单梁箱形桥式起重机主梁设计文档格式.docx

1、室温材料载荷类型额定载荷估计重量起升高度小车运行速度Q235或16Mn类10t小车不大于4t12m40m/min工作类型跨距桥架主梁形式大车不大于21.8t起升速度大车运行速度（中级）22.5m箱形梁8m/min90m/min表1-1 箱形梁设计给定条件1.2 箱形梁的构造和主要尺寸的确定图1-1 箱形主梁的构造简图1.2.1 箱形梁的构造箱形梁的结构尺寸示意图如图1-1所示。1.2.2 箱形梁的主要尺寸确定1、筋板及腹板的相关设计（1）主梁端部长度C的确定（2）主梁盖板厚度与腹板厚度的确定（给出推荐值如表1-2）起重量Q（tf）5，810（12.5）15（16）2030（32）50腹板厚66

2、，8盖板厚8，1010， 1212，141622表1-2 箱形主梁腹板和盖板厚度的推荐值（mm）注：表中所列板厚较大者用于跨度较大者据表1-2选出跨度为22.5m的盖板厚，腹板厚。（3）主梁中部高度H和盖板间距h的确定当17L20mm420mm2140mm4160mm240230220380400410430440470表2-3 16Mn的机械性能钢号钢材厚度或直径（mm）抗拉强度（MPa）延伸率（%）16（1组）1725（2组）2636（3组）375055100的方圆钢520500480350330310290280210190表2-4 类载荷组合情况时钢材的许用应力应力种类符号许用应力（M

3、Pa）第1组第2,3组第2组第3组拉，压，弯剪切1609514085130205120本次设计的是类载荷组合的设计，所以可以根据表2-1选出Q235的，16Mn的。根据表2-2和表2-3选出Q235的，。16Mn的，。所以，Q235和16Mn的许用应力可以从表2-4中选用，即2.1.2 强度校核图2-1 箱形梁式桥架结构的重量曲线主梁自重的确定给定如图2-1的曲线图。据图2-1可知，起重量为10t，跨距为22.5米的梁的重量，小车重量。1、主梁自重引起的均布载荷q2、梁的自重在处引起的最大弯矩为：3、额定载荷P在处引起的最大弯矩为：4、危险截面最大弯矩为：5、主梁跨中截面对水平重心轴x-x的抗

4、弯截面模量（） 主梁跨中截面对水平重心轴x-x的惯性矩（） 主梁跨中截面的一半6、危险截面处的最大正应力的计算：所以Q235和16Mn钢都可以用来制造箱形梁。2.2 主梁跨端截面的最大剪切应力的计算1、各参数及其含义梁自重引起的剪力（N），最大载荷移至跨端时引起的剪（N），主梁跨端最大剪力（N），主梁端部支承截面对水平重心轴x-x的惯性矩（），S主梁端部支承截面半面积对水平重心轴x-x的静矩（）。2、各参数的计算 所以应该选择16Mn钢进行箱形梁的制造。2.3 主梁的静刚度计算1、挠度许用值的确定选取严格的挠度许用值。2、挠度计算主梁中部截面对水平重心轴x-x的惯性矩（）E为弹性模量，对于钢可

5、取自重引起的最大挠度额定载荷引起的最大挠度第3章 焊脚尺寸的设计及校核3.1 主梁的角焊缝据焊接工艺简明手册4表7-6知，当7mm=10mm18mm时，焊脚尺寸选K=4mm。据焊接结构学5中表4-12和表4-13知，16Mn钢的焊缝剪切应力许用值。所以，即选用4mm焊脚高度合适。据起重机计设计手册3表2-2-2选出筋板的焊脚尺寸。3.2 主梁与端梁的角焊缝据起重机计设计手册3，主梁与端梁以角焊缝焊接，有公式。式中为角焊缝切应力、为主梁最大支反力、为焊缝长度之和、为焊缝剪切强度许用应力。据起重机计设计手册3中表2-2-2选，据表2-2-3可以得出所以所选焊缝形式及焊脚尺寸强度校核合格。第4章 装

6、焊工艺4.1 基本要求4.1.1 对焊工的要求受力构件应由持证焊工施焊。从事制造、安装、修理起重机的受力构件的焊工必须进行考试，对考试合格者发给焊工合格证（已取得锅炉、压力容器焊工合格证的可不再另行考试），凡考试不合格者不得从事起重机受力构件的焊接（起重机的主要受力构件指：主梁、端梁、支腿、塔架、臂架等）。4.1.2 对设备的要求要根据焊接方法正确选择焊接设备。据MAG焊选择NBC-630（直流）型焊机。4.1.3 对材料的要求1、根据使用条件确定母材种类、厚度。根据市售钢板尺寸确定拼板时共有多少条拼接焊缝。2、确定焊接材料的种类和规格焊接材料应选用性能高于或等于相应母材标准规定值的下限或满足

7、图样规定的技术要求。还保证力学性能，且需控制抗拉强度上限。选用熔化极气保护焊，则应确定保护气体种类和气体流量，焊丝牌号和直径。4.1.4 坡口和焊缝形式的选择拼板采用对接焊缝，根据板厚、焊接方法和加工能力，坡口形式选择I型坡口。箱形梁的角接头通常采用角焊缝。根据焊缝的受力情况、部位、焊接方法及装焊顺序，角焊缝选择单面连续角焊缝以及双面连续角焊缝。4.1.5 对环境的要求 桥式箱形梁一般制造时都在室内，所以对环境要求较小。只有湿度和温度要求。一般要求湿度小于90%，温度大于-10。4.2 焊前准备4.2.1 焊接方法主梁的上下盖板及腹板的对接采用MAG焊，腹板的下料采用微机控制，筋板用剪板机进行

8、下料。为了保证主梁的几何尺寸，在盖板、筋板、腹板定位焊完成后，按照工艺确定的电流、电压、焊接顺序、焊接方向、焊缝的分布进行二人、四人对称焊接，确保结构受热均匀，变形在控制范围内，然后在平台上进行桥架起吊翻转焊接。在结构件的生产过程中，根据生产过程的检测结果，采取变换支撑点，变换焊接顺序，采用定位工装 ，配合火焰矫正等方法来控制和修复结构的变形，保证起重机的上拱度，同一截面高低差，垂直度等几何参数达到国家标准要求。1、主梁下料采用自动火焰切割方法。a、盖板下料 将上、下盖板校正后在对接长度方向上放400mm的工艺余量。b、腹板下料 腹板矫平后首先在长度方向上拼接，然后左右两侧腹板对称气割，以防主梁两侧腹板尺寸不同，引起主梁的扭曲变形。为使主梁有规定的上拱度，腹板下料时，需放22.5mm的拱度，并且在离中心处不得有接头，为避免焊缝集中，上下盖板与腹板的接头应错开，距离不小于200mm，腹板下料后长度误差为10mm。2、坡口制备 所有对接焊缝均采用坡口，间隙为2mm。角焊缝也不开破口