电动单梁起重机设计计算书|编制：日期：审核：日期：批准：日期：·目录1、电动单梁起重机的主要外形尺寸 (3)2、电动单梁起重机的主要参数 (3)3、主梁计算 (4)主梁截面计算 (4)主梁刚度计算 (6)主梁强度计算 (6)主梁稳定性计算 (7)4、端梁计算 (7)端梁截面计算 (7)/端梁强度计算 (8)端梁刚度计算 (8)5、主梁与端梁连接计算 (8)主梁与端梁的螺栓连接布置 (8)起重机歪斜侧向力 (8)起重机的支撑反力引起的力矩 (9)螺栓所受总拉力 (9)6、大车运行机构计算 (9)起重机稳态运行阻力 (9)起重机稳态运行功率 (9)@起重机运行电机功率 (9)起重机大车运行的加速度及启动时间 (9)大车运行打滑验算 (10)7、参考资料 (10)1、电动单梁起重机的主要外形尺寸2、电动单梁起重机的主要参数3、主梁计算主梁截面计算主梁采用工字钢轨道，工字钢型号为30T，查钢材生产厂家提供资料，其截面的主要参数如下：主梁的截面尺寸如下：侧板与水平线的夹角为：︒==8.42421286sinarc α主梁截面面积：F=14×750+6×1000+6×1000+6×30+6×30+6×421+6×421+6×30+6×30++14×108/=10500+6000+6000+180+180+2526+2526+180+180++1512 = (mm 2)主梁截面重心位置（相对截面最低线）：y=Fy F ii •∑ =7.379713824216540306540306104510006104510006155275014⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+7.379717108141647.81872423062423063824216⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=7.3797196493297200972006270000627000016296000++++++7.379711058413427834356043560964932++++=7.379718.32400750= (mm)主梁截面惯性矩（相对截面重心水平线）：。
Jx=Jxi+Fa 2=23)3.853-1552(147501214750⨯⨯+⨯+23)3.853-1045(610001210006⨯⨯+⨯ +23)3.853-1045(610001210006⨯⨯+⨯+23)3.853-540(63012306⨯⨯+⨯ +23)3.853-540(63012306⨯⨯+⨯+23)3.853-382(8.42sin 6286sin42.8122866⨯︒⨯+︒⨯⨯ +23)3.853-382(8.42sin 6286sin42.8122866⨯︒⨯+︒⨯⨯+23)3.853-242(63012630⨯⨯+⨯ +23)3.853-242(63012630⨯⨯+⨯++2)3.853-164(8187.7⨯ +23)3.853-7(141081214108⨯⨯+⨯ =171500+66+0++0++13500 +.67+13500+.67+.3++.3++540+.75+540+.75++93+24696+66?= (mm 4) 主梁刚度计算根据GB/T3811规定，主梁许用静挠度为：[])mm (3475025500750f ===L 本起重机主梁计算静挠度为：())m m (6.2761298492571206000482550081.9180020000x 48f 33=⨯⨯⨯⨯+==EJ PL 由f<[f]可知，主梁的刚度满足要求。
主梁强度计算由主梁自重为8520kg ，可知单位长度自重为mm /3.325500/81.98520N =⨯。
主梁整体应力为：612984925718255003.31.125500481.918001.181.9200002.13.8532⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=σ =()612984925715.29505093716247567253.853+⨯—=126 (MPa)主梁下翼缘局部弯曲应力计算 i=a+c-emm d b 25.5825.111282a =-=-=c=4mm e==×172= i=+=58.025.5805.34i ===a ξ 根据分析，只计算车轮与工字钢接触点5的的局部应力，P=40100N ，t=30mm ；查起重机设计手册第283页，K 3=，K 4=，局部应力计算如下：/a 8.253040100229.0t 2223x MP P K =⨯⨯=•=σ a 7.673040100276.0t 2224z MP P K =⨯⨯=•=σ合成应力计算()()()()8.257.67126-8.257.67126-22xz 2x 2z ⨯+++=+++=σσσσσσσ合= (MPa)[]，Pa 19222.123522.1sM ===σσ []σσ<合，主梁强度满足要求。
主梁稳定性计算主梁整体稳定性主梁整体高度h=1559mm ，腹板间距b=690mm ，326.26901559b h <==，不必验算整体稳定性。
[主梁局部稳定性主要计算腹板局部稳定性，22h 0-100h715-11⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛=δση式中，2.1043.8533.853-*******-=⨯=σMPa ，，，m m 61000h h 0==δmm =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=22610010007152.104-11η，a 7.637971.781.918001.181.9200002.1MP =⨯⨯+⨯⨯=τ12005.4527.61.161000h 0<=⨯=ητδh要求横向加劲肋间距mm h 2000100022a 0=⨯=≤，实际设计中，横向加劲肋间距a=1500mm ，满足要求。
4、端梁计算端梁截面计算端梁的截面尺寸如下：]端梁截面惯性矩与抗弯模数与计算主梁截面的方法相同，可得惯性矩J=0mm 4，W=。
端梁强度计算端梁轮距b=4000mm ，轮压P=，[]σσ<=⨯=Pa 4.1356.20460862000138500M ，端梁满足强度要求。
端梁刚度计算[]m m 410004000f m m 7.34849225202060004840002138500f 3==<=⨯⨯⨯⨯=，端梁满足刚度要求。
5、主梁与端梁连接计算主梁与端梁的螺栓连接布置:采用两列螺栓布置，螺栓规格为M20×80，级，许用预拉力[P]==×155=， 行间距如下：起重机歪斜侧向力P=×=13850N ，力矩M1=13850N×4000mm=Nmm ，歪斜侧向力矩对螺栓产生的拉力如下，拉力不均匀系数， N1=N k 4.413548354835554000005.222=⨯+⨯⨯⨯、起重机的支撑反力引起的力矩M2=×2×129mm=Nmm ，支撑反力矩对螺栓产生的拉力如下，拉力不均匀系数， N2=N k 88.59692189230924292429357330005.22222=⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯ 螺栓所受总拉力N=N1+N2=+=<[P]=， 螺栓满足使用要求。
6、大车运行机构计算起重机稳态运行阻力P j =P m +P a?P m =()N275800857.03217685.13504.0280015.081.911000180020000=⨯=⨯⨯+⨯⨯⨯++P a =()N 644002.081.911000180020000=⨯⨯++ P j =P m +P a =2758+644=3402N起重机稳态运行功率P N =kW 5.0485.0100060/303402=⨯⨯⨯起重机运行电机功率根据稳态运行功率，同时将计算结果乘以系数，得电机功率 P=×=，实际选用，满足要求。
起重机大车运行的加速度及启动时间$()dj dq M M J -⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=m 55.9mkJ n t 31q η，其中n=1380r/min ，m=4，k=，21m kg 036.0⋅=J ，2223kg 38.033.51435.032800m J ⋅=⨯⨯=，m 95.2513805.195495.2N M dq=⨯⨯=， m 6.1385.033.512350.034022j N i D P M j d =⨯⨯⨯==η则()s 26.1395.25255.985.038.0036.01.123801t q =-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯⨯= 启动加速度2/25.02/5.0a s m s m ==， 一般规定加速度小于s 2，本机加速度符合要求。
大车运行打滑验算大车轮的最小轮压P min =N 278734/81.91100081.91800255001293=⨯+⨯⨯ 大车轮对轨道的粘着力N 0==⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+N 2787335080015.014.03998N 电机驱动力N d =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯25.035.0233.51036.01.113805.1954935.085.033.512=2407N N 0>N d ，最小轮压处不会打滑。
7、参考资料GB/T3811-2008 起重机设计规范起重机设计手册 第二版 中国铁道出版社 张质文等 机械设计手册 第五版 化学工业出版社 成大先等。