摘 要該文主要對橋式起重機(jī)的金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)包括其主要尺寸的確定，主梁的設(shè)計(jì)、強(qiáng)度驗(yàn)算，以及剛度驗(yàn)算等，端梁的計(jì)算載荷的確定、主要焊縫的計(jì)算、接接頭的設(shè)計(jì)，焊接工藝設(shè)計(jì)等等。關(guān)鍵詞：橋式起重機(jī)；金屬結(jié)構(gòu)；主梁2AbstractThis thesis mainly to the bridge crane metal structure for hoisting mechanism.Metal structure design including the main girder, the size of the design, to determine the intensity, and stiffness checking computations, calculation of girders load determination, main calculation, after welding joint design, welding process design, etc.Key words: Bridge Crane;Metal Structure; Main beam。3目 錄摘 要 .......................................................................................................................................1ABSTRACT..............................................................................................................................2目 錄 .........................................................................................................................................31 前言 .......................................................................................................................................51.1 總體方案擬定 .................................................................................................................52 主要設(shè)計(jì)尺寸計(jì)算 .............................................................................................................82.1 大車輪距 .........................................................................................................................82.2 主梁高度 .........................................................................................................................82.3 端梁高度 .........................................................................................................................82.4 橋架端部梯形高度 .......................................................................................................82.5 主梁腹板高度 ...............................................................................................................82.6 確定主梁截面尺寸 .......................................................................................................82.7 加勁板的布置尺寸 .........................................................................................................93 主梁的計(jì)算 .......................................................................................................................103.1 計(jì)算載荷確定 .............................................................................................................103.2 主梁垂直最大彎矩 .......................................................................................................103.3 主梁水平最大彎矩 .......................................................................................................113.4 主梁的強(qiáng)度驗(yàn)算 ...........................................................................................................113.5 主梁的垂直剛度驗(yàn)算 ...................................................................................................133.6 主梁的水平剛度驗(yàn)算： ...............................................................................................134 端梁的計(jì)算 .......................................................................................................................154.1 計(jì)算載荷確定 ...............................................................................................................154.2 端梁垂直最大彎矩 .......................................................................................................154.3 端梁水平最大彎矩 .......................................................................................................154.4 端梁截面尺寸的確定 ...................................................................................................164.5 端梁的強(qiáng)度驗(yàn)算 ...........................................................................................................165 主要焊縫的計(jì)算 ...............................................................................................................205.1 端梁端部上翼緣焊縫 ...................................................................................................205.2 下蓋板翼緣焊縫的剪應(yīng)力驗(yàn)算 ...................................................................................205.3 主梁與端梁的連接焊縫 ...............................................................................................205.4 主梁上蓋板焊縫 ...........................................................................................................216 端梁接頭的設(shè)計(jì) ...............................................................................................................226.1 端梁接頭的確定及計(jì)算 .............................................................................................226.1.1 腹板和下蓋板螺栓受力計(jì)算 ..............................................................................2246.1.2 上蓋板和腹板角鋼的連接焊縫受力計(jì)算 ..........................................................236.2 計(jì)算螺栓和焊縫的強(qiáng)度 .............................................................................................236.2.1 螺栓的強(qiáng)度校核 ..................................................................................................236.2.2 焊縫的強(qiáng)度校核 ..................................................................................................24參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................26致 謝 .................................................................................................................................2751 前言橋式起重機(jī)是應(yīng)用非常廣泛的起重機(jī)械。隨著社會主義建設(shè)的發(fā)展, 橋式起重機(jī)的需要與日俱增, 我國每年的橋機(jī)產(chǎn)量在 10 萬噸以上。橋式起重機(jī)的橋架結(jié)構(gòu)是起重機(jī)的重要組成部分, 它的重量占起重機(jī)自重的 40%～60% , 要使用大量的鋼材。橋架自重也直接影響廠房建筑承重結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)的土建費(fèi)用與材料消耗。在確保產(chǎn)品使用安全及正常使用年限的前提下, 盡最減輕橋架自重是節(jié)約金屬材料的重要途徑。我國生產(chǎn)的橋式起重機(jī), 不論是通用橋式起重機(jī)或是冶金工廠用特種橋式類型起重機(jī),在 1958 年以前由于設(shè)計(jì)力量薄弱, 基本上是沿用國外的設(shè)計(jì), 橋架結(jié)構(gòu)以箱型和四桁架型等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式為主。一直到 1958 年大躍進(jìn)以后, 由于破除迷信, 在群眾性的技術(shù)革新運(yùn)動(dòng)推動(dòng)下, 才試制了一些新型橋架結(jié)構(gòu)的橋式起重機(jī), 其中主要的如偏軌箱型、單主梁結(jié)構(gòu)、三角桁架結(jié)構(gòu)等等。但是由于沒有及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn), 研究試驗(yàn)工作也做得不夠, 沒有在改進(jìn)與提高以后進(jìn)行推廣 , 因此橋架選型工作仍然是我們當(dāng)前迫切要做的工作, 應(yīng)該比較系統(tǒng)的有組織的研究適合我國各個(gè)產(chǎn)業(yè)部門采用的橋架結(jié)構(gòu)型。我國在橋式起重機(jī)的產(chǎn)品系列化、通用化和標(biāo)誰化方面雖然也做了一些工作, 但為了使橋架結(jié)構(gòu)定型, 還要做大量的工作。目前生產(chǎn)的基本情況是 5～50 噸小起重量橋式起重機(jī)仍以箱型結(jié)構(gòu)為主,箱型結(jié)構(gòu)是應(yīng)用最為廣泛的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。它具有制造簡便、生產(chǎn)工效高、通用性強(qiáng)等一系列的優(yōu)點(diǎn), 因而迄今仍然是國內(nèi)外橋式起重機(jī)的常用橋架形式。在國內(nèi), 在 50 年代和 60 年代初期 , 5～50 噸的小起重量系列產(chǎn)品和75～250 噸的大起重量系列產(chǎn)品都采用箱型結(jié)構(gòu)。1.1 總體方案擬定本次設(shè)計(jì)與以往的輸送機(jī)主要有以下幾點(diǎn)的改進(jìn)：1)噸位標(biāo)注排為 5T 單梁橋式起重機(jī)。61-銘牌裝置；2-橫梁；3-電動(dòng)葫蘆；4-噸位牌裝置圖 1 5T 單梁橋式起重機(jī)簡圖Fig.1 5t sigle bean bridge2) 主梁跨度 34m ,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。3) 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。（1）主梁的設(shè)計(jì)：主梁跨度 34m ,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，主梁上的走臺的寬度取決于端梁的長度和大車運(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，主梁通常會產(chǎn)生下?lián)献冃?，但加工和裝配時(shí)采用預(yù)制上拱。（2）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7受載后的穩(wěn)定性。端梁的主要尺寸是依據(jù)主梁的跨度，大車的輪距和小車的軌距來確定的；大車的運(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。 本設(shè)計(jì)主要對單梁橋式起重機(jī)進(jìn)行介紹，確定了其總體方案并進(jìn)行了一些簡單的分析。單梁橋式起重機(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防止或者減少。82 主要設(shè)計(jì)尺寸計(jì)算2.1 大車輪距 K=（ ～ ）L=（ ～ ）×34=4.25～6.8m （1）815815]1[取 K=5m2.2 主梁高度H=（理論值） 89.134?L2.3 端梁高度H0=（0.4～0.6）H=0.76～1.13m （2） 取 H0=0.8m 2.4 橋架端部梯形高度C=（ ～ ）L= （ ～ ）×34=3.4～6.8 （3）105105取 C=2m2.5 主梁腹板高度根據(jù)主梁計(jì)算高度 H=1.89m，最后選定腹板高度 h=1.9m2.6 確定主梁截面尺寸主梁中間截面各構(gòu)件板厚推薦確定如下：腹板厚:δ=6mm; 上下蓋板厚 =8mm1?主梁腹板內(nèi)壁間距根據(jù)下面關(guān)系式來決定：9m540.3189.??Hb650L因此取 b=700mm蓋板寬度：B=b++40=700+2 6+40=752mm?取 B=750mm主梁的實(shí)際高度： H=1900+2×8=1916mm同理，主梁支承截面的腹板高度取 ，這時(shí)支承截面的實(shí)際高度mh90?。mhH61δ20??2.7 加勁板的布置尺寸為了保證主梁截面中受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定性，需要設(shè)置一些加勁構(gòu)件。主梁端部大加勁板的間距：，取 =2mmha9.1???a?主梁端部（梯形部分）小加勁板的間距： 21?主梁中部（矩形部分）大加勁板的間距：若小車鋼軌采用 輕軌。其對水平重心15P軸線 的最小抗彎截面模數(shù) ，則根據(jù)連續(xù)梁由鋼軌的彎曲強(qiáng)度條件x?3min7.4cW?求得加勁板間距（此時(shí)連續(xù)梁的支點(diǎn)即加勁板所在位置；使一個(gè)車輪輪壓作用在兩加勁板間距的中央）：（4）mPa 2.1)40(15.7.6][62min1 ??????式中 P——小車的輪壓，取平均值，并設(shè)小車自重為 =40000NxcG——?jiǎng)恿ο禂?shù)，查得 =1.162?2——鋼軌的許用應(yīng)力， =170MPa][?][?因此，根據(jù)布置方便，取 =1.5m1a?由于腹板的高厚比 ，所以要設(shè)置水平加勁桿，以保證腹80.73690h??板局部穩(wěn)定性。采用 角鋼做水平加勁桿54??103 主梁的計(jì)算 3.1 計(jì)算載荷確定查得半個(gè)橋架（不包括端梁）的自重， 則主梁由于橋架自重引起的NGq802?均布載荷：（5）cmLql /4082?查表查得主梁由于集中驅(qū)動(dòng)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的長傳動(dòng)軸系引起的均布載荷：，取 =6.7N/cmN/7~5.6y yq由表查得運(yùn)行機(jī)構(gòu)中央驅(qū)動(dòng)部件重量引起的集中載荷為： 0Gd?主梁的總均布載荷：=32+6.7=28.7N/cm （6） lq??y主梁的總計(jì)算均布載荷： cm/7.542.3814N?????式中 ——沖擊系數(shù)，查得 =1.14?作用在一根主梁上的小車兩個(gè)車輪輪壓值可選用: P360;37021考慮動(dòng)力系數(shù) =1.15——?jiǎng)恿ο禂?shù)。23.2 主梁垂直最大彎矩由下式計(jì)算主梁垂直最大彎矩：（7）0421 3044xc21)(max )(])[ lGqLPLlGBPMdG ????????? ]1[設(shè)敞開式司機(jī)操縱室的重量為 其重心距支點(diǎn)的距離為,0N? cm280?l將已知數(shù)值代入上式并計(jì)算可得：112801. )257.4301425(]340281.07.)31(45[ 3)(max?? ????????PGMcmN/976.??3.3 主梁水平最大彎矩由下式計(jì)算主梁的水平最大彎矩:（8）gaMPG)(mxax8.0???式中 g——重力加速度, 291/s——大車起動(dòng)、制動(dòng)加速度平均值，查得 ，則 qta?? sq8~6t?2/4.0~1)86(05sm?——不計(jì)沖擊系數(shù) 和動(dòng)載系數(shù) 時(shí)主梁垂直最大彎矩，由下式(axPGM??4?2計(jì)算得：因此得主梁水cmNlGqLPLlBdPG .10.52810)7.383467( ]340281.)3670[ )2(4])[ 30130xc21)(max ????????? ????????平最大彎矩：（9）cm.107.63~5.2.894. 67max NM??）（取 cN1036a?3.4 主梁的強(qiáng)度驗(yàn)算主梁中間截面的最大彎曲應(yīng)力根據(jù)下式計(jì)算：12gyxPGPGWM][max)(ag??????）（式中 ——主梁中間截面對水平重心軸線 x-x 的抗彎截面模數(shù)，其近似值：xW31 186209.07536.93h cB????）（）（ ?——主梁中間截面對水平重心軸線 x-x 的抗彎截面模數(shù)， y其近似值： 31y 98076.01938.3 cmbh???）（）（ ?因此可得（10）MPa288627.456???由表查得 Q235 鋼的許用應(yīng)力為：（11）g4.153.0.1][s?故 g][??主梁支承截面的最大剪應(yīng)力由下式計(jì)算： IxPGISQ][20)(maa??????式中 ： ——主梁支承截面最大剪力，由下式計(jì)算得：)(maxPGQ?LlqLBd))( 044xc21 ????（?]2[（12）340)28(.751.357.15??? ??=2453.72N——主梁支承截面對水平重心軸線 x-x 的慣性矩，其近似值：0xI（13）30100x 2976.98.7536.9h2cmHBHW??????）（ ）（ ?S——主梁支承截面半面積對水平重心線 X-X 的靜距：= =3841)2h(42h100???B )28.09(.7540. ???3cm因此可得13（14）a21.6023978450)(maxa MPISQPG??????由表查得 A3 鋼的許用剪應(yīng)力為 ，故I.][g??max?I][?由上面的計(jì)算可知，強(qiáng)度足夠。3.5 主梁的垂直剛度驗(yàn)算主梁在滿載小車輪壓作用下，在跨中所產(chǎn)生的最大垂直撓度可按下式進(jìn)行計(jì)算：xEILPf48)]61([4231?????1[式中 97.03612?P?41.LBxc?（15）6x 108.298602????HWI因此可得：（16）66423108.48)].(7.1[037??????f=0.376cm允許的撓度值由下式可得：（A3 級）cmLf86.4703][??因此 f?3.6 主梁的水平剛度驗(yàn)算：（17）ygygEILqIPf384??式中 ——作用在主梁上的集中慣性載荷g)(02.~1. 21P??）（14=（18）N7.126~08)3670(652.0~1. ???）（——作用在主梁上的均布慣性載荷gq7.....0???）（）（ q?=0.32～0.64N/cm 3y 5102370cmBWI??由此可得：（19）351703846.5170248643g ????f=0.165cm水平撓度的許用值： cmLfg7.120][?因此 ][gf?由上面計(jì)算可知，主梁的垂直和水平剛度均滿足要求。當(dāng)起重機(jī)工作無特殊要求時(shí)，可以不必進(jìn)行主梁的動(dòng)剛度驗(yàn)算。154 端梁的計(jì)算 4.1 計(jì)算載荷確定設(shè)兩根主梁對端梁的作用力 Q(G+P)max 相等，則端梁的最大支反力：RA=(20)KaL)2(xcP)Qma?]1[式中 K——大車輪距，K=400cmLxc——小車輪距，L xc=200cma2——傳動(dòng)側(cè)車輪軸線至主梁中心線的距離，取 a2=110cm因此可得：RA= =257593.8N (21)40)12(.537??4.2 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：)(maxPGQ?Mzmax=RAa1=257593.8×90=23.18×106N.cm （22）式中 a1——導(dǎo)電側(cè)車輪軸線至主梁中心線的距離，a 1=90 cm。4.3 端梁水平最大彎矩1）端梁因車輪在側(cè)向載荷下產(chǎn)生的最大水平彎矩：1pmaxSM??式中：S ——車輪側(cè)向載荷， S=?P；?——側(cè)壓系數(shù)，查得，?=0.08；P——車輪輪壓，即端梁的支反力 P=RA因此：1pmaxM???=0.08×257593.8×90=1854675.36N·cm （23）2）端梁因小車在起動(dòng)、制動(dòng)慣性載荷作用下而產(chǎn)生的最大水平彎矩：16=pmaxM? 12xcgaK）（ ?LP]3[式中 ——小車的慣性載荷：由下式計(jì)算：xgP= P1=37000/7=5290N （24）xg7因此：= =666540N·cm （25）pmaxM? 9040)123(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。pmax?4.4 端梁截面尺寸的確定選定端梁各構(gòu)件的板厚如下：上蓋板? 1=10mm,中部下蓋板? 1=10 mm頭部下蓋板? 2=12mm腹板?=6mm直徑為 600mm 的車輪組尺寸，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，車輪輪緣距上蓋板底面為 30mm;車輪兩側(cè)面距離支承處兩下蓋板內(nèi)邊為 10 mm，因此車輪與端梁不容易相碰撞；同時(shí)腹板中線正好通過車輪軸承箱的中心平面。最后，要檢查端梁中部下蓋板與軌道的距離。4.5 端梁的強(qiáng)度驗(yàn)算端梁中間截面對水平重心線 X-X 的截面模數(shù)：（26）hBWx)3(1????=（27）3.8cm467)14036.78(???端梁中間截面對水平重心線 X-X 的慣性矩：2hxWI??= （28）4173280.436c?端梁中間截面對垂直重心線 Y-Y 的截面模數(shù)：17bhBWy)3(1????=（29）35.1647.2.0784cm??端梁中間截面對水平重心線 X-X 的半面積矩：（30）24211δhBδhSx ???=36.49780396. cm??端梁中間截面的最大彎曲應(yīng)力： （31）ypxzWM???max'ama?=（32）MPa64.71.35.41647.8343.02 ????端梁中間截面的剪應(yīng)力：??2')(maxPQIS?=(33)MPa35.76.01734.5??端梁支承截面對水平重心線 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： (34) 2.16.021840 )6.085()5.(6.2182 ???????C= 8.15cm水平重心線距腹板中線的距離：C2=8.15-0.5-0.5×18.2= -1.45 cm (34)水平重心線距下蓋板中線的距離：C3=（18.2+0.5+0.6）-8.15=11.15cm (36)端梁支承截面對水平重心線 X-X 的慣性矩： 18232015.2.146.8.6085.8101??????xI=6954cm4 (37) 端梁支承截面對水平重心線 X-X 的最小截面模數(shù)：= ×0xW?I213??C=6954×(38)6.051=561 cm3 端梁支承截面水平重心線 x-x 下部半面積矩：=2×11×1.2×11.15+（11.15-0.6）×0.6×（11.15-0.6）/2 (39)0xS?=328 cm3 端梁支承截面附近的彎矩：=RAd=144000×14=2016000Ncm (40)zM端梁支承截面的彎曲應(yīng)力：(41)56120??xzW?=35.9MPa端梁支承截面的剪應(yīng)力：(42)6.059423810?????xaInSR=59.7MPa端梁支承截面的合成應(yīng)力：(43)222.7593.3???????=109.4MPa端梁材料的許用應(yīng)力:=(0.80～0.85) Id][I][19=(0.80～0.85)16.54=132.3～140.6 MPa (44)=(0.80～0.85) Id][?I][?= (0.80～0.85)95.6 =76.5～81.3 MPa (45)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。205 主要焊縫的計(jì)算5.1 端梁端部上翼緣焊縫端梁支承截面上蓋板對水平重心線 X-X 的截面積矩：=40×1×8.15=326 cm31S?端梁上蓋板翼緣焊縫的剪應(yīng)力：(46)6.076594217.012???fxahInR? ][=42.4MPa式中 n1——上蓋板翼緣焊縫數(shù)；hf——焊肉的高度，取 hf=0.6 cm。5.2 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水平重心線 x-x 的面積矩：=2×12×1.2×11.15=321 cm3 (47)1S?端梁下蓋板翼緣焊縫的剪應(yīng)力：(48)6.076594217.02 ???fxahInR?=41.7MPa5.3 主梁與端梁的連接焊縫主梁與端梁腹板的連接焊縫的剪應(yīng)力由下式計(jì)算： 8.07.142537.03)(max???fPGhnQ?=29.5MPa (49)式中 h0——連接處焊縫計(jì)算高度，取 h0=0.95h=74.1 cm。215.4 主梁上蓋板焊縫主梁支承處最大剪應(yīng)力 作用下，上蓋板焊縫剪應(yīng)力由下式計(jì)算得：)(maxPGQ?fxPGhIS7.02)(ma????式中 Ix0——主梁在支承處截面對水平重心線 x-x 的慣性矩 Ix0=95500cmS——主梁上蓋板對截面水平重心線的面積矩：(50) 42.80.75cmS????因此計(jì)算得：(51)MPa6.5908.70243??焊縫的許用應(yīng)力由表查得[?]=95MPa，因此焊縫計(jì)算應(yīng)力滿足要求。226 端梁接頭的設(shè)計(jì)6.1 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。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。6.1.1 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]4[=(52))4013230()280(6.286.922 7??=222126.7N（2）下腹板每個(gè)螺栓所受的剪力相等，其值為：N 剪 = 1205.)(NdbH?= 5.68.)98(2?=12621.5N (53)式中 n0 ——下蓋板一端總受剪面數(shù)；n 0=16N 剪 ——下蓋板一個(gè)螺栓受剪面所受的剪力：N ——側(cè)腹板受拉螺栓總數(shù)；n=1623d1 ——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 66.1.2 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(54)拉NdbHnban])(5.2)(2[ 21001???= =412147.8N (55).726]8)698(.98046[ 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= .7269083??=99725.8N (56)M 腹 = 拉NbHani???21= .7216650)40133(22???=10159560.42Nmm (57)6.2 計(jì)算螺栓和焊縫的強(qiáng)度6.2.1 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 724= 413508.32?=137343.6N (58)（2）螺栓的許用抗拉承載力[N 拉 ]= ][42??d= 13506.32?=27129.6N (59）式中[?]=13500N/cm 2 [?]=13500N/cm2 由于 N 拉 <[N 拉 ] ,N 剪 <[N 剪 ] 則有所選的螺栓符合強(qiáng)度要求6.2.2 焊縫的強(qiáng)度校核（1）對腹板由彎矩 M 產(chǎn)生的焊縫最大剪應(yīng)力：?M= = =7753.02N/ cm2Ib24.395782106?式中 I≈ )(78.)6(22???hlb=5115.06 ——焊縫的慣性矩（2）由剪力 Q 產(chǎn)生的焊縫剪應(yīng)力：?Q= bh= 8.07423?=3931.5N/ cm2折算剪應(yīng)力：?= =2QM?22.5391.075?=7572.1 N/ cm2<[?]=17000 N/ cm2[?]由表查得式中 h——焊縫的計(jì)算厚度取 h=6mm（3）對上角鋼的焊縫25?= = =138.8N/ cm2<[?]lhN28.0176?由上計(jì)算符合要求。7 焊接工藝設(shè)計(jì)對橋式起重機(jī)來說，其橋架結(jié)構(gòu)主要是由很多鋼板通過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.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，否則車輪組在和端梁裝配的時(shí)，車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㎜。 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 ,在焊接過程中都不開坡口進(jìn)行焊接。26參考文獻(xiàn)[1]張質(zhì)文.等.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊[M].北京? 中國鐵道出版社 1998[2]陳道南. 起重運(yùn)輸機(jī)械[M].北京 冶金工業(yè)出版社 1997[3]陳道南.起重機(jī)課程設(shè)計(jì)[M].北京 冶金工業(yè)出版社 1993[4]東北工學(xué)院?機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊?編寫組.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊 第二版 .冶金工業(yè)出版社 1987[5]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB3811-83 起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范.北京? 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 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