铸造起重机吨位结构设计第一章总体方案设计§1.1 原始参数起重量Q(主/副) 180/50t跨度S 22m工作级别Ai A8起升高度H(主/副) 20/22m起升速度V(主/副) 4.5/11.4 m/min运行速度(主/副/大车) 36/33.7/73.5 m/min轮距(主/副/大车) 4080/1850/9800 mm轨距(主/副/大车) 8700/3000/22000 mm轮压(主/副/大车) 34500/19640/87600 kg起重机重量 220t§1.2总体结构及设计根据已给参数，此桥式铸造起重机吨位、跨度较大，为减少结构的超静定次数，改善受力，方便运输，选用六梁铰接式结构。
结构框架如图(1)图(1)§1.3 材料选择及许用应力根据总体结构，铸造起重机工作级别A8为重级，工作环境温度较高，设计计算时疲劳强度为其首要约束条件，选用Q235-A，考虑起重量较大，主/副梁均采用偏轨箱型梁。
材料的许用应力及性能常数见表1、表2。
表1.1 材料许用应力表1.2 材料性能常数表§1.4各部件尺寸及截面性质1. 主主梁尺寸 初选高度1111417H S ⎛⎫=⎪⎝⎭:=1294~1571mm 考虑大车运行机构安装在主梁内，且主主梁与副主梁的高度差必须满足一定得要求，故将主主梁取为大截面薄钢板的形式，以达到节省材料、重量轻的要求。
因此取腹板高度2400h =mm 。
为了省去走台，对宽型偏轨箱型梁11/ 1.0 1.5H B =:，主主梁腹板内侧间距取12200B =mm>50L=440mm 。
上下翼缘板厚度018δ=mm ，上翼缘板长2530mm ，下翼缘板长2326mm，主腹板厚度114δ=mm ，副腹板厚度 212δ=mm 。
上下翼缘板外伸部分长不相同。
有轨道一侧上翼缘板外伸长度015270e b δ≤=mm ，取e b =250mm 。
其它翼缘外伸部分长度 1.527e f b h ≥=mm 。
018f h δ==mm (焊缝厚度) 取'e b =50mm 。
轨道侧主腹板受局部压应力，应将板加厚，由局部压应力的分布长度，设计离上翼缘板350mm 的一段腹板板厚取为18mm 。
主主梁跨中截面尺寸如图(2)图(2)2．主主梁跨端截面尺寸 高度21112436121822H H ==⨯=mm 要确定主主梁跨端截面尺寸，只需确定其高度2H ，取2H =1300mm ，跨端下翼缘板厚度为18mm 。
主主梁跨端截面尺寸如图(3)3．截面性质(1) 主主梁跨中 建立如图示的坐标系，计算形心位置232618924001212182050141043350182243253018242723261824001220501435018253018i ii A y y A⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯==⨯+⨯+⨯+⨯+⨯∑∑ =1256.85≈1257mm 。
2400125623261811632530181265205014226935018226924001223261825301820501435018iiiA y x A⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯==⨯+⨯+⨯+⨯+⨯∑∑ =1238.88≈1239mm 计算弯心位置2112121021.3810211214e b δδδ===≈++mm弯心近似地在截面对称形心轴x 上，其至主腹板中线的距离为1021mm 。
净截面面积 ()2253023261824001220501435018151208A mm =+⨯+⨯+⨯+⨯=毛截面面积 20241822135351034A mm =⨯=计算惯性矩 对形心轴x 的惯性矩()333223322210425301823261812240025301811702326181257912121218350142050122400393501898620501421412121.59010x I mm ⨯⨯⨯=+⨯⨯++⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯++⨯⨯++⨯⨯=⨯ 对形心轴y 的惯性矩()()333223322211418232618253024001223261876253018262400121212205014350181212395620501410875735018103212121.20910y I mm ⨯⨯⨯=+⨯⨯++⨯⨯++⨯⨯⨯⨯-++⨯⨯-++⨯⨯=⨯(2) 主主梁跨端截面性质净截面面积 ()223262530181264123501891414121672A mm =+⨯+⨯+⨯+⨯=毛截面面积 20221312822837066A mm =⨯=建立图示的坐标系，计算形心位置2326189253018129112641265091414475121672350181107674.6675i iiA y y Amm⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+==⨯⨯=≈∑∑25301812652326181163126412569141422691216723501822711236.861237i iiA y x Amm⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+==⨯⨯=≈∑∑计算惯性矩，对形心轴x 的惯性矩3332233222104253018232618121264253018616232618666121212149141835012126425914142001835043212124.05210X I mm ⨯⨯⨯=+⨯⨯++⨯⨯++⨯⨯⨯⨯++⨯⨯++⨯⨯=⨯ 对形心轴y 的惯性矩333223322210418232618253012641218232674182530281264121212914143501812118191414103235018103412128.49710y I mm ⨯⨯⨯=+⨯⨯++⨯⨯++⨯⨯⨯⨯++⨯⨯++⨯⨯=⨯ 二、副主梁尺寸 1. 初选梁高 1111417H S ⎛⎫=⎪⎝⎭:=1294~1571mm ，取腹板高度 01500h mm =，上下翼缘板厚度 016mm δ=，腹板厚度：主腹板 110mm δ=，副腹板厚度 28mm δ=，副主梁总高10021532H h mm δ=+=副主梁宽度 ()000.6~0.8900~1200b h mm ==， 取腹板内侧间距 0110044050Lb mm mm =>= 且 110015103H mm >=，主腹板一侧上翼缘板外伸长度15eb δ≤，取外伸长 121e b mm =，其余悬伸长大于1.5倍的焊缝厚度，取'31e b mm =。
其尺寸如下图()4图(4)2. 副主梁跨端截面尺寸的确定 确定其高度 2111153276622H H mm ==⨯=，取腹板高度为800mm 副主梁跨端截面尺寸如图(5)图(5)3. 截面性质( 1) 跨中 建立图示的直角坐标系，求形心位置净截面面积 ()()21180127016108150066200A mm =+⨯++⨯=毛截面面积 20110915161681244A mm =⨯=()118016812701615241081500766782.4978266200iiA yy mm A⨯⨯+⨯⨯++⨯⨯===≈∑1180165901270166351500835150010114466200628.74629i iA y x A mm⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯==≈∑计算弯心位置A ()2128110054492.8493108e mm δδδ==⨯++=≈++弯心距主腹板板厚中线的距离为 493e mm = 计算惯性矩 对形心轴x 的惯性矩：3332232210412701611801610150012701674211801677412121281500150010161500816 2.7571012x I mm ⨯⨯⨯=+⨯⨯++⨯⨯++⨯⨯⨯++⨯⨯=⨯ 对形心轴y 的惯性矩：333223221041500101500816118015001051515008594118016121212161270391612706 1.3161012y I mm ⨯⨯⨯=+⨯⨯++⨯⨯++⨯⨯⨯++⨯⨯=⨯ ()2副主梁跨端截面性质 建立图示的坐标系，求截面形心位置净截面面积 ()()2127011801610880053600A mm =+⨯++⨯=毛截面面积 201109816904944A mm =⨯=1180168127016824800841680010416426.9642753600iiA y y mmA⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯===≈∑118016590127016635800835800101144623.4862453600iiA yx mmA⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯===≈∑ 对形心轴x 的惯性矩：333223229412701611801610800127016397118016419800121212880010118800117.2881012x I mm ⨯⨯⨯=+⨯⨯++⨯⨯++⨯⨯⨯++⨯⨯=⨯ 对形心轴y 的惯性矩：333223229416118016127080010161180341612701180010121212800852080085899.331012y I mm ⨯⨯⨯=+⨯⨯++⨯⨯++⨯⨯⨯++⨯⨯=⨯ 三、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600mm 。
初设截面尺寸如下图()6图(6)形心即对称中心 330x mm = 400y mm = 对形心轴x 的惯性矩：3329466012107766601239422 3.238101212x I mm ⎛⎫⨯⨯=+⨯⨯⨯+⨯=⨯ ⎪⎝⎭332947761012660776103052 1.731101212y I mm ⎛⎫⨯⨯=+⨯⨯⨯+=⨯ ⎪⎝⎭净截面面积 266012277610231360A mm =⨯⨯+⨯⨯=毛截面面积 20610788480680A mm =⨯=四、各截面尺寸及性质汇总表图(7)尺寸汇总表 1.3 单位：mm截面性质汇总表1.4第二章 桥架分析§2.1 载荷组合的确定 一、动力效应系数的计算1．起升冲击系数1φ 0.91 1.1φ≤≤ 对桥式铸造起重机 1 1.1φ= 2．起升动载系数2φ 主主梁 22min 2 4.51.150.51 1.18860q v φφβ=+=+⨯= 副主梁22min 211.41.150.51 1.24760q v φφβ=+=+⨯=3．运行冲击系数 473.51.10.058 1.10.0581 1.17160v φ=+=+⨯⨯=y v 为大车运行速度 y v =73.5/min m ，h 为轨道街头处两轨面得高度差 1h mm ≤，根据工作级别，动载荷用载荷组合 进行计算，应用运行冲击系数4φ。