桥式起重机设计(修改版).doc

Delegates, staff: Hello! in the run-up to the Spring Festival, we held one session of four staff representatives Conference 2013-workshop, full back in 2012, careful analysis of the current situation, discuss 2013 development plans. 　　Here, on behalf of my company 2013 work reports to the General Assembly, for consideration. 　　Pillar I, 2012 back in 2012, XX power companies adhere to the party's 17 great spirit for guidance, comprehensively implement the scientific concept of development, promoting cost-leadership strategy, standards, focus on implementation, lean management, continuously improve, smooth present safety situation of enterprise management, business management and control scientific and standardized, and the dedication of staff, manage a harmonious and democratic atmosphere of the good situation. Main indicators are as follows:-the battery indicator: power generation totaled 7.815 billion kWh, beyond the annual budget implementation capacity of 315 million kWh, an increase of 757 million kWh. 　　Sales totaled 7.425 billion kWh, exceeding sales of 330 million kWh the annual Executive budget, an increase of 729 million kWh. --Security measures: unplanned outages 2.5 times. 　　No personal injury accident occurred, no major accident and above, no major fire accidents without environmental pollution accidents, safety for three consecutive years to maintain stability to good posture. 　　– Business financial indicators: total profits of 255 million Yuan, beyond the annual budget of 207 million Yuan, beyond the Datang company index 41.89 million Yuan, an increase of 1.76 million Yuan, FCM assessment at grade four. 　　--Energy: power supply standard coal completing 312.25 g/kWh, down 0.1 g/kWh; integrated auxiliary power consumption ratio in 5.12%, down 0.26%; pollutant emissions performance greatly reduced compared to last year, carbon 0.09 g/kWh, sulfur dioxide 0.104 g/kWh NOx 0.512 g/kWh; dust removal efficiency of more than 99.8%. --Reliability index: equivalent availability factor in 93.47%, increased 7.95% from a year earlier. 　　Equivalent forced outage rate 0.08%, 0.16% reduction over the same period a year earlier. 　　Major achievements: first, we should adhere to the two "management system" basis, strengthening technological research, strengthen hidden hazards control and intrinsic safety Enterprise construction took new steps. -The two "management system" for improvement. Focus on promoting the power of the company management system and the application and implementation of the safety loop five-star management system, improve the safety management system, realize the system of safety control. Further regulate security routines, safety supervision and management network role to play to achieve closed-loop. Strengthening the supervision and management of habitual violation of, strengthening the safety supervision of outsourcing contractors. Carried out in spring and autumn of security inspections, flood control and inspection, safety production month, day supervision of production safety and the Olympic Games and other
1 概述
1.1 桥式起重机的发展概述
我国起重机最早是通过学习和仿造前苏联的技术制造出来的，因此，我国起重机到现在还残留着前苏联起重机原型的影子。受到我国国内条件以及传统冶金工艺的制约，国内起重机制造业在改革开放前几乎没有发展，还是50年代前苏联的水平。改革开放后，国内起重机生产厂家开始对起重机进行各种摸索和改进，来适应日益强大的生产需求，其中既有成功的例子，也有失败的教训。20世纪90年代以来，以我国起重机龙头企业太原重型机械厂和大连起重机厂为首，一些厂家开始与国外同行接触，进行技术合作，把经过实践检验成熟可靠的技术应用于新的产品中，为我国铸造起重机行业揭开了新的篇章。为了在国际起重机行业占有一席之地，我们还必须在引进吸收先进技术的同时，举一反三，积极探索铸造起重机的发展方向，以形成自己的特色和优势。起重机是指能在一定范围内垂直起升和水平移动物品的机械，具有动作间歇性和作业循环性，多用于人力不能完成的任务。桥式起重机：横架于车间、仓库和料场上空进行物料吊运的起重设备。由于它的两端坐落在高大的水泥柱或者金属支架上，形状似桥，所以又称“天车”或者“行车”。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。它是使用范围最广、数量最多的一种起重机械。所以桥式起重机在室内外工矿企业、钢铁化工、铁路交通、港口码头以及物流周转等部门和场所均得到广泛的运用。
1.2 桥式起重机的发展方向概述
随着工业的发展，桥式起重机日常趋向高速化大型化智能化方向发展。
高速化：大型桥式起重机主起升机构的起升速度已达12m／min，付起升速度15m／min，主副小车运行速度均在40m／min，大车运行80m／min以上。
大型化：由于石油、化工、冶炼造船以及电站等的工程规模越来越大，所以吊车起吊物品的重量也越大。如海上采油平台的超大结构件重大3000T。英国亚当森公司生产的世界上最大的铸造起重机起重量已达550t，目前国内最大的太原重工股份公司生产的450t起重机。
智能化：整机电控配置先进，已发展到全部机构变频调速，检测手段先进，运行自动监控、自动跟踪、检测智能化，给维护检修提供了便捷。在起重机械上应用计算机技术，可以提高作业性能，增加安全性，以至实现无人自动操作。因此对于大型化的铸造起重机，主起升机构安全可靠性的设计就显得更尤为重要。否则一旦发生事故后果是十分严重的。
1.3 桥式起重机的特点概述
桥式起重机是桥架型起重机的一种，它依靠起升机构和在水平面内的两个相互垂直方向移动的运行机构，能在矩形场地及其上空作业，是工矿企业广泛使用的一种起重运输机械。它具有承载能力大，工作可靠性高，制造工艺相对简单等优点。
桥式起重机一般有大车运行机构的桥架、装有起升机构和小车运行机构的起重小车、电气设备、司机室等几大部分组成。外形像一个两端支承在平行的两条架空轨道上平移运行的单跨平板桥。起升机构用来垂直升降物品，起重小车用来带着载荷作横向移动，以达到在跨度内和规定高度内组成的三
维空间里做搬运和装卸货物用。
桥式起重机是使用最广泛、拥有量最大的一种轨道运行式起重机，其额定起重量从几吨到几百吨。最基本的形式是通用吊钩桥式起重机，其他形式的桥式起重机都是在通用吊钩桥式起重机的基础上派生发展出来的。
2 桥式起重机的介绍
2.1 桥式起重机的分类
可以分为三大类:1)通用桥式起重机 2)专用桥式起重机3)电动葫芦型桥式起重机：
1)通用桥式起重机
通用桥式起重机是指在一般环境中工作的普通用途的桥式起重机(见标准GB/T14405-93)以下类型的起重机都属于通用桥式起重机：
①通用吊钩桥式起重机 ②抓斗桥式起重机 ③电磁桥式起重机
④两用桥式起重机 ⑤三用桥式起重机 ⑥双小车桥式起重机
2）专用桥式起重机
①冶金桥式起重机 ②防爆吊钩桥式起重机 ③绝缘吊钩桥式起重机
3）电动葫芦型桥式起重机
其特点是桥式起重机的起重小车用自行式电动葫芦代替，或者用固定式电动葫芦作起重小车的起升机构，小车运行、大车运行等机构的传动装置也尽量与电动葫芦部件通用化。因此,在中小起重量范围的一般使用场合使用越来越广泛，甚至有替代某些通用桥式起重机的趋势。
①电动梁式起重机 ②电动葫芦桥式起重机
2.2 桥式起重机运行机构设计的目的、内容和要求
1）设计的目的
其目的在于通过桥式起重机设计，使我们在拟订传动结构方案、结构设计和装配、制造工艺以及零件设计计算、机械制图和编写技术文件等方面得到综合训练；并对已经学过的基本知识、基本理论和基本技能进行综合运用。从而培养具有结构分析和结构设计的初步能力；使学生树立正确的设计思想、理论联系实际和实事求是的工作作风，作为毕业设计的选题不仅可以检验自己的机械专业能力还可以考察创新创造能力。为以后对起重机的设计与研发做了很好的铺垫。
2） 设计的内容
主起升构的计算：确定机构的起升传动方案、钢丝绳的选择、滑轮和卷筒的计算、根据静功率初选电动机、减速器的选择、制动器的选择、起动时间与起动平均加速度的验算、电动机的发热验算、联轴器的选择等；
副起升机构的计算：确定机构的起升传动方案、钢丝绳的选择、滑轮和卷筒的计算、根据静功率初选电动机、减速器的选择、制动器的选择、起动时间与起动平均加速度的验算、电动机的发热验算、联轴器的选择等；
小车的运行机构计算：确定机构的布置简图、轮压的计算、电动机的选择、制动器的选择、减速器强度验算、联轴器的计算、车轮计算、车轮轴的计算等；
大车的运行机构计算：确定机构的布置简图、轮压的计算、电动机的选择、制动器的选择、减速器强度验算、联轴器的计算、车轮计算、车轮轴的计算；
3） 设计的要求
a) 完成整个起重机大车机构及桥架的设计计算，合理选择大车机构；大车运行机构的主要元件；合理设计桥架截面尺寸
b) 绘出起重机装配图、大车装配图、桥架结构图、大车车轮零件图；
c) 设计计算说明书50页左右。

2.3 主要技术参数
起升高度：8m
起升速度：2.6～16m/min
小车速度：30m/min
大车速度：40m/min
工作级别：5级
JC值：25％
跨度：34m

3 主起升机构的计算
3.1 主要参数与机构的布置简图：
已知：起重量：Q=25t
工作类型：中级（JC%=25）
最大起升高度：12m
起升速度：2.6～16m/min
机构布置简图如图1所示

1.电动机 2.联轴器 3.传动轴 4.制动器 5.减速器 6.卷筒 7.轴承 8.平衡滑轮 9.钢丝绳 10.滑轮组 11.吊钩
图1 主起升机构传动简图
3.2 钢丝绳的选择:
根据起重机的额定起重量,选择双联起升机构滑轮组分倍率为4,钢丝绳缠绕方式如图2所示:

图2 主起升钢丝绳缠绕简图
1） 钢丝绳所受的最大静拉力:

式中 Q ——额定起重量,Q=25000kg
G钩——吊钩组重量,G钩=500kg (吊钩挂架的重量一般约占额定起重量的2%~4%,这里取勾钩挂架重量为500kg)
M ——滑轮组倍率,m=4
η组——滑轮组倍率, η组=0.98
Smax=25000+5002×4×0.98=3252.55N

2） 钢丝绳的选择:
所选择钢丝绳的破断拉力满足:

而S绳=a∑S丝, n绳——钢丝绳的安全糸数,对于高级n绳=6
由上式可得:
S绳=19.51kN
根据∑S丝查钢丝绳产品目录(附录12)可选用:
钢丝绳6×37(B)类， ∑S丝=27.70kN
因为∑S丝>19.51kN所以满足要求,钢丝绳直径为d绳=8mm
3.3 滑轮和卷筒的计算
1） 滑轮和卷筒最小直径的确定:
确保钢丝绳具有一定的使用寿命,滑轮和卷筒直径(自绳槽底部起的直径)应满足：
D≥(e-1) d绳
式中e糸数,对中级工作类型的桥式起重机,取e=25
所以, D≥(25-1)×17=408mm 取卷筒和滑轮直径为D=500mm
2） 卷筒长度和厚度的计算:(如图3所示)

图3 双联卷筒尺寸图
L双=2(L0+L1+L2)+L光
L0=(Hmax/π·D0+n)·t
式中Hmax——最大起升高度, Hmax=12m
n——钢丝绳安全圈数,使钢丝绳尾受减小便于固定,通常n=1.5~3圈;取n=2
t ——绳槽节距,t=d绳+(2~4)=19~21,取 t=20mm
D0——卷筒的计算直径(按缠绕钢丝绳的中心计算)
D0=D+d绳=500+17=517mm
L光卷筒左右绳槽之间不刻槽部分长度,根据钢绳允许偏角确定L光=L3-2Hmin·tga2
其中L3 ——吊钩组两侧滑轮绳槽中心线之间的距离，L3=415mm
Hmin——当吊钩滑轮组位于上部极限位置时,卷筒轴和滑轮轴之间距离,Hmin=1300mm
a2——卷筒绕出的钢丝绳分支相对于铅垂线的允许偏斜角a2≤5~6度,取tga2=tg6=0.1
L光——415—2×1300×0.1=155mm
L0 ——卷筒半边的绳槽部分的长度：(π取3.14)
L0=(8000×4/3.14×517＋2)×20=434mm
卷筒长度L双=2×(434+6×20)+155=1263mm
取L双=1300mm,卷筒材料采用HT200,其壁厚可按经验公式确定δ=0.02D+(6~10)=0.02×500+8=18 取δ=22mm
卷筒壁压应力验算:
σymax=Smax0.02σ1=73.92MPa
由选用HT200,最小抗拉强度σb=195MPa；
许用应力[σy]=σb/n=97.5MPa；
σymax<[σy],故强度满足要求足够；
3） 卷筒转速

n卷筒 max=v×mπ×D0=12.32转/分
4 副起升机构的计算
4.1 主要参数与机构的布置简图
已知：起重量：Q＝8000kg
工作类型：中级（JC%=25）
最大起升高度：12m
起升速度：10m/min
机构布置简图与主起升机构类似，不再画出。
4.2 钢丝绳的选择
根据起重机的额定起重量,选择双联起升机构滑轮组倍率为2，钢丝绳缠绕方式如图4所示：

图4 副起升钢丝绳缠绕简图
1）钢丝绳所受的最大静拉力:

式中 Q——额定起重量,Q=8000kg
G钩——吊钩组重量,G钩=160kg (吊钩挂架的重量一般约占额定起重量的2%~4%,这里取勾钩挂架重量为160kg)
M——滑轮组倍率,m=2
η组——滑轮组倍率, η组=0.99
Smax=8000+1602×2×0.99=2060.6kg
2） 钢丝绳的选择:
所选择钢丝绳的破断拉力满足:

而S绳=a∑S丝；
式中n绳——钢丝绳的安全糸数,对于中级n绳=5.5
∑S丝——钢丝破断拉力（kg）
a——折减糸数，对于绳6×19的钢丝绳a=0.85
n绳——钢丝绳安全糸数，对于中级工作类型n绳＝5.5（表2－1）
由上式可得:
S绳=13333.33kg
根据∑S丝查钢丝绳产品目录(附录12)可选用:
钢丝绳6x19—12.5—155—1—光—右交(GB1120—74) ∑S丝＝8870kg
因为∑S丝＝8870kg>8334kg，所以满足要求,钢丝绳直径为d绳=12.5m
4.3 滑轮和卷筒的计算
1）滑轮和卷筒最小直径的确定:
为了确保钢丝绳具有一定的使用寿命,滑轮和卷筒直径(自绳槽底部起的直径)应满足:
D≥(e-1) d绳
式中e糸数,对中级工作类型的桥式起重机,取e=25
所以, D≥(25-1)×12.5=300mm，查标准规格选用滑轮的直径D=350mm和卷筒直径为D=400mm
2） 卷筒长度和厚度的计算:(如图5所示)

图5 双联卷筒尺寸简图
L双=2(L0+L1+L2)+L光
而L0=(Hmax·m/π·D0+n)·t
式中Hmax——最大起升高度, Hmax=10m
N——钢丝绳安全圈数,使钢丝绳尾受减小便于固定,通常n=1.5~3圈;取n=2
t——绳槽节距,t=d绳+(2~4)=12.5~16.5,取 t=16mm
L1、L2——空余部分和固定钢丝绳所需要的长度，取L1＝L2＝3·t
L1＝L2＝48mm
D0——卷筒的计算直径(按缠绕钢丝绳的中心计算)
D0=D+d绳=400+12.5=412.5mm
L光——卷筒左右绳槽之间不刻槽部分长度,根据钢绳允许偏角确定L光=L3-2Hmin·tga2
其中L3——吊钩组两侧滑轮绳槽中心线之间的距离，L3=350mm
Hmin—当吊钩滑轮组位于上部极限位置时,卷筒轴和滑轮轴之间距离,Hmin=1350mm
a2——卷筒绕出的钢丝绳分支相对于铅垂线的允许偏斜角a2≤5~6度,tga2=tg6=0.1
L光——350－2×1350×0.1=80mm
L0——卷筒半边的绳槽部分的长度
L0=(10000×2/3.14×415＋2)×16
=279mm
卷筒长度L双=2×(279+48+48)+80=830mm
取L双=850mm,卷筒材料采用HT200,其壁厚可按经验公式确定δ=0.02D+(6~10)=0.02×500+8=18 取δ=22mm
卷筒壁压应力验算:
MPa
由选用HT200最小抗拉强度σb=195MPa
许用应力[σy]=σb/n=130MPa
σymax<[σy],故强度满足要求足够.
3） 卷筒转速
转/分
5 小车运行机构的运算
5.1 主要参数和机构布置简图
起重量在5T至50T范围内的双梁桥式起重机的小车，一般采用四个车轮风支承的小车，其中两个车轮为主动轮，主动轮由小车运行机构集中驱动。
主要参数：
起重量：主起重Q＝20吨，副起重Q=5吨
工作制度：中级 JC%＝25
小车运行速度：30m/min
车轮数：4个（对面布置）
驱动形式：集中驱动
运行简图如图6下：

1.电动机 2.制动器 3.减速器 4.传动轴 5.联轴器 6.角轴承箱 7.车轮
图6 小车运行机构简图
5.2 轮压的计算
参考同类型规格相近的起重机，估计小车总重为7.5吨，近似认为由四个车轮平均承受。吊钩位于小车轨道的纵向对称轴线上，根据小车架布置图偏离，主、从动轮之间的中心线为80mm。
根据起重小车架的平衡方程式，可分别求出主动轮和从动轮的轮压（如图7所示）：

图7 计算简图
主动轮：

式中P1——主动轮轮压
KT——小车轮压，KT=2400mm

P1min=20080N(空载)
同理，可得从动轮轮压P2为：

P1min=19920N(空载)

5.3 电动机的选择
1）运行阻力的计算
1.小车满载运行时的最大摩擦阻力：

式中（Q+G）——额定起重量加吊钩重量（Q+G）=N
G架——小车自重，G架＝75000N
K——滚动摩擦糸数，K=0.05
μ——轴承摩擦阻力糸数，μ=0.015
K附——附加摩擦阻力糸数，K附＝1.5
D轮——车轮直径，D轮＝350mm
d ——轴承内径，d=90mm

(空载运行时P摩空＝810N)
2．小车满载运行时的最大坡度阻力：
P坡满＝（G+Q+G架）×K坡
式中K坡——坡度糸数，K坡＝0.002
P坡满＝（+7500）×0.002＝560N
(空载运行时P坡空＝160N)
3．小车满载运行时的最大静阻力
P静满=P摩满+P坡满=2820+560=3380N
（P静空＝810+160＝970N）
2）选择电动机，确定减速器
1．满载运行时电动机的静功率：

式中：P静满——小车满载运行时的静阻力，P静满＝3380N
V小车——小车运行速度，V小车＝30m/min
η——小车运行机构传动效率，η＝0.9
m——电动机个数，m＝1

2.选择电动机
N=K电×N静
式中：K电——电动机起动时为克服惯性的功率增大糸数，取K电＝1.2（起重机设计手册表9－6）
N=1.2×1.84=2.20kw
查电动机产品目录（附录28）选择JZR211-6电动机，功率N=2.2kw
转速n=900r/min,转子飞轮矩，GD电2=0.1kg/m2最大扭矩倍数θ＝3.05.
3.确定减速器
减速器的传动比：

式中：V小车——小车运行速度，V小车＝30m/min
N——电动机转速，N=900r/min
D轮——小车车轮直径，D轮＝0.35m
所以，
起动时的惯性力：

式中：a平满小车满载起动时的平均加速度，取a平满＝0.1m/s2(参见《起重机运输机械计算》表32，中国铁道出版社，1982出版)
起动时期减速器输入功率：

根据起动时－期输入功率，减速比，输入转速及工作类型产品目录，选取ZQH35-Ⅱ－3CA, i= 33，n=6.5kw（n=1000r/min）；
根据减速器的传动，计算实际的运行速度：
m/min

速度偏差：

所以，满足要求通过。
4.满载运行时电动机轴上的静力矩

式中i——小车运行机构减速器的公称传动比，i＝33
5.空载运行时电动机轴上的静力矩

3）起动时间与起动平均加速度的验算

式中M平起——电动机的平均起动力矩

V小车——小车运行速度

n——电动机转速，n=900r/min
K——考虑其他传动飞轮矩影响的糸数，换算到电动机轴上时，取K=1.15
GD2电——电动机转子飞轮矩，GD2电＝0.1kg·m2
GD2联——电动机轴上制动轮联轴器飞轮矩GD2联＝0.38 kg·m2（附录20）
(秒)
小车起动时间一般取t起满≤4~6秒,算得t起满=5秒,合格。
平均加速度验算：
为了避免过大的冲击及物品摆动，应使起动加速度a平满≤0.2m/s2（见起重运输机械计算表29）：
m/s2<0.2m/s2

所以，符合要求。
4） 电动机发热验算
电动机过热的条件：
N25≥K×γ×N静
式中N25——电动机在JC%=25条件下发出的额定功率N25%=2.2kw
N静——满载静功率，N静＝1.84kw
K——机构工作类型糸数，=0.75
γ——糸数，根据t起/tx查起重机设计手册，当t起/tx＝0.35时查知γ＝1.25
K·γ·N静＝0.75·1.84·1.25=1.725kw
因为，2.2>1.725kw，从计算可知，电动机满足不发热条件。
5） 起动时的打滑验算
小车运行机构只作空载情况的打滑验算：

式中θ——粘着糸数，对室内作业的超重机取θ＝0.15
K——粘差安全糸数，取K=1.05
μ——轴承摩擦糸数，取μ＝0.015
d——轴承内径， d＝90mm
D轮——车径直径，D轮＝35mm
M平起——电动机的平均起动动力矩（N·m）
M平起＝1.65×9750×2.2÷900=39.3 N·m
GD2电——电动机转子的飞轮矩，GD2电＝0.1kg/m2
GD2联——电动机轴上带制动轮联轴器的飞轮矩，GD2联＝0.38 kg/m2
K———考虑其它传动飞轮矩影响的糸数，换算到电动机轴上时
取K=1.15
a平空——小车空载起动时的平均加速度，取A平空＝0.54m/s2(参见起重机运输机械计算表32)
R驱min——空载时的驱动轮轮压之和，按空载平均轮压计算

公式左边：

公式右边：

由上结果可知，满足要求，所以空载起动时不会出现打滑现象。
5.4 制动器的选择
为了避免制动时行轮在钢轨上的滑移现象，必须控制适当的减速度，并按空载情况进行制动力矩的计算和选择制动器，最后进行满载制动验算。
1) 容许制动减速度a制空的确定：
对粘着糸数θ＝0.15的情况下，推荐用a制空＝0.55m/s2
2) 空载制动不打滑时，制动轴上所需的总制动力矩M总制动

式中符号意义同前；

3) 换算到制动轴上的空载运行（K附＝1）静阻力矩M空（静制）

式中η——机构效率，η＝0.9
K附——附加摩擦阻力糸数，K附＝1.5

4)制动器制动力矩M制动器计算
M制动器＝M总制动－M空（静制）＝36－2.3=33.7(N·m)
查制动器产品目录（附录28）选YDWZ－200/25型制动器，制动力矩[MZ]=200N·m，装配时调整力矩M制＝50 N·m
5）空载制动的最小制动路程S最小的计算

式中V小车——容许制动减速度，V小车＝29.97m/min
a制空——容许制动减速度，a制动＝0.55m/s2

6)满载制动（在制动力矩M制动器不变时）减速度a制满

式中M总制动＝36 N·m i=33
G架＝75000N Q起＝Q额+G=N
D轮＝0.35m K=1.15
GD2电＝0.1kg·m2 GD2联＝0.38 kg·m2
n制＝n电＝900r/min D轮＝0.35m
V小车＝29.97m/min

7)满载制动（M制动器不变时）制动路程S满

5.5 减速器强度验算
根据第Ⅱ类载荷确定减速器承受的最在载荷，验算减速器输出上的最大扭矩。
为了确定最大计算扭矩，首先要算出换算到减速器从动轴上的电动机最大起动力矩，制动力矩及打滑力矩;
电动机最大起动力矩：
其中θmax=3.05 i=33 η＝0.9

所以，
制动器的制动力矩：
打滑力矩：
结果：,所以,
减速器额定的输入扭矩为：

减速器输出轴扭矩为：M出=K×M计×i×η减
式中，K——最大短暂扭矩糸数，K=5
η减——减速器的传动效率，η＝0.96m
M出＝5×20×33×0.96=3168N·m
因为，1620<3168 N·m，所以减速器扭矩满足要求；
5.6 联轴器的计算
联轴器应满足下式要求：M计≤[M]
式中：M计——联轴器传递的计算力矩
[M]——联轴器许用扭矩
关于齿形联轴器：

式中：n——相应于第Ⅰ类载荷的安全糸数，n=1.6(表1－20)
θ等效1——计及实际起重量变动影响的等效静荷糸数取θ等效1＝1
θ等效2——计及机构起动，制动时动载荷对传动零件影响等效动载荷糸数θ等效2＝1.6（表1－21）
M零额——相应机构JC%值电动机额定力矩换算至计算零件上的力矩
对高速轴上的联轴器：

M等效=1×1.6×23.8=38.1kg·m
所以，M计高＝1.6×38.1＝61N·m；
对于低速轴上的联轴器：

根据连接尺寸和M计查联轴器产品目录，在高速轴上选用带制动轮联轴器（附录20）序号1，允许最大扭矩710 N·m，它的飞轮矩GD2联＝0.38kg·m2；在低速轴上选用CL3型联轴器（附录19），其允许最大扭矩3150 N·m，它的飞轮矩GD2联＝0.42 kg·m2 ；
5.7 车轮的计算
根据轮压、小车运行速度、工作类型初选：
车轮：踏面直径D=350mm,材料ZG55Ⅱ，HB≥300
轨道：P24(YB22263)
1） 车轮的计算轮压
1. 疲劳计算时的等效起升载荷由正式确定：

式中：θ等效Ⅰ——等效静载荷糸数，θ等效Ⅰ＝0.6（表1－20）
Q起 ——起升载荷重量，Q起＝N
所以，Q等效起＝0.6×=N
根据等效起升载荷确定车轮的等效轮压P等效，然后再由下式确定车轮的计算轮压：
式中：P等效——根据等效起升载荷计算最大轮压，作疲劳计算时的计算轮压

K1——等效冲击糸数，查表2－7，K1=1
γ——载荷变化糸数，根据

查表2－8，得γ＝0.8 P计＝1×0.8×51550=41240N
2.强度校核时的最大计算轮压

式中：θⅡ——动力糸数，取1.47（图1－3）
Pmax——满载小车最大轮压，Pmax=73420N
P计max=1.47×73420=N
2)车轮踏面接触应力计算
1.疲劳计算
因为采用轨道头部有曲率的钢轨，所以车轮与轨道成点接触，局部接触应为为：

式中：P计——计算轮压，P计＝41240N
D——车轮直径，D=350mm
γ——轨道头部曲率半径，P24型钢轨γ＝300mm(附录22)
[σ点]——许用接触应力，当HB≥320时，[σ点]＝160~200MPa

所以，符合要求。
2.强度校核：

式中：[σ点]max—最大许用接触应力，当HB>320时，[σ点]max＝240MPa~300MPa
式中其余符号意义同前一样；

所以，符合要求；
5.8 车轮轴的计算
1）疲劳计算
1．轴受纯弯曲时的应力：

式中：L——车轮两个轴承间距，L=200mm

2．轴受纯扭矩时的应力：
式中：车轮轴所承受的计算扭矩
其中：θⅠ——第一类载荷的动力糸数

W扭——抗扭断面模数

3.弯曲应力和扭转应力全的计算应力为：

式中：β——将扭转应力换算成弯曲应力的糸数，由于弯曲和扭转均对称，所以β＝1
[σ弯]－1——对称循环时的许用弯曲应力，当轴采用45号钢时

其中：K——应力集中糸数，K＝2
N——安全糸数，n=1.4(表1－22)

所以,
经比较可得出，疲劳计算通过。
2 强度计算
1.受纯弯曲时的计算应力：
式中M弯max——用最大轮压（第二类载荷）计算的轴的最大弯矩

W弯——轴的搞抗弯断面模数

2.受纯扭转时的计算应力：

式中：M扭max——第二类载荷的计算扭矩

W扭——抗扭断面模数

3.弯曲应力和扭转应力合成的计算应力

因为σ<[σ弯],所以强度计算通过。

6 大车运行机构的计算
6.1 主要参数和机构布置简图
双梁桥式起重机的桥梁，起重量在5T至50T范围内一般均由四个车轮支承，其中两个车轮为主动车轮。考虑到跨度比较大，所以主动车轮由大车运行机构分别驱动。
主要参数：
起重量：主起重Q＝20吨，副起重Q=5吨
工作制度：中级 JC%＝25
小车运行速度：40m/min
车轮数：4个（其中二个驱动）
驱动形式：分别驱动
跨度：34m
计算大车总重量（包括小车）：

运行简图如图8所示：

1.电动机2.制动器3.传动轴4.高速轴齿轮联轴器5.减速器6.低速轴齿轮联轴器7.车轮
图8 大车运行机构简图
6.2 轮压的计算
参考同类型规格相近的起重机，可近似认为至钩中心线至端梁两端，从车轮中心线距离相等地，主钩中心线离端梁中心线最小距离（L1=1.5m）；
1） 大车最大轮压（满载）

式中：G总——起重机总重，G总＝N
G小车——小车自重，G小车＝75000N
Q起 ——起升载荷，Q起＝N
L——桥架跨度，L=34m
L1——吊钩中心至端梁中心线的最小距离，L1=1.5m

2)大车最小轮压（满载）

3 大车最