GCJQ120t-30m架桥机计算书编制：＿＿＿＿＿＿＿校对：＿＿＿＿＿＿＿审核：＿＿＿＿＿＿＿批准：＿＿＿＿＿＿＿开封市共创起重科技有限公司一主要性能参数1.1额定起重量120t1.2架设梁跨30m1.3卷扬机起落速度0.8m/min1.4龙门行走速度2.9m/min1.5 卷扬机横移速度 1.8m/min1.6适应纵坡±3％1.7适应斜桥45°1.8 整机功率73.4KW二架桥机组成2.1 吊梁天车总成两套2.2 天车龙门两套2.3 主梁一套2.4 前框架总成一套2.5 前支腿总成一套（含油泵液压千斤顶）2.6 前支横移轨道一套2.7 中支腿总成一套2.8 中支横移轨道一套2.9 反托总成一套（含油泵液压千斤顶）2.10 后支腿总成一套2.11 后横梁总成一套2.12 电气系统一套三方案设计注：总体方案见图JQ30120.003.1 吊梁行车3.1.1 主要性能参数额定起重量120t运行轨距1200mm轴距 1100mm卷扬起落速度 0.8m/min运行速度 1.8m/min驱动方式 4×2自重 11.4 t卷筒直径： φ377mm卷筒容绳量： 250m3.1.2 起升机构已知：起重能力Q 静=Q+W 吊具=60+1.1=61.1t粗选：单卷扬，倍率m=12，滚动轴承滑轮组，效率η=0.9, 见《起重机设计手册》表3-2-11，P223，则钢丝绳自由端静拉力S:S=Q 静/(η× m)=61.1/(0.9×12)=5.6t ，选择JM6t 卷扬机， 平均出绳速度9.5m/min ；钢丝绳破断拉力总和∑t ：∑t=S ×n/k=5.6×5/0.82=34.2t ，选择钢丝绳： 6×37-21.5-1850-特-光-右交，GB1102-74，《起重机设计手册》P199。

3.1.3 运行机构3.1.3.1 车轮直径 《起重机设计手册》P355已知 Q=60t 、G 小=5t 、4×2驱动则P c = P max =（Q+G 小）/4=16.25t ，车轮和轨道线接触，L=60mm，轨道方钢30×60，车轮材料ZG45，则由公式：D ≥211C C L K Pc ⨯⨯⨯=25.117.1602.71000025.16⨯⨯⨯⨯=257mm 式中 K 1—常数 7.2N/mm 2，δb ≥800MPaL —踏面宽 60mmC 1—转速系数 1.17，Vo=1.1m/min ，n=32.014.38.1⨯=1.8rpm C 2—工作级别系数 1.25选择 φ360mm 轮组3.1.3.2 运行静阻力（重载运行）摩擦阻力 F m =（Q+G 小）×w=（60+5）×0.015=0.975t坡道阻力 F P =（Q+G 小）×i =（60+5）×0.004=0.26t风阻力 F W =C ×K h ×q ×A=1.6×1.00×（0.6×150）×65/10000=0.94t式中C —风力系数 1.6 表1—3—11K h —高度系数 1.00 表1—3—10q —计算风压 0.6×150N/m 2 表1—3—9A —迎风面积 65m 2运行静阻力F j =F m +F p +F w =0.975+0.26+0.94=2.175t=21750N3.1.3.3 电机选择静功率 Pj=m Vo Fj ⨯⨯⨯⨯η100060=29.01000608.121750⨯⨯⨯⨯=0.36kw 式中Vo —运行速度 1.8m/minm —电机个数 2个粗选 P=Kd ×Pj=（1.1~1.3）×0.22=0.396~0.0.468 kw双驱动 m=2， ZDY1 22-4-1.5KW n 电=1380rpm《机械零件设计手册》下册、冶金版、P8303.1.3.4选取天车横移减速机：⑴ 已知： d=φ320 mm ，v=1.8 m/min ，n 电=1380 rpm⑵ 车轮转速： n 轮=dv π =1.8 rpm ⑶ 整机传动比： i=轮电n n =8.11380=766 ⑷ 齿轮传动比： i 齿=!Z Z 2=1641=2.56 ⑸ 减速机传动比： i 减=i/ i 齿=299⑹ 选取减速机传动比： i 减选取289⑺ 选取减速机型号： BLEN31-289-1.5kw Tp=1250N.m⑻ 车轮实际转速： n 轮=减齿电i i n =28956.21380⨯=1.86rpm ⑼ 龙门吊实际走行速度：V= n 轮πd=1.86×3.14×0.36=1.8m/min注：减速机校核计算：1.1.已知：n 电=1380rpm ，n 1=1500rpm ，T p =1250 N.M输出轴实际工作转矩计算：（按实际车轮踏面扭矩计算）已知：F j =21750N ，r=0.18m ，η齿=0.9，i 齿=41/16=2.56，m =2计算：T 轮=mr F j ⨯=218.021750⨯ =1957.5 N.m T 减出=齿齿轮η⨯i T =9.056.25.1957⨯=850 N.m 1.2.计算工作转矩：T C =ε/11⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛n n 电×T 减出=3.015001380⎪⎭⎫ ⎝⎛×850=825 N.m ＜T p =1250 N.M 公式中： T C ——计算工作转矩N.Mn 电——输入实际转速N.Mε——转臂轴承寿命指数，球轴承ε=3，滚子轴承ε=10/3T p ——减速机在额定转速时的输出轴许用转矩 N.MT 减出——输出轴实际工作转矩N.M选取摆针减速机：BLEN31-289-1.5KW Tp=1250 N.M选取驱动电机： ZDY1 22-4-1.5KW n=1380rpm3.1.4结构方案选择上5定滑轮组，下6动滑轮组，采用JM6t 卷扬机见图JQ30120.003.2天车纵移主从动轮组计算：3.2.1．大车车轮踏面计算： 《起重机设计手册》P3553.2.1.1.已知：Q=60t ，G=11.4t （龙门吊整机重量），G 1=5t 3.2.1.2载荷计算：P max =27/6)560(⨯++454.11-=29.5t p min =27/15⨯+454.11-=2t p c =32min max P P +=20.3t 3.2.1.3 车轮踏面接触强度计算：P C ≤K 1DLC 1C 2车轮和轨道线接触，L=60mm ，轨道方钢30*60，车轮材料ZG45则由公式：∴D ≥211C LC K Pc =25.117.1602.7103.204⨯⨯⨯⨯=321mm 式中 K 1—常数 7.2N/mm 2，δb ≥800MPaL —踏面宽 60mmC 1—转速系数 1.17C 2—工作级别系数 1.253.2.1.4 天车纵移轮箱车轮选取： φ360mm 轮组3.2.2. 大车驱动功率计算：3.2.2.1 已知：d=φ320 mm v=2.9 m/min3.2.2.2 摩阻：F m =(Q+G)ω=(60+11.4)×0.015=1.071t3.2.2.3 坡阻：F p =(Q+G)i=(60+11.4)×0.01=0.714t3.2.2.4 风阻：F ω=CK h qA=1.6×1×(0.6×150)×65/10000=1t3.2.2.5 运行静阻力：F j =F m +F p +F ω=1.07+0.714+1=2.784t3.2.2.6 电机驱动功率：P j =mF j η1000v =6029.010009.210784.24⨯⨯⨯⨯⨯=0.74kw 3.2.2.7 确定实际功率：P=K d P j =(1.1~1.3)P j =0.814~0.1.11kw3.2.2.8 确定驱动电机：ZDY 1 22-4-2.2KW n=1380rpm3.2.2.9 龙门行走减速机n 轮=Vo/（π×d ）=2.9/（π×0.32）=2.88rpmn 电=1380 rpmi 总=n 电/n 轮=1380/2.88=479i 齿=Z 2/Z 1=41/16=2.56，i 减= i 总/ i 齿=187选择减速机：BLEN31-187-1.5kw Tp=1250N.m车轮实际转速： n 轮=减齿电i i n =18756.21380⨯=2.88rpm 实际走行速度： V= n 轮πd=2.88×3.14×0.32=2.8m/min注：减速机校核计算：1.1.已知：n 电=1380rpm ，n 1=1500rpm ，T p =1250 N.M输出轴实际工作转矩计算：（按实际车轮踏面扭矩计算）已知：F j =15050N ，r=0.18m ，η齿=0.9，i 齿=41/16=2.875，m =2（电机个数）计算：T 轮=mr F j ⨯=218.015050⨯=1354.5 N.m T 减出=齿齿轮η⨯i T =9.0875.25.1354⨯=523.5N.m 1.2.计算工作转矩：T C =ε/11⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛n n 电×T 减出=3.015001380⎪⎭⎫ ⎝⎛×523.5=509.2 N.m ＜T p =1250 N.M 公式中：T C ——计算工作转矩N.Mn 电——输入实际转速N.Mε——转臂轴承寿命指数，球轴承ε=3，滚子轴承ε=10/3T p ——减速机在额定转速时的输出轴许用转矩 N.MT 减出——输出轴实际工作转矩N.M3.2.3.选取摆针减速机：BLEN41-187-1.5kw Tp=1250N.m选取驱动电机： ZDY1 22-4-1.5KW n=1380rpm3.3.主横梁综合性能计算3.3.1.已知： 额定起重量： Q=120t小龙门吊整机重量： G=11.4t吊梁小行车重量： G 1=5t跨度： L=30m3.3.2.主横梁主要参数的选取：桁高：h=2 m桁宽：H=1.1 m3.3.3.主横梁截面计算和选取：（按单横梁计算）3.3.3.1.上弦杆计算和选取：（按压杆）3.3.3.1.1.已知： Q=120 t G 小=11.4 t q=0.34t/m L=30m计算主横梁最大弯矩：M max =88)1.1(2qL L G Q ++小 =83034.0830)4.11601.1(2⨯+⨯+⨯=328.5t.m 3.3.3.1.2计算轴向力：N 上=N 下=h M max =25.328=164.25t 3.3.3.1.3计算上弦杆所需最小截面积：A ≥][σφ上N =12077mm 2 3.3.3.1.4初选上弦杆截面：（双工钢夹板）2工25a+ 60×30+8×245 材料Q235BA=13502mm 23.3.3.1.5计算上弦杆截面性能参数：节间有效长度：L x =L r =1.45 m⑴ 计算X 向性能参数：截面惯性矩： I x =141475083 mm 4截面抗压抗弯模量： W x 上=上x x y I =4.136141475083=1037207 mm 3 W x 下=下x x y I =7.143141475083=984517mm 3压杆截面的惯性半径： r x =AI x =13502141475083=102mm 压杆的柔度（长细比）：λx =x x r L =1021450=14压杆的折减系数： φx =0.985查《机械设计手册》第一卷P1-174表1-1-122⑵ 计算Y 向性能参数：截面惯性矩： I y =43455755m 4截面抗弯模量： W y =y yy I =12043455755=362131mm 3 压杆截面的惯性半径： r y =AI y =1350243455755=56.7 mm 压杆的柔度（长细比）：λy =y yr L =7.561450=25.5 压杆的折减系数： φy =0.95查《机械设计手册》第一卷P1-174表1-1-122⑶ 间力学计算：已知：Q=120t ，G 1=11.4t ，m=4，轮压：P 轮=mG Q 小+=44.1160+=17.85t 节间弯距：M j =6jL P 轮=645.185.17⨯=4.32t.m ，L j =1.45 m 3.3.3.1.6上弦杆性能校核计算：⑴强度校核：σ=xj W M A N +上=9845171032.4135021025.16444⨯+⨯=121.6+0.04=121.64Mpa σ＜[σ]=170 Mpa 通过检算⑵刚度校核：λ=m in γL =8.561450=25.5＜[λ]=100 通过检算 ⑶稳定性校核:σ=x j W M A N +φ上=9845171032.4135020.9851025.16444⨯+⨯⨯=124MPa σx = [σ]=170 Mpa 通过检算3.3.3.2.下弦杆计算和选取：（按压杆）3.3.3.2.1计算单根下弦杆轴向力：（由上知）N 上=N 下=h M max =25.328=164.25 t N 下单=82.13t3.3.3.2.2计算单根下弦杆所需最小截面积：A ≥][σ下N =1701013.824⨯=4831 mm 2 3.3.3.2.3初选下弦杆2[18b+8×120 材料Q235BA=6818mm 23.3.3.2.4计算下弦杆截面性能参数：⑴ 计算X 向性能参数：截面惯性矩： I x =34694439mm 4截面抗拉压弯模量： W x =x xy I =10334694439=336839mm 3 压杆截面的惯性半径： r x =AI x =681834694439=71.3mm 压杆的柔度（长细比）：λx =x x r L =3.711450=20.3 压杆的折减系数： φx =0.967查《机械设计手册》第一卷P1-174表1-1-122⑵ 计算Y 向性能参数：截面惯性矩： I y =18973100mm 4截面抗弯模量： W y =y yy I =7018973100=27104mm 3压杆截面的惯性半径： r y =AIy =681818973100=52.7m 压杆的柔度（长细比）：λy = y yr L =7.521450=27.5 压杆的折减系数： φy =0.943查《机械设计手册》第一卷P1-174表1-1-1223.3.3.2.5下弦杆性能校核计算：⑴强度校核：σ=jA N 下=68181013.824⨯=120 Mpa σ＜[σ]=170 Mpa 材料Q235B 通过检算⑵刚度校核：λ=m in γL =7.521450=27.5＜[λ]=100 通过检算 ⑶稳定性校核:σx =j A N φ下=6818967.01013.824⨯⨯=125MPa σx <[σ]=170 Mpa 材料Q235B 通过检算3.3.3.3腹杆计算和选取(压杆)3.3.3.3.1.计算腹杆集中载荷：已知：已知： Q=60 t G 小=11.4 t q=0.34 t/m L=30m N=221.1L q G Q ⨯++小=43.8 t 3.3.3.3.2 计算轴向力:斜腹杆:N 1=αcos 2N =29.15cos 28.43⨯=22.7t 水平杆: N 2=27.182cos 1N =11.9t 3.3.3.3.3计算腹杆所需最小截面积A ≥][2σϕN =1709.0109.114⨯⨯=777mm 23.3.3.3.4 初选腹杆截面：材料 Q235B （对扣）80*80*6 (A=1714 mm 2 )A=1714mm 23.3.3.3.5 计算腹杆截面性能参数：节间有效长度：L x =L y = 1948mm⑴ 计算性能参数：截面惯性矩： I=1539590mm 4截面抗拉压弯模量： W=y I =401539590=38489mm 3 压杆截面的惯性半径： r=A I =17141539590=30mm 压杆的柔度（长细比）：λx =r L =301948=65 压杆的折减系数： φx =0.78查《机械设计手册》第一卷P1-174表1-1-1223.3.3.3.6 腹杆性能校核计算：（1）强度校核：σ=j A N 1=1714109.114⨯=70 Mpa σ＜[σ]=170 Mpa 通过检算（2）刚度校核：λ=m in γL=65＜[λ]=100 通过检算（3）稳定性校核:σ=j X A N φ1=171478.0109.114⨯⨯=89MPaσx ＜[σ]=170 Mpa 材质：Q235B 通过检算3.3.3.5 主横梁整体性能验算：3.3.3.5.1 主横梁整体截面性能参数：① 主横梁截面参数：桁宽H=1.1m ，桁高h=2m ，节间L j =1.45m ，跨度L=3m ② 主横梁整体截面惯性矩： I =28222134859mm 4③ 主横梁整体截面抗弯模量：W 上=上y I =115792822213485=24392510 mm 3 W 下=下y I =109592822213485=25773639mm 3 3.3.3.5.2 主横梁整体载荷分析计算：（单根）① 主横梁最大计算弯矩： （见主横梁计算）M max =88)1.1(2qL LG Q ++小 =83034.0830)4.11601.1(2⨯+⨯+⨯=328.5t.m ② 主横梁最大剪力：Q max =221.1qL G Q ++小=23034.024.11601.1⨯++⨯=43.8 t 3.3.3.5.3 主横梁整体性能校核验算：（单根）① 主横梁整体强度验算：σ上=WM max =24392510105.3287⨯=135Mpa ＜[σ]=170Mpa 上弦材料Q235B σ下=WM max =25773639105.3287⨯=127Mpa ＜[σ]=170 Mpa 下弦材料Q235B ② 主横梁整体刚度验算：主横梁跨中集中载荷下挠计算： f=EIPL 483=38 主横梁整体刚度：f=44.1＜[f ]= 500L =60主横梁跨中均布载荷下挠计算： f=EI qL 38454=592822.213481.238410003034.054⨯⨯⨯⨯⨯=6.3mm 主横梁整体性能参数通过计算3.3.3.6联接销轴与联接耳板的计算选取：3.3.3.6.1联接销轴计算拉力F=N=164.25t=1.64×106N上弦双销板，3个φ50销轴销轴材质45 [τ]=34.14308.0⨯=257MPa 上弦销轴直径τ=A F 12= 69MPa ≤257MPa 下弦初定为单销双剪切2个φ50销轴下弦销轴τ=AF 8=104≤257MPa 3.4 支腿综合性能计算：3.4.1支腿拉压杆强度计算：3.4.1.1支腿最大载荷分析：轴距B=5~6m ，支腿高度h 支=2.5m q=0.32tF ×32-32q ×16+16q ×8=0 F=3.9tP=1.1Q+G 小+F=1.1×50+10.7/2+4.8=64.3t（吊梁行车移至支腿极限位置时）3.4.1.2 计算支腿所需最小截面积：材料Q235BA ≥][σφP =1706.0103.644⨯⨯=6304mm 23.4.1.3 初选支腿型材：材料Q235B支腿：φ299×10 A=9079mm 2，q=90.5kg/m 材料许用应力：[σ]=170Mpa3.4.1.4 支腿截面性能参数计算：节间有效长度: L x =L y =2845mm（1）计算X 向性能参数：截面惯性矩： I x =194258666 mm 4压杆截面的惯性半径： r x =129.8mm压杆的柔度（长细比）：λx =x x r L =8.1292845=21.9 压杆的折减系数： φx =0.963查《机械设计手册》第一卷P1-174表1-1-122（2）计算Y 向性能参数：（与X 向相同）3.4.1.5 支腿性能校核计算：（1）强度校核：σ=支A P = 11530102.1174⨯=102Mpa σ＜[σ]=170 Mpa 通过检算（2）刚度校核：λ=m inγL =8.1292845=21.2＜[λ]=120 通过检算 （3）定性校核:σ=支A P φ=11530963.0102.1174⨯⨯=106MPa σ <[σ]=170 Mpa 材质：Q235B 通过检算4 载荷计算4.1 水平载荷提升小车在主梁上横移速度为0.02m/s,加速度α=0.12m/。