畢業(yè)設計---h336b塔式起重機起升機構(gòu)及臂架設計

1、<p>　　H3/36B塔式起重機起升機構(gòu)及臂架設計</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　塔式起重機在建筑行業(yè)運用很廣泛，尤其是在高層建筑中，更是必不可少的起重運料工具。本設計主要完成起升機構(gòu)和臂架部分的設計，在查閱了大量文獻和相關(guān)知識的同時，掌握了大量的有關(guān)塔式起重機的知識后，模仿H3/36B型塔式起重機的起升機構(gòu)和吊臂而設計的。

2、</p><p>　　起升機構(gòu)是塔式起重機的最主要機構(gòu)之一，尤其是傳動裝置減速器的設計尤為重要，吊臂以及在其上面行走的變幅小車主要承擔著運輸重物的任務，因此要對其進行嚴格的受力分析，并進行校核計算。由于吊臂結(jié)構(gòu)承受很大的載荷作用且具有很大的危險性，故選材和構(gòu)件連接上要十分嚴格。與此同時，還要考慮到材料的經(jīng)濟性，即造價成本問題。</p><p>　　在借鑒前人經(jīng)驗和參閱相關(guān)資料的基礎上，根據(jù)

3、設計題目中給定的設計參數(shù)，將臂架設計為正三角形水平桁架結(jié)構(gòu)。</p><p>　　通過社會調(diào)查和技術(shù)經(jīng)濟性分析，本設計具有一定得實際應用價值和市場潛能，可進行制造并投放市場。</p><p>　　關(guān)鍵詞：塔式起重機，起升機構(gòu)，吊臂，幅度，桁架</p><p>　　The Lifting mecheanism and Arm of H3/36B Crane tower

4、 Design</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The crane tower is used in construct profession very extensively ,particularly in hign buildings,is also the essential tool to rise the heav

5、y anticipates.This design primarily completes the design of lifting mechanism the arm part of crane tower.At checking the cultural heritage of large quantity and related knowledge at the same time,I complete the design b

6、y imitating the lifting mechanism and the arm of H3/36B crane tower,after master lots of knowledge about the crane tower.</p><p>　　The lifting mechanism is one of the important mechanism of the crane tower,

7、particularly is the transmission device reducer .The arm and the amplitude running above it undertake the load primarily, therefore we must analyze the stress strictly, and check them by calculating.Because theconstructi

8、on of the arm bears the load applied to it and is wery dangerous to people,it will be strict to choose the matericals and component conjunctions.Meanwile we must consider the economy of the materials,whic</p><

9、p>　　On the basis drawing prehominid experience and referring to the relevance data , according to the structure designing the level truss giving stable design a parameter , the arm rack being designed for the regular

10、triangle in examination questions.</p><p>　　By the society inwestigates and analyzing the technical economy ,the design has certain value of practical application ,I think we can manufacture it and release i

11、t.</p><p>　　Keywords: crane tower，lifting mechanism，the arm crane，amplitude，truss</p><p><b>　　1緒論</b></p><p><b>　　1.1概述</b></p><p>　　塔式起重機簡稱塔機

12、，也稱塔吊，源于西歐。具有工作效率高、使用范圍廣、回轉(zhuǎn)半徑大、起重高度高、操作方便以及安裝與拆卸比較簡便等特點，因而在建筑安裝工程中得到廣泛的使用，并成為一種總要的施工機械。塔式起重機除了用于工業(yè)與民用建筑外，在電站施工、水利建設以及造船等部門也常有應用。</p><p>　　在我國，塔式起重機的生產(chǎn)和應用已有40多年的歷史，經(jīng)歷了一個從測繪仿制到自行設計制造的過程。</p><p>　　

13、20世紀50年代：1954年仿制民主德國設計的建筑師-Ⅰ型塔式起重機，在撫順試制了我過第一臺TQ2-6型塔式起重機。</p><p>　　20世紀60年代： 1961年，首先在北京試制成功了紅旗-Ⅱ型塔式起重機，它是我國最早自行設計的塔式起重機。隨后我國又自行設計了TQ-6型塔式起重機。</p><p>　　20世紀70年代：我國塔式起重機進入了技術(shù)提高、品種增多的新階段。這一時期先后開發(fā)

14、了ZT100、ZT120、ZT80等小型變幅自升式塔式起重機；QT-20小車變幅內(nèi)爬式塔式起重機；QTL16、TQ40、TQ45、TD25、QTG40、QTG60下回轉(zhuǎn)動臂自行架設快裝塔式起重機等。</p><p>　　20世紀 80年代：我國出現(xiàn)了很多新產(chǎn)品，主要有TQ80A、QTZ100、QTZ120等自升式塔式起重機，QT60、QTK60、QT25HK等下回轉(zhuǎn)快裝塔式起重機和QT90上回轉(zhuǎn)動臂下頂升接高塔式

15、起重機。</p><p>　　進入20世紀年代以后，我國塔式起重機行業(yè)隨著全國范圍內(nèi)建筑任務的增加而進入一個新的興盛時期，無論從生產(chǎn)規(guī)模、應用范圍和塔式起重機的總量等角度來衡量，我國均堪稱塔式起重機大國。</p><p>　　1.2 塔式起重機的分類</p><p>　　1.2.1按塔式起重機的回轉(zhuǎn)方式分類</p><p>　　按照回轉(zhuǎn)部分裝

16、設的位置不同可分為上回轉(zhuǎn)式塔式起重機和下回轉(zhuǎn)式塔式起重機兩類。</p><p>　　1.上回轉(zhuǎn)式塔式起重機及分類</p><p>　　上回轉(zhuǎn)塔式起重機是指回轉(zhuǎn)支撐裝設在塔機的上部的塔式起重機，按回轉(zhuǎn)支承構(gòu)造的形式，上回轉(zhuǎn)部分的結(jié)構(gòu)可分分為塔冒式、轉(zhuǎn)柱式和轉(zhuǎn)盤式三種，見表1.1。</p><p>　　表1.1 上回轉(zhuǎn)塔式起重機的分類</p><p&

17、gt;　　上回轉(zhuǎn)塔式起重機具有的有優(yōu)點：底部輪廓小，要求較小的建筑基地空間。不影響建筑材料堆場的使用；塔身不回轉(zhuǎn)故回轉(zhuǎn)慣量??；便于改裝成附著式起重機，能使用多種型式建筑物的施工需要。由于回轉(zhuǎn)部分裝在塔身上部，其高度位置總在建筑物之上，所有尾部尺寸只要不與其他建筑物相碰，可以設計的稍大一點，以便在減小平衡重量的同時改善塔身受力，減少彎矩作用。</p><p>　　2. 下回轉(zhuǎn)式塔式起重機及分類</p>

18、<p>　　下回轉(zhuǎn)式塔式起重機是指回轉(zhuǎn)部分設置在塔機的下部，吊臂裝在塔身頂部，塔身、平衡重和所有的機構(gòu)均裝在轉(zhuǎn)臺上，并與轉(zhuǎn)臺一起回轉(zhuǎn)，其分類和優(yōu)點見表1.2。</p><p>　　表1.2下回轉(zhuǎn)式塔式起重機的分類及特點</p><p>　　1.2.2 塔式起重機的有無運行機構(gòu)分類</p><p>　　按塔式起重機有無運行機構(gòu)可分為固定式和移動式塔式起重機

19、兩類。</p><p>　　移動式塔式起重機的分類</p><p>　　移動式塔式起重機是指具有行走裝置，可以行走的塔式起重機，其分類和特點具體介紹見表1.3。</p><p>　　表1.3 移動式塔式起重機的分類及特點</p><p>　　2．固定式塔式起重機及其分類</p><p>　　隨著高層和超高層建筑的大量增

20、加，對于塔式起重機的塔身高度要求也隨之增加，塔身高度太大時，會使其鋼結(jié)構(gòu)過于笨重，起重機的安裝架設也會感到困難，對設備利用率和司機視野都帶來不利影響。所以建筑高度一般超過50m時，塔式起重機必須采用固定式塔式起重機。</p><p>　　固定塔式起重機是指通過連接件將塔身基礎固定在地基基礎或結(jié)構(gòu)物上，進行起重作業(yè)的塔式起重機。由于沒有運行機構(gòu)，因此塔機不能做任何移動。固定式塔式起重機分為塔身高度不變式和自升式。所

21、謂自升式是指依靠自身的專門裝置，增，減塔身標準節(jié)或自行整體爬升的塔式起重機。因此，它又可以分為內(nèi)部爬升和外部附加式兩種形式。</p><p>　　1.3 塔式起重機的組成及作用</p><p>　　塔式起重機的總體組成可分為金屬結(jié)構(gòu)部分、機械傳動部分，電氣控制與安全部分以及外部支撐的附加設施。</p><p>　　金屬結(jié)構(gòu)部分包括行走臺車架、支腿、底架平臺、塔身、套

22、架、回轉(zhuǎn)支撐、轉(zhuǎn)臺、駕駛室（包括電氣控制室）、塔帽、起重臂架、平衡臂架以及繩輪系統(tǒng)支架等組成。</p><p>　　機械傳動部分包括起升機構(gòu)、行走機構(gòu)、變幅機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、液壓頂升機構(gòu)、電梯卷揚機構(gòu)以及電纜卷筒機構(gòu)等組成。</p><p>　　電氣控制與安全保護部分包括電動機、控制器、動力線、照明燈各完全保護裝置以及中央集電環(huán)。</p><p>　　1.3.1金屬結(jié)

23、構(gòu)部分</p><p>　　起重機的吊臂、回轉(zhuǎn)平臺、人字架、底架和塔架等金屬結(jié)構(gòu)式起重機的重要組成部分。起重機的各工作機構(gòu)及零部件都是安裝或者支承在這些金屬結(jié)構(gòu)上的，起重機的金屬結(jié)構(gòu)式起重機的骨架。它承受起重機自重以及作業(yè)時的各種外載荷。組成起重機金屬結(jié)構(gòu)的構(gòu)件較多，其重量一般占整機重量的一半以上，耗鋼量大。因此，起重機金屬結(jié)構(gòu)的合理設計，隊減輕起重機自重，提高起重性能，節(jié)約鋼材有重要意義。</p>

24、<p>　　1.3.2機械傳動部分</p><p>　　塔式起重機一般設有起升機構(gòu)、變幅機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)和行走機構(gòu)，這四個機構(gòu)也是工程起重機的基本工作機構(gòu)。</p><p><b>　　起升機構(gòu)</b></p><p>　　起升機構(gòu)是起重機的最主要機構(gòu)。它是有電動機、卷筒、鋼絲繩、滑輪組和吊鉤組成。電動機的旋轉(zhuǎn)運動，通過卷筒-鋼絲繩-

25、滑輪組機構(gòu)變?yōu)榈蹉^的垂直上下直線運動。</p><p><b>　　變幅機構(gòu)</b></p><p>　　起重機變幅是指改變吊鉤中心與起重機回轉(zhuǎn)中心軸線之間的距離，這個距離稱為幅度，起重機由于能變幅，這就擴大了作業(yè)范圍，即又垂直上下的直線作業(yè)范圍擴大為一個面得作業(yè)范圍。</p><p>　　不同類型的起重機，變幅型式也不同，只要有兩種:一種是使

26、吊鉤繞小鉸點在吊臂平面內(nèi)改變吊臂與水平面夾角來實現(xiàn)變幅;另一種是靠小車沿吊臂水平移動來實現(xiàn)變幅。前者稱為吊臂俯仰擺動式變幅機構(gòu)，后者稱為行走小車式變幅機構(gòu)。</p><p><b>　　回轉(zhuǎn)機構(gòu)</b></p><p>　　起重機的一部分相對與另一部分作相對的旋轉(zhuǎn)運動稱為回轉(zhuǎn)。為實現(xiàn)起重機的回轉(zhuǎn)運動而設置的機構(gòu)稱為回轉(zhuǎn)機構(gòu)。起重機有了回轉(zhuǎn)機構(gòu)，從而使起重機從線、面作業(yè)

27、范圍又擴大為空間的作業(yè)范圍，回轉(zhuǎn)范圍分為全回轉(zhuǎn)和部分回轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　行走機構(gòu)</b></p><p>　　塔式起重機的行走機構(gòu)是專門設計的軌道上運動的行走臺車。它使塔身能做一定的單向行走。</p><p><b>　　液壓頂升機構(gòu)</b></p><p>　　塔式起重機采用可頂升

28、機構(gòu)后，不但為高層建筑的施工提供甚為重要的垂直運輸，而且擴大了塔式起重機的建筑安裝的使用范圍，并大大提高了塔式起重機的施工效率，簡化了塔式起重機的拆卸和安裝。</p><p>　　1.3.3 電氣控制與安全保護部分</p><p>　　電動機執(zhí)行來自控制元件的信號，故控制器性能的好壞直接與塔機的安全性能有關(guān)。由于臂架較長，光線暗時在駕駛室中可能看不清遠方，且可能出現(xiàn)視覺死角，故安裝照明燈，

29、在保證安全操作的同時，可以提醒路人注意安全。 </p><p><b>　　1.4 變幅機構(gòu)</b></p><p>　　塔式起重機為了滿足物料裝、卸工作位置的要求，充分利用自身的起吊能力（幅度減少能提高重量），塔式起重機需要經(jīng)常改變幅度。變幅機構(gòu)則是現(xiàn)實改變幅度的工作機構(gòu)，并用來擴大塔式起重機的工作范圍，提高生產(chǎn)率。</p><p>　　1.

30、4.1變幅機構(gòu)的類型</p><p>　　塔式起重機的變幅機構(gòu)工作性質(zhì)可以分為非工作性變幅機構(gòu)和工作性變幅機構(gòu)。</p><p>　　非工作性變幅機構(gòu)是指只在空載時改變幅度，調(diào)整取物裝置的工作位置，而在重物裝、卸移動過程中幅度不再改變。這種變幅機構(gòu)變幅次數(shù)少，變幅時間對起重機的生產(chǎn)率影響小，一般采用較低的變幅速度。其優(yōu)點是構(gòu)造簡單、自重輕。</p><p>　　工作

31、性變幅機構(gòu)是指只在帶載條件下變幅的機構(gòu)。變幅過程是起重機工作循環(huán)主要環(huán)節(jié)，變幅時間對起重機的生產(chǎn)率有直接影響，一般采用較高的變幅速度（吊具平均水平位移速度為0.33m/s～0.66m/s）。其優(yōu)點是成產(chǎn)率高，能更好地滿足裝卸工作地需要。工作性變幅機構(gòu)驅(qū)動功率較大，而且要求安裝限速和防止超載的安全裝置，與非工作性變幅機構(gòu)相比，結(jié)構(gòu)復雜，自重也較大。</p><p>　　塔式起重機的變幅機構(gòu)按機構(gòu)運動形式分為臂架擺動

32、式變幅機構(gòu)（簡稱動臂式）和運動小車式變幅機構(gòu)（簡稱小車式）。</p><p>　　動臂式變幅機構(gòu)是通過吊臂俯仰擺動實現(xiàn)變幅的?？捎娩摻z繩滑輪組和變幅液壓缸使吊鉤作俯仰運動，塔式起重機中一般多用前者。動臂式變幅機構(gòu)在變幅時物品和臂架的重心會隨幅度的改變而發(fā)生不必要的升降，耗費額外的驅(qū)動功率，而且在增大幅度時，由于重心下降容易引起較大的載荷，所以一般多用非工作性變幅。動臂式變幅的優(yōu)點是：具有較大的起升高度，在建筑群施

33、工中不容易產(chǎn)生死角，拆卸也比較方便。其缺點是：幅度的有效利用率低，變幅速度不均勻，沒有裝設補償裝置時，重物不能做到水平移動，安裝就位不方便，變幅功率也大。</p><p>　　小車變幅機構(gòu)是通過移動牽引起重小車實現(xiàn)變幅的。工作時吊臂安裝在水平位置，小車由變幅牽引機構(gòu)驅(qū)動，沿著吊臂的軌道（弦桿）移動。小車變幅的優(yōu)點是：變幅時物料作水平移動，安裝就位方便；速度快、省功率；幅度有效利用率大。缺點是：吊臂承受較大的彎矩，

34、結(jié)構(gòu)笨重，用鋼量大。</p><p>　　綜合以上兩種方案的優(yōu)缺點，有的塔式起重機同時采用兩種變幅方案，吊臂做成兩用，即可使小車沿吊臂水平移動，又可將小車固定在臂端實現(xiàn)吊臂俯仰變幅。</p><p>　　1.4.2 臂架擺動式變幅機構(gòu)</p><p>　　按照吊臂和驅(qū)動裝置間傳動件的結(jié)構(gòu)形式，動臂式變幅機構(gòu)可分為撓性傳動和剛性傳動兩類。這里僅討論在塔式起重機上常用

35、的利用鋼絲繩滑輪實現(xiàn)變幅的撓性傳動變幅機構(gòu)。</p><p>　　通常為了減小變幅繩長度，變幅滑輪組的動滑輪軸通過拉桿或拉鎖與吊臂端部相連，變幅滑輪組的定滑輪固定在塔式起重機的塔帽或者人字架上。為了使零部件盡可能做到通用，變幅鋼絲繩規(guī)格常取其與起升繩相同。這樣，當變幅滑輪組最大拉力確定后，即可方便地確定出變幅滑輪組所需的倍率。</p><p>　　變幅機構(gòu)傳動裝置與起升機構(gòu)基本相似，有齒輪

36、傳動（或行星齒輪）和渦輪傳動兩種基本形式，非工作性變幅機構(gòu)大多采用渦輪傳動。</p><p>　　動臂變幅，吊臂是靠自重和重物重量自動落下的。當次用齒輪傳動時，下降速度一般靠電氣制動進行控制；當采用自鎖的渦輪傳動時，吊臂只能在電動機反轉(zhuǎn)的情況下降落，吊臂下降速度可由電動機控制。</p><p>　　為了可靠地控制落臂速度，確保工作安全，在非電氣控制和調(diào)速的齒輪傳動變幅機構(gòu)中，甚至在具有自鎖

37、能力的渦輪傳動中。為在重力下降時能限速，以及防止渦輪因磨損而失去自鎖能力，一般都裝設有限速安全制動器。</p><p>　　撓性傳動的變幅機構(gòu)，當?shù)蹉^在最小幅度時，有可能由于風力、慣性力等作用而向后傾翻，所以一般都設有吊臂防后傾保險裝置。預防裝在吊臂前方時用拉鎖，反之則用撐桿。</p><p>　　2起升機構(gòu)的設計與計算</p><p><b>　　2.1

38、起升機構(gòu)</b></p><p>　　2.1.1起升機構(gòu)的工作原理</p><p>　　實現(xiàn)重物升、降運動的機構(gòu)稱為起升機構(gòu)，通常由電動機、制動器、減速器、卷筒、鋼絲繩、滑輪組及吊鉤等零部件組成。</p><p>　　圖2-1起升機構(gòu)示意圖</p><p>　　1-電動機；2-聯(lián)軸器；3-減速器；4-卷筒；5-導向滑輪；6-滑輪組

39、；7-吊鉤</p><p>　　工作原理：電動機通過聯(lián)軸器和減速器相連，減速器的輸出軸上裝有卷筒，它通過鋼絲繩和安裝在塔身或者塔頂上的導向滑輪及起重滑輪組與吊鉤相連。電動機工作時，卷筒將纏繞在其上的鋼絲繩卷進或放出，通過滑輪組使懸掛于吊鉤上的物品起升或下降。當電動機停止工作時，制動器通過彈簧力將制動輪剎住。</p><p>　　起升機構(gòu)采用的減速器通常有以下幾種：圓柱齒輪減速器、渦輪減速器

40、、行星齒輪減速器等，本方案采用圓柱齒輪減速器，優(yōu)缺點：效率高，功率范圍大，已經(jīng)標準化，因而使用普遍，但體積重量較大。</p><p>　　2.1.2起升機構(gòu)的設計計算</p><p>　　起升機構(gòu)的設計及計算主要包括：根據(jù)總體設計要求選擇合理的結(jié)構(gòu)型式，確定機構(gòu)的傳動布置方案；按給定的整機主要參數(shù)（最大額定起重量、起升高度、起升速度等）確定起重機構(gòu)參數(shù)，選擇確定機構(gòu)各起重零部件的結(jié)構(gòu)類型和

41、尺寸；進行機構(gòu)動力裝置的選擇計算等。</p><p>　　影響起升機構(gòu)的幾個因素</p><p><b>　　滑輪組的倍率</b></p><p>　　塔式起重機起升機構(gòu)通常都采用單聯(lián)滑輪組?；喗M的倍率對起升機構(gòu)的構(gòu)造有很大的影響。倍率越大鋼絲繩所受的拉力越小，但由于繞繩量的增加，將使鋼絲繩和卷筒長度增加，同時由于滑輪數(shù)目的增多，也加劇了鋼絲

42、繩的磨損和疲勞，從而降低鋼絲繩的使用壽命。但從另一方面看，增加倍率，須相應提高卷筒的轉(zhuǎn)速，因此傳動比就可以減小，使結(jié)構(gòu)較為緊湊。</p><p><b>　　卷筒的直徑</b></p><p>　　卷筒直徑應盡量選取最小許用值。因為隨著卷筒直徑的增加，轉(zhuǎn)矩和傳動比也將增大，從而引起整個機構(gòu)的龐大。但在起升高度較大時，應采取相反措施，通過增加卷筒直徑以限制其長度。<

43、;/p><p><b>　　聯(lián)軸器</b></p><p>　　在高速軸上，電動機和減速器一般都是通過彈性聯(lián)軸器相連。在低速軸上，減速器輸出軸和卷筒之間的聯(lián)接多采用滑塊或齒輪減速器，因為它們可以傳遞較大的扭矩，并有一定調(diào)心性能，對安裝調(diào)整比較有利。</p><p><b>　　制動器</b></p><p&

44、gt;　　制動器一般安裝在高速軸上，以減小其尺寸。通常利用聯(lián)軸器的半個聯(lián)接盤兼作制動，而帶制動輪的聯(lián)軸器半盤應安裝在減速器軸上。這樣，即使聯(lián)軸器損壞，制動器仍能起作用。目前也有將制動器裝在電動機尾部殼體內(nèi)，制成一個組合件，從而使機構(gòu)簡化緊湊。</p><p>　　綜上所述，起升機構(gòu)的設計應在保證滿足塔式起重機主要工作性能的同時，盡可能地使機構(gòu)工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，自重輕和維修保養(yǎng)方便等。</p>&l

45、t;p><b>　　起升機構(gòu)的載荷特點</b></p><p>　　1.物品起升和下降時，在驅(qū)動機構(gòu)中鋼絲繩拉力產(chǎn)生的扭矩方向不變。</p><p>　　2.物品懸掛系統(tǒng)由撓性鋼絲繩組成，物品慣性引起的附加轉(zhuǎn)矩一般不超過靜轉(zhuǎn)矩的%10，對機構(gòu)影響不大。</p><p>　　3.機構(gòu)起動或制動時，只有電動機輸出軸到制動器之間的零件承受較大的

46、動載荷，齒輪傳動和其他低速軸零件所受的動載荷不大。</p><p>　　2.2起升機構(gòu)起重零部件的選擇計算</p><p><b>　　2.2.1鋼絲繩</b></p><p>　　鋼絲繩是塔式起重機中使用最為廣泛的傳動撓性件。優(yōu)點是：卷撓性好、承載能力大、自重輕、運行時平穩(wěn)無噪音，適于高速轉(zhuǎn)動；彈性好、強度高、過載能力強，工作時一般不會發(fā)生突

47、然斷裂，比較可靠，因而，獲得廣泛使用。</p><p>　　選用鋼絲繩時，首先根據(jù)鋼絲繩的使用場合（如常溫、高溫、潮濕、多層卷繞……），一般優(yōu)先選用線接觸鋼絲繩，在腐蝕性較大的場合宜采用鍍鋅鋼絲繩。</p><p>　　鋼絲繩計算：起升機構(gòu)鋼絲繩直徑按最大靜載荷來確定。</p><p>　　d=C

48、 （2.1）</p><p>　　式中d-鋼絲繩的最小直徑，mm；</p><p>　　C-選擇系數(shù)（mm/）,參考表2-2選擇系數(shù)C=0.090</p><p>　　F-鋼絲繩最大工作靜壓力，N。</p><p>　　F= == 548.78N （2.2）<

49、/p><p>　　d=C =0.090 =2.11mm</p><p><b>　　2.2.2卷筒</b></p><p>　　卷筒是卷繞和容納鋼絲繩的部件。通過對鋼絲繩的收放，可把原動機的驅(qū)動力傳遞給鋼絲繩，并將原動機的回轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動。</p><p>　　卷筒的形狀一般為圓柱形，特殊要求的卷筒也有制成圓錐形和曲線形

50、的。在起重機起升機構(gòu)中主要是采用圓柱形的鋼絲繩卷筒。</p><p>　　卷筒計算：D=hd （2.3）</p><p>　　式中D-按鋼絲繩中心計算的卷筒的最小卷繞直徑，mm。</p><p>　　d-鋼絲繩的直徑,mm；</p><p>

51、;　　h-與機構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)，按表2-7選取</p><p>　　起升機構(gòu)的工作級別屬于,因此h的值選14，則有：</p><p>　　D=hd=14=29.54mm</p><p>　　2.2.3電機的選擇</p><p>　　1.選擇電機種類：交流電。載荷性質(zhì)：載荷平穩(wěn)，傳動不逆轉(zhuǎn)（順時針）。根據(jù)上述條件選擇三相交流異步

52、電機，即Y系列。</p><p>　　2.選擇電動機功率：</p><p>　　選擇電動機時應保證：</p><p>　　式中 -電動機額定功率，kW；</p><p>　　-工作機所需電動機功率，Kw。</p><p>　　卷筒工作時所需有效功率=

53、 (2.4)</p><p>　　式中F工作機的圓周力（即運輸帶的有效拉力），N；</p><p>　　v-工作機的線速度，m/s；</p><p>　　傳動機構(gòu)的總效率η==0.82</p><p>　　帶入式(2.4)= ==12.20Kw</p><p>　　因此選擇電機型號為YZMDW225M-4，轉(zhuǎn)

54、速為1000r/min，額定功率為22Kw，卷筒直徑為0.3m，起升速度為0.83m/s。</p><p><b>　　(2.5 )</b></p><p><b>　　(2.6)</b></p><p><b>　　(2.7)</b></p><p>　　2.2.4減速器的設

55、計和計算</p><p>　　本塔式起重機的起升機構(gòu)采用的減速器是雙級圓柱齒輪減速器。</p><p>　　輪類型、精度等級、材選定齒料和齒數(shù)</p><p>　　減速器的高速齒輪傳動</p><p>　　選用直齒圓柱齒輪傳動。</p><p>　　塔式起重機為一般機械，速度不是太高，因此選用7級精度（GB10095-

56、88）。</p><p>　　3）材料選擇：小齒輪選擇40Cr(調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS。大齒輪選擇45鋼，硬度為240HBS，兩者硬度差為40HBS。</p><p>　　選小齒輪的赤數(shù)=24;大齒輪齒數(shù)==4</p><p><b>　　按齒面接觸強度設計</b></p><p>　　由設計計算公式進行試算<

57、/p><p><b>　　(2.8)</b></p><p>　　確定公式中的各個計算數(shù)值</p><p>　　1）選載荷系數(shù)=1.3。</p><p>　　2）計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　=970r/min</b></p><p>

58、　　=12.2=12.11Kw (2.9)</p><p>　　3)選取齒寬系數(shù)=1。</p><p>　　4）查得材料的彈性影響系數(shù)=189.8MP。</p><p>　　5）按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限=750MPa；大齒輪的接觸疲勞強度極限=590MPa。</p><p>　　6）計算應力循環(huán)次數(shù)。<

59、/p><p><b>　　(2.10)</b></p><p>　　7)取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.90，=0.95。</p><p>　　8）計算接觸疲勞許用應力。</p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，則有</p><p>　　==0.9

60、 (2.11)</p><p><b>　　==0.9</b></p><p><b>　　(2) 計算</b></p><p>　　1)試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值</p><p><b>　　(2.12)</b></p><p>

61、;<b>　　(2.12)</b></p><p><b>　　=65.22mm</b></p><p>　　2)計算圓周速度 (2.13)</p><p><b>　　=3.31m/s</b></p><p&

62、gt;　　3)計算齒寬 </p><p><b>　　=1</b></p><p>　　4)計算齒寬與齒高之比</p><p>　　模數(shù) =2.718mm (2.14)</p><p>　　齒高 =2.25

63、 (2.15)</p><p><b>　　5)計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)m/s,7級精度，由文獻［3］圖10-8查得動載系數(shù);直齒輪， ；由文獻［3］表10-2可知,使用系數(shù)為</p><p><b>　　.5</b></p><p>　　由文獻［3］表10-4查得級

64、精度、小齒輪相對支承非對稱布置時，</p><p>　　1.12+0.18(1+1.6)+0.23 b帶入數(shù)據(jù)得</p><p>　　1.12+0.18(1+1.6)+0.23 1.423</p><p>　　由, ,文獻［3］圖10-13可知, ；</p><p><b>　　故載荷系數(shù)</b></p>

65、<p><b>　　=1.52.391</b></p><p>　　6)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由文獻［3］公式10-10a</p><p>　　得 ： （2.16）</p><p><b>　　7)計算模數(shù)</b></p><p><b>

66、　　=3.33mm</b></p><p><b>　　==11.923N</b></p><p>　　齒輪減速器的低速級傳動</p><p>　　1. 輪類型、精度等級、材選定齒料和齒數(shù)</p><p>　　1)選用直齒圓柱齒輪傳動。</p><p>　　2)塔式起重機為一般機械，速

67、度不是太高，因此選用7級精度。</p><p>　　3)材料選擇：小齒輪選擇40Cr(調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS。大齒輪選擇45鋼，硬度為240HBS，兩者硬度差為40HBS。</p><p>　　4)選小齒輪的赤數(shù)=24,大齒輪齒數(shù)==4.75</p><p>　　2.按齒面接觸強度設計</p><p>　　由設計計算公式進行試算</

68、p><p>　　(1) 確定公式中的各個計算數(shù)值</p><p>　　1)選載荷系數(shù)=1.3。</p><p>　　2)計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 </p><p><b>　　=970r/min</b></p><p>　　=12.2=12.11Kw</p><p>&l

69、t;b>　　==12.11</b></p><p>　　==242.5r/min</p><p><b>　　==4.533N</b></p><p>　　3)選取齒寬系數(shù)=1。</p><p>　　4)查得材料的彈性影響系數(shù)=189.8MP。</p><p>　　5)按齒面硬度

70、查得小齒輪的接觸疲勞強度極限=750MPa；大齒輪的接觸疲勞強度極限=590MPa。</p><p>　　6)計算應力循環(huán)次數(shù)。</p><p><b>　　=0.22</b></p><p>　　7)取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.95，=0.90。</p><p>　　8）計算接觸疲勞許用應力。</p><

71、;p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，則有</p><p><b>　　==0.95</b></p><p><b>　　==0.9</b></p><p><b>　　(2) 計算</b></p><p>　　1)試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值</p&

72、gt;<p><b>　　=104.4mm</b></p><p><b>　　2)計算圓周速度</b></p><p><b>　　=1.32m/s</b></p><p><b>　　3)計算齒寬</b></p><p><b>

73、;　　=1 </b></p><p>　　4)計算齒寬與齒高之比</p><p>　　模數(shù) =4.35mm</p><p>　　齒高 =2.25</p><p><b>　　5)計算載荷系數(shù)</b></p><p>　　根據(jù)m/s,7級精度，由文獻［3］圖10-8查得動載系

74、數(shù);直齒輪， ;由文獻［3］表10-2可知,使用系數(shù)為</p><p><b>　　.5</b></p><p>　　由文獻［3］表10-4查得級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時，</p><p>　　1.12+0.18(1+1.6)+0.23 b帶入數(shù)據(jù)得</p><p>　　1.12+0.18(1+1.6)+0.23

75、 1.43</p><p>　　由, ,文獻［3］圖10-13可知, ；</p><p><b>　　故載荷系數(shù)</b></p><p><b>　　=1.52.78</b></p><p>　　6)按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由文獻［3］公式10-10a</p><

76、p><b>　　得 ： </b></p><p><b>　　7)計算模數(shù)</b></p><p><b>　　=5.60mm</b></p><p>　　2.2.5傳動軸的計算和校核</p><p>　?。?）初步確定軸的直徑</p><p>&

77、lt;b>　　(2.17)</b></p><p>　　根據(jù)工作條件，取d=58mm</p><p>　　（2）傳動軸受力分析</p><p>　　N (2.18)</p><p>　　N (2.19)</p>&l

78、t;p>　　tg=5106.75=1858.70 N (2.20)</p><p>　　5106.75/cos20=5434.49N (2.21)</p><p>　　圖2.2傳動軸受力和彎矩圖</p><p>　　繪制傳動軸的受力簡圖，如圖2.1所示，求支座反力&

79、lt;/p><p><b>　　(2.22)</b></p><p><b>　　(2.23)</b></p><p><b>　　(2.24)</b></p><p><b>　　(2.25)</b></p><p><b>

80、;　　(2.26)</b></p><p>　　根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖</p><p><b>　　作轉(zhuǎn)矩T圖：</b></p><p>　　校核軸的強度：按彎矩合成應力校核軸的強度</p><p>　　校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度。取 =60MPa，軸的計算應力：</p>

81、;<p>　　= (2.27) </p><p>　　選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由表15-1查的=60MPa。因此，=，故安全。</p><p>　　3吊鉤簡介和吊鉤計算</p><p>　　3.1吊鉤組組成和吊鉤的種類</p><p>　　吊鉤組是起重機普通的取物裝置，吊鉤組由吊鉤、吊鉤螺母、推力軸承、吊鉤橫梁、滑

82、輪、滑輪軸和拉板等組成。吊鉤組除承受重物重量外，還承受起升機構(gòu)與制動時引起的沖擊載荷作用，故吊鉤材料應有較高的機械強度和沖擊韌性。</p><p>　　吊鉤按制造方法可分為鍛造吊鉤和片式吊鉤（板鉤）；按其結(jié)構(gòu)型式可分為單鉤和雙鉤；長鉤和短鉤等。模鍛單鉤制造簡單，在中小型（80噸以下）起重機上廣泛應用。</p><p>　　3.2吊鉤組常用材料</p><p>　　鍛

83、造吊鉤：20號鋼，20SiMn或36Mn2Si(對于塔式起重機，必須采用20號鋼)；</p><p>　　片式吊鉤：20號鋼，C3或16Mn的鋼板（其厚度不小于20mm），使板鉤高度方向與鋼板軋制方向一致。</p><p><b>　　吊鉤螺母：20號鋼</b></p><p><b>　　吊鉤橫梁：45號鋼</b><

84、;/p><p>　　吊鉤拉板：C3，16Mn</p><p><b>　　滑輪組：45號鋼</b></p><p><b>　　叉子：20號鋼</b></p><p>　　吊鉤鉤身的截面形狀有圓形，方形，梯形或T字形。從受力情況分析，T字形截面最為合理，但鍛造復雜；梯形截面受力較合理，鍛造容易，因此H3

85、/36型塔式起重機吊鉤鉤身的截面形狀采用梯形。</p><p>　　3.3吊鉤和吊鉤毛坯分類及應力計算</p><p>　　（一）直柄單鉤的分類</p><p>　　直柄單鉤的結(jié)構(gòu)型式分為四種：LM型、LMD型、LY型、LYD型。</p><p>　　直柄單鉤標記方法如圖3.1所示：</p><p>　　如：吊鉤006

86、，強度等級為M的不帶凸耳的模鍛直柄單鉤標記為：</p><p>　　直柄單鉤 LM006-M；</p><p>　　吊鉤250，強度等級為T的帶凸耳的直柄單鉤標記為：</p><p>　　直柄單鉤 LYD250-T。</p><p>　　圖3.1直柄吊鉤標記方法</p><p>　　根據(jù)本設計中機構(gòu)載荷情況及機構(gòu)利用級

87、別類型，根據(jù)表27.1-3（參考文獻）可確定機構(gòu)工作類型為M5級。由于吊鉤材料為16Mn，厚度小于35mm，根據(jù)GB/Y1591-1994可確定為315MPa，確定吊鉤強度級別為P，設計起重量要求為12t，取12.5t，查表27.1-66，確定吊鉤號為8，故設計中需要的吊鉤表示為：直柄單鉤LMD 8-P。</p><p>　　(二) 直柄單鉤毛坯件分類</p><p>　　直柄單鉤毛坯件

88、按結(jié)構(gòu)鍛造方式分為四種：MM型、MMD型、MY型及MYD型。</p><p>　　直柄單鉤毛坯件標記方法如圖5.2所示：</p><p>　　如：鉤號為10，強度等級為M的不帶凸耳的模鍛直柄單鉤毛坯件標記為：</p><p>　　直柄單鉤毛坯件 MM10-M；</p><p>　　設計要求吊鉤為模鍛，分析同上，故設計中需要的吊鉤毛坯件表示為：

89、</p><p>　　直柄單鉤毛坯件 MMD8-P。</p><p>　　圖3.2直柄單鉤毛坯件標記方法</p><p>　　3.4吊鉤組的計算載荷與安全系數(shù) </p><p><b>　　計算載荷</b></p><p>　　吊鉤組所有零件均按靜強度進行計算，其計算載荷為</p>

90、<p><b>　　安全系數(shù)</b></p><p><b>　　（3.1）</b></p><p>　　式中： -材料屈服強度；</p><p><b>　　-零件計算應力；</b></p><p><b>　　-安全系數(shù)。</b><

91、;/p><p>　　此式是針對/而言的，若/重級和特級其安全系數(shù)要提高15，輕級與中級可降低15%。</p><p><b>　　3.5吊鉤主要尺寸</b></p><p>　　吊鉤尺寸均按以下經(jīng)驗公式計算：（摘自參考文獻）</p><p>　　鉤孔直徑：D=(3.0（cm）=(30（mm）</p><p

92、><b>　　比值：h/D</b></p><p><b>　　鉤口寬度：S</b></p><p><b>　　鉤身高度：L</b></p><p>　　鉤尖高度：m=0.5h</p><p>　　圖3.3吊鉤主要尺寸</p><p>　　已知=

93、12t，得出D h</p><p>　　S=0.75D=0.75=84mm 將S擴大，取整S=90mm</p><p>　　L=2.8=313.6mm(系數(shù)取為2.8)</p><p>　　M=0.5h=0.5，由于S擴大，為防止脫鉤，需要將m擴大，取m=65mm。</p><p>　　3.6吊鉤和鉤身螺紋的應力計算</p>

94、<p>　　3.6.1吊鉤的應力計算</p><p><b>　　(3.2)</b></p><p><b>　　(3.3)</b></p><p>　　式中：-C點拉應力；</p><p><b>　　-D點拉應力；</b></p><p>

95、;　　Q-按的起重量算出的拉力（N）；</p><p><b>　　F-截面面積；</b></p><p>　　-截面重心至內(nèi)緣距離；</p><p>　　K-依截面形狀定的曲梁系數(shù)。</p><p><b>　　對于梯形截面：</b></p><p><b>　　

96、（3.4）</b></p><p>　　對于梯形截面的標準吊鉤K</p><p>　　已知：=12t，起升速度V=50m/min， Q==1.5</p><p><b>　　h ，，</b></p><p><b>　　(3.5)</b></p><p>&

97、lt;b>　　(3.6)</b></p><p><b>　　(3.7)</b></p><p><b>　　(3.8)</b></p><p>　　分別代入（5.2）、（5.3）式，得</p><p>　　故吊鉤滿足強度要求。</p><p>　　圖3.4

98、 吊鉤截面圖</p><p>　　3.6.2鉤身螺紋截面應力計算</p><p>　　本設計中吊鉤與吊鉤裝置用螺紋連接，由于危險截面在螺紋根部，故須對其進行校核，這是截面主要受載荷Q的拉伸作用。其拉力為：</p><p><b>　?。?.9）</b></p><p><b>　　式中：；</b>&

99、lt;/p><p><b>　　；</b></p><p><b>　　則 </b></p><p>　　螺紋部分應具有足夠的高度，其高度可按螺紋螺紋表面的擠壓應力決定，擠壓應力為： （3.10）</p>

100、<p><b>　　式中：</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　許用擠壓應力，對于本設計中所用的吊鉤取。</p>&

101、lt;p>　　上述吊鉤鉤體計算式按照彈性曲梁理論進行的，即e保證最大應力不超過材料的屈服極限除以一定得安全系數(shù)。</p><p><b>　　故 </b></p><p>　　3.7吊鉤使用注意事項</p><p>　　吊鉤禁止補焊，有下列情況之一的應予報廢：</p><p>　　用20倍放大鏡觀察表面有裂紋及破口

102、；</p><p>　　鉤尾和螺紋部分等危險截面及鉤筋有永久性變形；</p><p>　　掛繩處斷面磨損量超過原高的10%；</p><p>　　心軸磨損量超過其直徑的5%；</p><p>　　開口度比原尺寸增加15%。</p><p>　　4小車變幅式臂架的設計和計算</p><p><

103、;b>　　4.1臂架結(jié)構(gòu)簡介</b></p><p>　　4.1.1臂架的類型</p><p>　　塔式起重機的臂架，按主要受力特點，可分為受壓臂架和受彎臂架兩類。</p><p>　　受壓臂架：受壓臂架也稱壓桿式臂架，它是利用固定在臂架頭部的變幅鋼絲繩來實現(xiàn)臂架的俯仰變幅，臂架在起升載荷和起升繩、變幅拉力作用下，主要受軸向壓力（臂架自重和風載荷產(chǎn)

104、生的彎矩很小）。這種臂架常做成中部高兩端縮小的形狀。影響這種臂架承載能力的主要因素是其整體穩(wěn)定性。</p><p>　　受彎臂架：借助沿臂架弦桿運動的小車來實現(xiàn)變幅的水平式臂架和動臂變幅的杠桿式臂架都屬于這一類臂架。它主要承受橫向彎曲，顯然，臂架的強度和剛度在設計中起主要控制作用。</p><p>　　本設計H3/36塔式起重機的臂架，屬于受彎臂架，是小車變幅式水平臂架。</p>

105、;<p>　　圖4.1 臂架結(jié)構(gòu)簡圖</p><p>　　要設計的臂架結(jié)構(gòu)中，最大工作幅度為60米，除了5米臂端節(jié)和10米臂根接外，為了保證拆卸方便，故另外有3個10米臂節(jié)和5米臂節(jié)。</p><p>　　4.12臂架結(jié)構(gòu)設計</p><p>　　本設計中小車變幅式水平臂架采用正三角形截面的空間桁架結(jié)構(gòu)，上弦桿為圓鋼，兩個下弦桿位方管，用角鋼拼成，兩個

106、下弦桿兼作小車的運行軌道，支持繩與下弦桿相連接。各桿件長度均是參考類似結(jié)構(gòu)選取。</p><p>　　L=60m ； H=12m ；d=1.770m ；=1.666m 。</p><p>　　截面高度h=( (L為臂架長度) 取h=1.090m</p><p>　　截面寬度b=1.520m，與塔身寬度相配合。</p><p>　　塔式起重機

107、的最大工作幅度為60m，故臂架結(jié)構(gòu)共分為以下幾個部分：</p><p><b>　　根臂節(jié)（10m）</b></p><p><b>　　10米臂節(jié)一</b></p><p><b>　　5米臂節(jié)一</b></p><p><b>　　10米臂節(jié)二</b>

108、</p><p><b>　　10米臂節(jié)三</b></p><p><b>　　5米臂節(jié)二</b></p><p><b>　　10米臂節(jié)三</b></p><p><b>　　臂端節(jié)</b></p><p><b>　　

109、拉桿系統(tǒng)</b></p><p>　　4.2吊點位置的確定</p><p>　　圖4.1為小車變幅式臂架的架構(gòu)簡圖，結(jié)構(gòu)式水平臂架以支持繩吊點為界分為簡支和伸臂兩段，為減輕臂架自重，應合理的選擇臂架支持繩吊點的位置。一般情況下，在臂架截面未選出之前，根據(jù)主要載荷在簡支產(chǎn)生的最大彎矩與伸臂吊點處最大彎矩相等的條件，可以確定出一個使臂架結(jié)構(gòu)最輕的近似理想的吊點位置。</p&g

110、t;<p>　　圖4.2小車變幅式臂架的結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　設臂架外伸長度為，簡支跨距為，為最大幅度時移動載荷（包括吊重和小車自重），為相應的X處的移動載荷。對于小車變幅的塔式起重機機構(gòu)式水平臂架： </p><p>　　計算臂架自重： (4.1)</p><p><b>　　

111、式中：；</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　1.15；</b></p><p><b>　　；</b></p><p><b>　　；</b></p><p><b>

112、　??；</b></p><p><b>　　=（ ;</b></p><p>　　1.2對起重量和幅度較大的臂架取大值。</p><p><b>　　， ，，</b></p><p><b>　　， , </b></p><p><b

113、>　　，，，</b></p><p>　　伸臂吊點處的最大彎矩（圖4.3）為： （4.2）</p><p>　　式中臂架單位長度的重量， </p><p><b>　　圖4.3臂架彎矩圖</b></p><p>　　簡支跨內(nèi)移動載荷作用處的彎矩為：</p>

114、<p><b>　?。?.3）</b></p><p>　　式中 移動載荷作用點至臂架根部絞點水平距離</p><p>　　最大彎矩假設發(fā)生在距臂架左支點某一距離處，令</p><p>　　得： （4.4）</p><p>　　通常，

115、=1.5，括號內(nèi)末項比較小，可以略去。所以這時近似取，由此臂架在跨度內(nèi)的最大彎矩為：</p><p><b>　?。?.5）</b></p><p><b>　　當時，由此得</b></p><p>　　令；；。整理上式得方程：</p><p>　　解此方程式，取得根即可得出臂架外伸長度與簡支跨的最

116、佳比值。</p><p><b>　　（4.6）</b></p><p>　　即可求出19.82m ，40.18 。</p><p>　　，以小車輪壓表示的移動載荷在桁架上的作用需要轉(zhuǎn)化為節(jié)點載荷，并在簡支跨內(nèi)與吊點兩處截面彎矩有正負之分。</p><p>　　在彎矩絕對值相等的截面中，相應弦桿的最大內(nèi)力和應力并非相對，

117、即等彎矩條件在實際結(jié)構(gòu)中，并不等同于等強度和等穩(wěn)定條件。要想求得精確吊點位置，需要在已確定的機構(gòu)上，根據(jù)實際載荷大小，按等強度和等穩(wěn)定條件，采用類似上面的分析進行計算。</p><p><b>　　4.3臂架受力分析</b></p><p>　　正三角形結(jié)構(gòu)式臂架是一個空間桁架結(jié)構(gòu)，對空間桁架的內(nèi)力位移可應用有限元法作精確地計算，也可按工程設計中傳統(tǒng)的方法，將空間桁架

118、有條件的離散為平面桁架進行分析，這種方法雖然是近似的，但經(jīng)大量工程實踐證明，它具有簡便可靠地特點和較高的實用價值，下面以此進行臂架的受力分析。</p><p>　　確定計算簡圖和進行載荷分配是實現(xiàn)結(jié)構(gòu)平面分析的首要工作，小車變幅式臂架的計算簡圖，根據(jù)總體布置來確定，在起升平面（即水平平面），則作為懸臂梁計算，但在確定回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的計算長度時，應考慮支持繩的影響 。</p><p>　　視臂架

119、結(jié)構(gòu)式由三片平行弦桁架構(gòu)成，彼此間由共同弦桿連接。其中，兩片斜面桁架主要承受垂直載荷，如自重、起升載荷等；水平桁架主要承受水平載荷和風載荷、水平慣性載荷以及水平分力等。</p><p>　　如圖4.4所示，設臂架的總自重為G，并且三片桁架的自重相等，每片桁架的自重約為G/3，作用在各片的中點，然后再均分到三個頂點上，每個頂點上的重力為G/3，再沿兩個相鄰的平面桁架分解。</p><p>　

120、　圖4.4 自重的分解</p><p>　　移動載荷包括吊重Q（含吊具重）和小車自重通過行走輪以集中輪壓的方式作用在兩邊下弦桿上。如果總共有四個行走輪，則每一邊下弦桿上各作用兩個行走輪壓，輪壓均勻分布，每個輪壓為（Q+）/4。同樣，也沿斜桁架和水平桁架分解，如圖4.5所示。</p><p><b>　　圖4.5吊重的分解</b></p><p>

121、;　　臂架上的水平載荷，全部由水平桁架承受。其中，臂架的慣性載荷和風載荷是均勻分布的，吊重的慣性載荷和風載荷以一個集中作用在臂架端部（相當鋼繩偏擺角引起的水平分力）。</p><p>　　由于支持繩方向與臂架構(gòu)成空間關(guān)系，因此，支持繩拉力在吊點處沿臂架軸向和斜桁架水平和水平桁架平面分解為三個分力，其中軸向分力連同載重小車行走慣性力和起升繩張力，作為下弦桿的軸向壓力計算。此外，兼作小車軌道的下弦桿，還承受小車輪壓產(chǎn)

122、生的局部彎矩。</p><p><b>　　4.4內(nèi)力計算</b></p><p>　　由于許用應力法的強度條件是控制結(jié)構(gòu)中最大受力桿件的應力不超過許用值，因此，對臂架的內(nèi)力分析不必進行全部桿件的計算，只要能確定最大載荷組合和最不利載荷作用位置時的內(nèi)力最大截面，便可以應用桁架靜力分析方法計算出桿件的最大內(nèi)力。對小車變幅式臂架，通常，考慮下列三種計算情況。</p&

123、gt;<p>　　在最大幅度起吊額定起重量，風向垂直臂架，計算吊點截面內(nèi)力（該處在起升平面內(nèi)的負彎矩最大）和臂架根部截面內(nèi)力（該處在回轉(zhuǎn)平面內(nèi)的水平彎矩最大）。</p><p>　　在簡支跨的最大內(nèi)力幅度下起吊額定起重量，風向垂直臂架，計算跨中截面內(nèi)力（該處在起升平面內(nèi)的正彎矩最大）。</p><p>　　在最小幅度下起吊額定起重量，風向垂直臂架，計算臂架根部截面內(nèi)力（該處腹