优秀设计MQ100 门式起重机总体设计计算书(共16页，含封面)XXX机械工程研究所20XX年4月一. 总体计算计算原则:MQ100门式起重机设计计算完全按《起重机设计规范》GB3811执行,并参照下列标准进行设计计算:《塔式起重机设计规范》GB/T13752-92 《法国塔式起重机设计规范》NFE52081 工作级别 A 5 利用等级 U 5 起升机构 M 5 变幅机构 M 4 回转机构 M 4 行走机构 M 4 最大幅度 13m最大起重量 8000Kg（一） 基本参数:回转速度 0.7r/min回转制动时间 5s行走速度 12.5/25m/min行走制动时间 6s 回转惯性力()Kg RM M g t Rn F 002242.0.60..25.1=⨯⨯=π回其中 g=9.81 n=0.7r/min t=5s行走惯性力: ()Kg M M g t vF 0106184.0.605.1=⨯⨯=行其中 g=9.81 V=25m/min t=6s (二) 载荷组合:自重力矩、惯性力及扭矩名称自重Kg 回转半径m对中弯矩Kg.m回转惯性力Kg回转扭矩Kg.m行走惯性力Kg行走扭矩Kg.m距行走轨顶面高度H(m)起重臂根部节 13.2m1728 7.55 13046 29.3 221 18.3 139 14.937 小车牵引机构320 8.75 2800 6.3 55 3.4 30 14.937 起重臂端部节108 14.35 1550 3.5 50 1.1 16 14.937 起重臂拉杆429 5.34 2291 6.1 33 4.6 24 16.686 平衡臂结构1656 -3.9 -6458 -14.5 57 17.6 -69 14.637 平衡臂拉杆227 -2.12 -481 -1.1 2 2.4 -5 16.353 配重10500 -6.11 -64155 -143.8 879 111.5 -681 13.762 起升机构(含钢丝绳)2350 -5.8 -13630 -30.6 177 24.9 -145 15.667 塔头2237 0.2 447 1 0.2 23.8 5 14.637 称重滑轮66 0.86 57 0.1 0.1 0.7 1 14.558 驾驶室(含电气系统)545 1.02 556 1.2 1 5.8 6 12.818 回转支承3611 0 0 0 0 38.3 0 11.417 回转机构367 0 0 0 0 3.9 0 12.217 底架10479 0 0 0 0 111.3 0 5.146 压重30800 0 0 0 0 327 0 5.146 电缆卷筒217 2 534 0 0 2.3 0 1.4 连接附件600 0 0 0 0 6.4 0 0.55 行走机构1690 0 0 0 0 17.9 0 0.26 合计67930 -63443 -142.5 1457 721 -679 上表中的回转惯性力到轨顶面的力矩总计为：-1971kg.m上表中的行走惯性力到轨顶面的力矩总计为：5378kg.m(三)起重小车、吊钩和吊重载荷起重小车265kg绳60kg吊钩230kg起升动载系数(起升机构用40RD20)：=1.136, q=8tV=16m/min时,2吊重q=8000kg, 幅度R=13m(1) 吊载Q=(8000＋230＋60/2)×1.136＋(265＋60/2)×1.1=9708kgM=9708×13=126204kg.m(2) 风载（包括起重小车、吊钩和吊重）迎风面积A=5.52＋1.6×82/3=11.92m2风力：F=11.92×25=298kg=298×13=3874kg.m风扭矩：Tn风力到轨道上平面的力矩：M=298×12=3576kg.m(3) 回转惯性力F=0.002242×(8000＋230＋265＋60)×13=249kg=249×13=3237kg.m回转惯性扭矩： Tn回转惯性力到轨道上平面的力矩：M=249×12=2988kg.m (4)行走惯性力F=0.0106184×(8000＋230＋265＋60)=91kg行走惯性扭矩：Tn=91×13=1183kg.m行走惯性力到轨道上平面的力矩：M=91×12=1092kg.m(四) 风载荷A、工作，垂直风（风向与臂架垂直）臂长jib=13m，垂直风名称迎风面积(m2) 回转半径(m)工作风力(kg)风扭矩(kg.m)标高(m)起重臂根部节 13.2m7.12 7.55 178 1343.9 14.937 小车牵引机构0.48 8.75 12 105 14.937 起重臂端部节0.22 14.35 5.5 78.9 14.937 起重臂拉杆0.78 5.34 19.5 104.1 16.686 平衡臂结构11.33 -3.9 283.3 -1104.7 14.637 平衡臂拉杆0.27 -2.12 6.8 -14.3 16.353 配重 1.36 -6.11 34 -207.7 13.762 起升机构(含钢丝绳)1.3 -5.8 32.5 -188.5 15.667 塔头3.6 0.2 90 13 14.637 称重滑轮0.2 0.86 5 4.3 14.558 驾驶室(含电气系统)0.46 1.02 11.5 11.7 12.818 回转支承 1.8 0 45 0 11.417 回转机构0.2 0 5 0 12.217 底架25.7 0 642.5 0 5.146 压重 6.62 0 165.5 0 5.146 电缆卷筒0.6 2 15 0 1.4 连接附件0.3 0 7.5 0 0.55 行走机构 3.64 0 91 0 0.26 总计 65.98 1650 146(注：标高均指风力作用点到轨顶面的高度)上表中的风力到轨顶面的力矩总计为：14799kg.mB、工作，平行后吹风（风向与臂架平行，与底架平行）臂长jib=13m，后吹风名称迎风面积(m2) 工作风力(kg标高(m)起重臂根部节 13.2m2.2 55 14.937 小车牵引机构0.5 12.5 14.937 起重臂端部节0.1 2.5 14.937 起重臂拉杆0.15 3.8 16.686 平衡臂结构 2.05 51.3 14.637 平衡臂拉杆0.5 12.5 16.353 配重 1.36 34 13.762 起升机构(含钢丝绳)1.4 35 15.667 塔头 5.6 140 14.637 称重滑轮0.12.5 14.558 驾驶室(含电气系统)1.8 45 12.818 回转支承 4 100 11.417 回转机构0.25 6.3 12.217 底架25.7 642.5 5.146 压重 6.62 165.5 5.146 电缆卷筒0.6 15 1.4 连接附件0.3 7.5 0.55 行走机构3.64 91 0.26 总计 56.87 1421.9(注：标高均指风力作用点到轨顶面的高度)上表中的风力到轨顶面的力矩总计为：11168kg.mC、工作，45︒后吹风（风向与臂架平行，与底架成45︒）臂长jib=13m，45︒后吹风名称迎风面积(m2) 工作风力(kg标高(m)起重臂根部节 13.2m2.2 55 14.937 小车牵引机构0.5 12.5 14.937 起重臂端部节0.1 2.5 14.937 起重臂拉杆0.15 3.8 16.686 平衡臂结构 2.05 51.3 14.637 平衡臂拉杆0.5 12.5 16.353 配重 1.36 34 13.762 起升机构(含钢丝绳)1.4 35 15.667 塔头 5.6 140 14.637 称重滑轮0.12.5 14.558 驾驶室(含电气系统)1.8 45 12.818 回转支承 5 125 11.417 回转机构0.25 6.3 12.217 底架30.84 771 5.146 压重7.94 198.5 5.146 电缆卷筒0.6 15 1.4 连接附件0.36 9 0.55 行走机构 4.37 109.3 0.26 总计∑65.12 1628.2(注：标高均指风力作用点到轨顶面的高度)上表中的风力到轨顶面的力矩总计为：12290kg.mD、非工作，平行后吹风（风向与臂架平行）臂长jib=13m，后吹风名称迎风面积(m2) 非工作风力(kg标高(m)起重臂根部节 13.2m2.2 176 14.937 小车牵引机构0.5 40 14.937 起重臂端部节0.1 8 14.937 起重臂拉杆0.15 12 16.686 平衡臂结构 2.05 164 14.637 平衡臂拉杆0.5 40 16.353 配重 1.36 108.8 13.762 起升机构(含钢丝绳)1.4 112 15.667 塔头 5.6 448 14.637 称重滑轮0.1 8 14.558 驾驶室(含电气系统)1.8 144 12.818 回转支承 4 320 11.417 回转机构0.25 20 12.217 底架25.7 2056 5.146 压重 6.62 529.6 5.146 电缆卷筒0.6 48 1.4 连接附件0.3 24 0.55 行走机构3.64 291.2 0.26 总计 56.87 4550(注：标高均指风力作用点到轨顶面的高度)上表中的风力到轨顶面的力矩总计为：35732kg.mE、非工作，45︒后吹风（风向与臂架平行，与底架成45︒）臂长jib=13m，45︒后吹风名称迎风面积(m2) 非工作风力(kg标高(m)起重臂根部节 13.2m2.2 176 14.937 小车牵引机构0.5 40 14.937 起重臂端部节0.1 8 14.937 起重臂拉杆0.15 12 16.686 平衡臂结构 2.05 164 14.637 平衡臂拉杆0.5 40 16.353 配重 1.36 108.8 13.762 起升机构(含钢丝绳)1.4 112 15.667 塔头 5.6 448 14.637 称重滑轮0.1 8 14.558 驾驶室(含电气系统)1.8 144 12.818 回转支承 5 400 11.417 回转机构0.25 20 12.217 底架30.84 2467.2 5.146 压重7.94 635.2 5.146 电缆卷筒0.6 48 1.4 连接附件0.36 28.8 0.55 行走机构 4.37 349.6 0.26 总计∑65.12 5209.6(注：标高均指风力作用点到轨顶面的高度)上表中的风力到轨顶面的力矩总计为：-39322kg.m二、载荷汇总MQ100门式起重机各力到轨顶面的载荷汇总如下：非工作,含小车,无系数重力：67930+495=68425kg工作,含小车,无系数重力：67930+495+60+8000=76485kg工作,含小车,有系数重力：1.1⨯67930+9708=84431kg非工作,含小车,无系数重力矩：-63443+2.9⨯495=-62008kg.m工作,含小车,无系数重力矩：-63443+8555⨯13=47772kg.m工作,含小车, 有系数重力矩：-1.1⨯63443+9708⨯13=56417kg.m工作,垂直风力：1650+298=1948kg工作,后吹风力：1422+298=1720kg工作, 45︒后吹风力：1628+298=1926kg非工作, 平行前吹风力：4550+5.52⨯80=4992kg非工作, 45︒前吹风力：5209.6+5.52⨯80=5651kg工作,垂直风力矩：14799+298⨯12=18375kg.m工作, 后吹风力矩：11168+298⨯12=14744kg.m工作, 45︒后吹风力矩：12290+298⨯12=15866kg非工作, 平行前吹风力矩：-(35732+5.52⨯80⨯12)=-41031kg.m 非工作, 45︒前吹风力矩：-（39322+5.52⨯80⨯12）=-44621kg.m 工作,回转惯性力：-142.5+249=106.5kg工作,行走惯性力：721+91=812kg工作,回转惯性力矩：-1971+249⨯12=1017kg.m工作,行走惯性力矩：5378+91⨯12=6470kg.m工作,垂直风力扭矩：146+298⨯12=3722kg工作,回转惯性力扭矩：1457+249⨯12=4445kg.m工作, 行走惯性力扭矩：-679+91⨯12=413kg.m回转离心惯性力忽略不计三、MQ100行走式门式起重机的稳定性计算（一）工作状态下的稳定性稳定力矩(kg.m)M前稳M后稳空载力矩（包括小车和吊钩）62008 -62008空载时自重对倾覆边的力矩119744(68425×1.75119744(68425×1.75181752 5773613m3.5m后倾翻边前倾翻边1. 工况：工作、静态、无风（R=13m，Q=8t）回转、行走M前倾=M负荷＋M行走=1.5×8000×（13－1.75）＋6470 =141470kg.mM前稳/M前倾=181752/141470=1.28>12. 工况：工作、动态、有风（R=13m，Q=8t）回转、行走、后吹风M前倾=M负荷＋M行走＋M风=1.3×8000×（13－1.75）＋6470＋14744 =138214kg.mM前稳/M前倾=181752/138214=1.31>13. 工况：工作、动态、突然卸载（R=13m，Q=8t 0）无回转、无行走、风M后倾=M负荷＋M风=0.3×8000×（13＋1.75）＋14744 =50144kg.mM后稳/M后倾=57736/50144=1.15>14. 工况：工作、动态、有风（R=13m，Q=8t）回转、行走、风M前倾=M回转＋M行走＋M风=1017＋6470＋18375 =25862kg.mM稳=（67930＋495＋60＋8000）×1.75 =133849kg.mM稳/M前倾=133849/25862=5.17>15. 工况：工作、动态、无风（R=13m，Q=8t）无回转、无行走、无风 M前倾=1.6×8000×(13－1.75)=144000kg.mM前稳/M前倾=181752/144000=1.26>1（二）非工作状态下的稳定性2.9m3.5m倾翻边风M倾=1.1M风=1.2×41031=49237kg.mM稳/M倾=57736/49237=1.17>1综上所述：M100行走式门式起重机在工作状态和非工作状态下的稳定性均安全.（三）安装状态下的稳定性(1).安装起重臂前（装起重臂前，在平衡臂上无配重）3.5m后倾翻边M后倾=6458＋481+13630-447-57-556-534=18975kg.mM后稳=(67930－1728－320－108－429－10500)×1.75=95979kg.mM后稳/M后倾=95979/18975=5.06>1(2) 装上起重臂（13m臂长时，无配重）3.5m倾翻边M前倾=(63433＋230×10) -64155=1578kg.mM前稳=(67930－10500)×1.75=100503kg.mM前稳/M前倾=100503/1578=63.7>1四、M100行走式门式起重机的台车支反力计算1. 工况：工作、45 后吹风（R=13m，Q=8t）D C回转、行走、风A B重力: 84431kg 重力力矩: 56417kg.m 回转力矩: 1017kg.m 行走力矩: 6470kg.m风力矩: 15866kg.mRA=(－84431/4)＋(56417＋15866)/(3.5×2)＋6470/(2×3.5)=－5580kgRB=(－84431/4)－1017/(3.5×2)－6470/(2×3.5)=－22238kgRC=(－84431/4)－(56417＋15866)/(3.5×2)－6470/(2×3.5)=－36635kgRD=(－84431/4)＋1017/(3.5×2)＋6470/(2×3.5)=－19978kg2. 工况：非工作、45 前吹风（R=2.9m，Q=0）D C风A B重力: 68425kg 重力力矩: －62008kg.m风力矩: 44621kg.mRC=－68425/4＋62008/(3.5×2)＋44621/(3.5×2)=＋4436kgRC为正，故按三点支承计算RA=－62008/(1.75×2)－44621/(1.75×2)=－43085kgRB =RD=－68425/2－62008/(2×1.75×2)－44621/(2×1.75×2)=－55755kgRC=0。