MG型45/20t吊钩门式起重机设计（验算）书xxxxxxxxxxx公司1.项目简介1.1xx公司经过市场调研后发现，xx市附近一部分大型构件厂，需要一较大起重量的起重机，但原有厂房偏小，扩建成本过大，而现有空地面积不是很大。
根据市场这一需求，MG型吊钩门式起重机能满足要求：起重量为50t以下，跨度为15m以下，起升高度为12m以下。
xx公司决定设计生产此类起重机。
1.2样机型号规格型号：MG型吊钩门式起重机起重量Gn：主钩45t，付钩20t跨度S：12m起升高度H：9m工作级别：A6控制方式：司机室控制2设计制造安装标准GB/T3811-1983 起重机设计规范GB/T6067-1985 起重机械安全规程GB/T14405-1993 通用桥式起重机GB/T14406-1993 通用门式起重机GB/T14407-1993 通用桥式和门式起重机司机室技术条件GB10183-1988 桥式和门式起重机制造及轨道安装公差GB50278-1998 起重设备安装工程施工及验收规范3整机设计3.1构想：由于xx公司生产QD型50t及其以下吊钩桥式起重机，已有成熟图纸和经验，所用图纸是“北京起重运输机械研究所”的通用图纸，得到多年检验，产品性能可靠。
决定45t小车按QD50t小车生产，起重机主梁桥架采用中轨箱形桥架，支腿为变截面箱形结构，大车运行为台车型式。
3.2参数：起重量Gn：主钩45t，付钩20t跨度S：12m起升高度H：9m起升速度：按QD型吊钩桥式起重机相应速度：主钩约7.5m/min，付钩约12m/min小车运行速度：20---30m/min大车运行速度：30---40m/min4设计（验算）4.1小车4.1.1 主钩（45t）起升机构：全套采用QD50t-M6起升机构。
实际主要配套件吊钩滑轮倍率n=5起升速度V主=3.14x0.8225x579/（40.17x5）=7.45m/min 主起升电机功率验算:N=1.02GnV/（60000η）=58kw满足总体要求（主钩约7.5m/min）。
（具体计算详见QD50t吊钩桥式起重机设计计算书）4.1.2 付钩（20t）起升机构：全套采用QD20t-M5起升机构。
实际主要配套件吊钩滑轮倍率n=4起升速度V付=3.14x0.516x930/（31.5x4）=12.4m/min付起升电机功率验算:N=1.02GnV/（60000η）=43kw满足总体要求（付钩约12m/min）（具体计算详见QD20t吊钩桥式起重机设计计算书）4.1.3 小车运行机构：全套采用QD50t-M6小车运行机构。
实际主要配套件运行速度V小=3.14x0.5x930/59=24.8m/min满足总体要求（小车运行速度：20---30m/min）。
（具体计算详见QD50t吊钩桥式起重机设计计算书）4.1.4 小车架：全套采用QD50t小车架。
能满足45t小车的使用条件及性能。
（具体计算详见QD50t吊钩桥式起重机设计计算书）4.1.5 小车重量：16t。
小车轨距：2500mm。
4.2主梁：此起重机为双梁结构，每条主梁的上下盖板为10×500，腹板为6×1250，材料为Q235，一条梁惯性矩I＝878900cm4垂直静刚度验算：f＝Qa S3/（48EI×2）≤[f]＝S/800＝1.5cmQa＝Q×1.25+G＝72250kgf＝72250×12003/（48×2.1×106×878900×2）＝0.7cm＜[f] 结论：此主梁结构满足要求。
4.3支腿：支腿为变截面结构，在门架平面内，支腿上平面宽度为2000mm，下平面宽度为740mm，板厚为10mm，在支腿平面内，为了便于生产，为上下平面宽度相同，垂直宽度为500mm，板厚6mm，上下平面中心距为2350mm。
支腿高度为8400mm。
每条支腿重量为3400kg。
4.3.1 支腿的截面几何参数：4.3.1.1 上截面：水平惯性矩Ix和水平抗弯模量Wx:Ix=1165186 cm4Wx=Tx/y=21350 cm3垂直惯性矩Iy和垂直抗弯模量Wy:Iy=2100253 cm4Wy=Ty/x=25510 cm34.3.1.2下截面：水平惯性矩Ix和水平抗弯模量Wx:Ix=110535 cm4Wx=Tx/y=4010 cm3垂直惯性矩Iy和垂直抗弯模量Wy:Iy=111215 cm4Wy=Ty/x=3580 cm34.3.1.3 2H/3处截面：水平惯性矩Ix和水平抗弯模量Wx:Ix=535010 cm4Wx=Tx/y=12505 cm3垂直惯性矩Iy和垂直抗弯模量Wy:Iy=98720 cm4Wy=Ty/x=15250 cm34.3.2 支腿内力计算：4.3.2.1 门架平面内的内力：4.3.2.1.1 小车在跨中V A=P(1-b/2L)=120kNV B=P(1+b/2L)=135kNK=I2h/(I1L)=0.56H A=H B=3P(L2/2-5b2/8)/[2hL(2k+3)]=45kNQ D=V A Q C=V BQ A=Q B =H AM C=M D=H A H=46010kgm4.3.2.1.2 小车制动载荷V A=V B=P HX h/L=1820kgH A=H B=P HX/2=1620kgM C=M D=P HX h=51315kgmQ A=Q B =H AQ C=Q D =V A4.3.2.2 支腿平面的内力4.3.2.2.1 垂直载荷引起的内力（小车在跨中）N1=N2=V A=27150kgH=5150kgM1=N1a-Hh1=155150kgmM3=N1(a+c)-Hh1=178250kgmM4=N1(a+c)-H(h1+h2)=202750kgm4.3.2.2.2 由大车制动和风载荷引起的内力（小车在跨中）P A=33KnP C=P A h/(h1+h2)=25kNM1=P C h2=12300kgm4.3.3 支腿强度计算M max Z=190550kgmM max L=107050kgmN Z=27150kgσ= M max Z/W Z+M max L/W Y+N Z/A=1020kg/cm2[σ]= 1700kg/cm2σ< [σ]结论:此支腿能满足要求.4.4 下横梁：上下盖板为8×660，腹板为6×384，惯性矩I＝77930cm4垂直静刚度验算：f＝0.2＜[f]＝1.44结论:此下横梁能满足要求。
4.5 门架重量为34t，起重机总重量为60t。
4.6 大车运行：采用台车结构，最大轮压Pmax=21500kg=210.7kN，最小轮压Pmin=7600kg=74.48kN 实际大车主要配套件：运行速度V大＝3.14×0.5×930/37.9＝38.5m/min 4.6.1 阻力计算4.6.1.1 摩擦阻力Fm max=(Q+Gn)(2f+µd)β/D=9878NFm min=(Q+Gn)(2f+µd)/D=6585N4.6.1.2坡度阻力Fp=(Q+Gn)i =3087N4.6.1.3 风阻力Fw1=CK h QA=7200NFw2=1600NFw=8800N4.6.1.4 总净阻力Fj=Fm+Fp+Fw=21765N4.6.2 电动机的选择4.6.2.1 满载运行时一个电动机的静功率：Pj=Fj V/1000ηm=3.87kw4.6.2.2 考虑惯性力的影响，一个电动机应选的功率为：P=Kd Pj=4.25电动机按CZ=6， Fc=40%选取电机：YZR160M1-6 5.5KW 930r/min4.6.3 减速器的速比i:i=πnD/(60000V)=38选取：ZSC（A）600-37.9 套装式减速机, i=37.94.6.4 车轮的转速ne:ne=n/i=930/37.9=24.5r/min4.6.5 电动机的静力矩:Mj=Fj D/(2iη)=16.3kgm4.6.6 起动时间及平均加速度验算:4.6.6.1 起动时间:tg=(mM-Mj)-1[0.975(Q+G)V2/nη + 1.15mn(GD2)/375]=9.9s4.6.6.2 平均加速度：ap=V/tg=0.64/9.9=0.065m/s24.6.7 电动机的过载核校验：Pn≤(mλas) -1( FjII V/1000η + Σjn2/365000ta)=2.4kw4.6.8 电动机与减速器之间的联轴器的选用：Mc=niΦdzMLE≤[Mt]Mc=1.96xMe=17.5kgm选用：CLZ2-2联轴器Φ200制动轮联轴器[Mt]=140kg m4.6.9 减速器的选择：Pj=Φ8P II=7.15kw可选用: ZSC(A)600-37.9套装式减速吕转速:1000r/min 中级的许用输入功率(P)=14KW4.6.10 制动器的选择:Mz=Ms + (tz) -1 [1.15(GD2)nm/375 + 0.975(Q+G)V2η/n]=58Nm Mz≤Mez选用制动器: YWZ3-200/25 制动力矩Mez=200N m4.6.11 车轮及钢轨的选择:起重机轨道选用43kg/m4.6.11.1 车轮踏面计算载荷:Pc=(2Pmax + Pmin)/3=165kN4.6.11.2 线接触的允许轮压:Pc≤k1DLC1C2=170kN4.6.11.3 点接触允许轮压:Pc≤k2R2C1C2/m3=174kN结论:此大车运行配置能满足要求.5. 总结论：综上所述，此起重机的设计能满足要求，达到国家标准。
6. 说明：具体尺寸见图纸附：参考文件1.太原重型机械学院徐克晋主编《金属结构》第2版，机械工业出版社。
2.大连工学院杨长骙主编《起重机械》，机械工业出版社。
3.北京起重运输机械研究所《QD型吊钩桥式起重机》标准图纸。