaX=3.45107kg.mm Ra-由操縱室、運行機構、電氣設備的重量產生的支反力 Gc=1500kg L1=2100mmGc=1204kg L1=800mmGc=1771kg L1=5000mmRa= Gc(Lk-L1)+GyLk+GdLk/2/ Lk(代入相應數值) =3789kg 考慮沖擊系數影響Ra= KIIRa=1.13789=4167.9kg(3) 橋架運行產生的水平慣性載荷在兩主梁上平均分布，當正常制動時作用在每根主梁上的彎距為；Ms=0.8Mcmaxaqj/g (代入相應數值) =0.81.011080.2/9.8 =1.65106kg.mm當猛烈制動時Ms將增加一倍 Msmax=2*Ms =3.3106kg.mm5、主梁強度效核 對本起重機主梁均按類載荷進行強度計算. Q235-B設計許用應力 a II=1600kg/cm2 剪切許用應力 r II=900kg/cm2 擠壓許用應力 ajy II=1700kg/cm2(1) 按載荷組合IIa計算IIa amax=Mcmax/Wxmin (代入相應數值) =1.004108/7.861106 =12.77kg/mm2 =1378kg/cm2 a當p1作用于A點處時跨端腹板剪應力r0最大r0=Vmax/0.7hlf =22506.97/0.76(650-20)2 =4.253 kg/mm2 =425.3 kg/mm2 r強度校核通過.6、 主梁的鋼度校核(1) 主梁靜鋼度計算Fmax=p1Lk31+a(1-62)48Eixf其中a=p2/p11 =6745/7131 =0.946Bx=2500mm b1=1231mm b2=1329mmP1=Qq/2b2/Bx+Gxc/4 （代入相應數值）Qq=20468kg Gxc=7598kg =7131kgP2Qq/2b1/Bx+Gxc/4 （代入相應數值） =6745kg=Bx/ Lk=2600/17500=0.1486Bx-小車輪距f=1/1000Lk=17.5mmf=71311750031+0.946(1-60.14862)482.11040.441010 =15.69mm f 主梁靜鋼度通過 二、 起升機構計算1、 主起升機構計算(1) 主要參數工作級別 M5起升載荷 Qq=50000+1268=50468kg (吊鉤重量 q=1268kg)滑輪倍率 a=8起升速度 V=5.9m/min(2) 選用鋼絲繩型號鋼絲繩所受拉力 S=Qq/2a* =51268/2*4*0.97 =6606.7kg=0.97鋼絲繩破斷拉力SpSpnss=66606.7=39640.2kg Ns=6 Sp=0.85*so So=18618.4kg 結果：選鋼絲繩型號6W(19)-24-155- 鋼絲繩破斷拉力So=19850Kg 鋼絲繩直徑 ds=24mm 卷筒計算直徑 Dj=el*ds =3424 =816mm el=34 取標準卷筒系列 Dj=800mm Djs=800+16.5=816.5mm 起升速度(3) 電動機的選擇按靜功率初選電動機Nj=Qq*v/6120* =512689.12/61200.9 =65.1kw=0.9電動機額定功率 Nekg*Nj （考慮慣性力的影響kg=0.7） =0.765.1 =45.57kw選用電機型號：YZR280M-10（25%）電機額定功率：Ne=55kw電機轉速： nz=556rpm(4) 減速機的選擇計算減速機速比：i=3.14*nz*Djs/a*v =48.57取標準速比i=48.57v1= nz*3.14* Djs/a*i =9.13 =( v1-v)/v*100%=0.1%10% 起升速度驗算在誤差范圍內 按疲勞計算減速機 Nhs=hs*Ne25=1.0555 =57.75kw hs=1.05 強度校核 按輸出扭矩Tmax=SDjs =2637.60.5175 =1318.8kg.m（考慮動力系數的影響II=1.45）（考慮動力系數的影響II=1.45） Tmax=1912.3kg.m 最大徑向力校核強度 Rmax=(2s+Njt)/2 =3202.5kg（考慮動力系數的影響II=1.45）Rmax=4644kg減速機型號：ZQ1000 速比：48.57（I=48.57時減速機容許輸入功率57kw輸出軸容許最大扭矩5950kgm最大徑向載荷9250kg） 驗算合格(5) 制動器的選擇支持載荷所需的制動力矩MzMz=ns*Qq*Djs*/2a*i =1.75512680.51750.9/(2431.5) =66.2kg.m =662N.mMez(Mez取1600N.m)Ns=1.75 =0.9Mez-制動器額定制動力矩制動器型號：YWZ-400 制動力矩：11600 N.m(6) 卷筒計算Dj=800mm=0.5mDjs=816.5mm=0.8175m查取繩槽節距P=28mmDn=456mm=(Dj-Dn)/2=22mm起升高度H=16m安全圈數L1=n*P=40mm（安全圈數n不小于2，取2）固定鋼絲繩2L2=2*3*P=120mm光滑面L光滑=120mm螺旋槽部分2L0=2a*H*P/3.14*Djs =1575卷筒長度L=2L0+L1+2L2+L光滑 =1575+40+120+120 =1855mm考慮兩端留有一定的退刀余量取L=2000mm卷筒壓應力驗算y=*II*S/*P(1-/Dj) =1.01.452637.6/2220(1-10/500) =9.05kg/mm23D=1500故需驗算彎曲的影響1=Mw/W+y/ y*y1 =II*S*(L-L光滑)/2/0.1(Dj4-Dn4)/Dj+(b/5)/ (b/5)* *II*S/*P*(1-/Dj) =3.95 kg/ mm21b=25 kg/ mm21= b/5=5 kg/ mm2卷筒受合成拉應力驗算合格2、 參照主起升的計算過程副起升機構計算副起升機構(1) 主要參數工作級別 M5起升載荷 Qq=10000+285=10285kg (吊鉤重量 q=285kg)滑輪倍率 a=4起升速度 V=13.2m/min(2) 選用鋼絲繩型號鋼絲繩所受拉力 S=Qq/2a* =5102/2*2*0.99 =1288.4kg=0.99鋼絲繩破斷拉力SpSpnss=5.51288.4=7086kg Ns=5.5 Sp=0.85*so So=8336.7.4kg 結果：選鋼絲繩型號6W(19)-14.5-155- 鋼絲繩破斷拉力So=11500Kg 鋼絲繩直徑 ds=14.5mm 卷筒計算直徑 Dj=el*ds =2513.5 =337.5mm el=25 取標準卷筒系列 Dj=400mm Djs=400+13.5=413.5mm(3)電動機的選擇按靜功率初選電動機Nj=Qq*v/6120* =510219.7/61200.9 =18.24kw=0.9電動機額定功率 Nekg*Nj （考慮慣性力的影響kg=0.8） =0.818.24 =14.6kw選用電機型號：YZR200L-6（25%）電機額定功率：Ne=26kw電機轉速： nz=961rpm(4)減速機的選擇計算減速機速比：i=3.14*nz*Djs/a*v =31.53取標準速比i=31.5v1= nz*3.14* Djs/a*i =9.13 =( v1-v)/v*100%=0.1%10% 起升速度驗算在誤差范圍內 按疲勞計算減速機 Nhs=hs*Ne25=1.0526 =27.3kw hs=1.05 強度校核 按輸出扭矩Tmax=SDjs =2637.60.5175 =1318.8kg.m（考慮動力系數的影響II=1.45）（考慮動力系數的影響II=1.45） Tmax=1912.3kg.m 最大徑向力校核強度 Rmax=(2s+Njt)/2 =3202.5kg（考慮動力系數的影響II=1.45）Rmax=4644kg減速機型號：ZQ500 速比：31.5（I=31.5時減速機容許輸入功率29kw輸出軸容許最大扭矩5950kgm最大徑向載荷9250kg） 驗算合格(5)制動器的選擇支持載荷所需的制動力矩MzMz=ns*Qq*Djs*/2a*i =1.7551020.51750.9/(2431.5) =21.2kg.m =212N.mMez(Mez取800N.m)Ns=1.75 =0.9Mez-制動器額定制動力矩制動器型號：YWZ-200 制動力矩：1800 N.m三、 小車運行機構計算(1) 主要參數起升載荷Qq=51268kg 小車自重G=15245kg 車輪直徑D=50cm 軸承直徑d=10cm 電機數目m=1 運行速度V=38.5m/min(2) 阻力的計算摩擦阻力Pmmax=(Qq+G)(2u+df)/DKf （代入相應數值） =384.9kg Kf=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 （代入相應數值） =56.1kg Kp=0.002Pj=Pmmax+Pp =441kg(3) 滿載運行時電機靜功率Nj=Pj*v/6120* =44144.2/61200.9 =3.54kw由于起動加速過程慣性力的影響，電動機的應選功率為：N=Kg*Nj =1.13.54 =3.89kw(Kg=1.1)選用電動機型號：YZR160M2-6 （25%）電機額定功率Ne=8.5kw電機轉速 nz=930ypm(4) 減速機的計算速比計算：i=3.14*nz*D/v =22.38取標準速比i=22.4v1= nz*3.14* D/i =44.16rpm =( v1-v)/v*100%=0.1%10% 運行速度驗算在誤差范圍內 按疲勞計算減速機 Nhs=hs*Ne25=1.44 =5.26kw G/(G+Qq)=7598/(7598+20648) =0.270.3 查取修正系數=0.94 按強度計算減速機輸出軸上的最大扭矩 Mmax=hs*Me25*i* =2.39754/90022.40.9 =200.9kgm 選用減速機型號：ZSC-600 速比：37.9 驗算合格(5) 制動器的選擇所選制動器應使起重機在滿載、下坡情況下停車所需制動力矩Mz=Ms+1/tz1.2*GD*n*m/375+0.975(Qq+G)v2/nMs=pjs*D*/2i =-184.50.350.9/(222.4) =-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選用一臺制動器選用制動器型號：YWZ-200/45 制動力矩：200N.m三、 大車運行機構計算 機構按跨度分為兩種，跨度22.5m為第一種，22.5m為第二種. 參數按22.5m時取(1)主要參數起升載荷Qq=51268kg 小車自重G=15425kg 車輪直徑D=80cm 軸承直徑d=10cm 電機數目m=2 運行速度V=74.6m/min (2)阻力的計算摩擦阻力Pmmax=(Qq+G)(2u+df)/DKf （代入相應數值） =547.2kg Kf=1.5 u=0.08 f=0.02 Pmmax=(2u+df)/D=364.8kg坡度阻力Pp=(Qq+G)Kp