畢業(yè)設(shè)計---折臂式軌道板鋪裝機(jī)設(shè)計計算書

1、<p><b>　　目　　　錄</b></p><p>　　第一章 折臂式軌道板鋪裝機(jī)結(jié)構(gòu)計算書- 3 -</p><p>　　1.1 主要計算依據(jù)- 3 -</p><p>　　第二章 門吊結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算- 3 -</p><p>　　2.1 主梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算- 3 -</p>&l

2、t;p>　　2.1.1 主梁結(jié)構(gòu)尺寸及計算工況- 3 -</p><p>　　2.1.2 主梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算荷載- 4 -</p><p>　　2.1.3 主梁結(jié)構(gòu)計算截面特性- 5 -</p><p>　　2.1.4 主梁結(jié)構(gòu)各截面強(qiáng)度計算結(jié)果- 6 -</p><p>　　2. 2 門吊結(jié)構(gòu)（主梁、立柱、橫梁）強(qiáng)度有限

3、元分析計算- 10 -</p><p>　　2.2.1 ANSYS有限元分析模型（beam4梁單元）- 10 -</p><p>　　2.2.2 ANSYS有限元分析結(jié)果- 11 -</p><p>　　第三章 門吊結(jié)構(gòu)剛度計算- 14 -</p><p>　　第四章 門吊結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計算- 16 -</p><

4、;p>　　4．1 受壓立柱的穩(wěn)定性計算- 16 -</p><p>　　4．2 主梁的整體和局部穩(wěn)定性計算- 16 -</p><p>　　4．3 整機(jī)的抗傾覆穩(wěn)定性計算- 16 -</p><p>　　第五章 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計計算書- 18 -</p><p>　　5.1 設(shè)計參數(shù)- 18 -</p><

5、p>　　5.2起升機(jī)構(gòu)設(shè)計計算- 18 -</p><p>　　5.2.1 概述- 18 -</p><p>　　5.2.2 鋼絲繩的選擇- 18 -</p><p>　　5.2.3卷揚(yáng)機(jī)的選擇- 19 -</p><p>　　5.2.4 滑輪軸- 20 -</p><p>　　1）滑輪軸- 20 -

6、</p><p>　　第六章吊具設(shè)計計算書- 21 -</p><p>　　6.1 概述：- 21 -</p><p>　　6.2吊具框架危險截面計算：- 21 -</p><p>　　6.3安裝滑輪組梁的強(qiáng)度22</p><p>　　6.4吊臂管強(qiáng)度23</p><p>　　第七章

7、 小車走行機(jī)構(gòu)設(shè)計計算書23</p><p>　　7.1設(shè)計參數(shù)23</p><p><b>　　7.2 概述23</b></p><p>　　7.3起重小車梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計算：24</p><p>　　7.3.1 小車梁結(jié)構(gòu)載荷確定：24</p><p>　　7.3.2 小車梁結(jié)

8、構(gòu)彎矩圖和剪力圖：24</p><p>　　7.3.3 危險截面和相應(yīng)的彎矩剪力計算：24</p><p>　　7.4 起重小車梁結(jié)構(gòu)的剛度計算：25</p><p>　　7.5 小車運行機(jī)構(gòu)的計算：25</p><p>　　7.5.1 電機(jī)的選擇：26</p><p>　　7.5.2 減速機(jī)的選

9、擇：27</p><p>　　7.5.3 小車臺車架的計算：27</p><p>　　7.6 小車臺車組零件的計算：29</p><p>　　7.6.1 車輪的計算：29</p><p>　　7.6.2 軸的計算：30</p><p>　　7.6.3 軸承的計算：30</p><p

10、>　　7.7 均衡梁的計算：31</p><p>　　7.7.1 均衡梁載荷受力圖如下：31</p><p>　　7.7.2 均衡梁彎矩圖如下：31</p><p>　　7.7.3 均衡梁剪力圖如下：31</p><p>　　7.7.4 均衡梁的幾何特性及應(yīng)力計算：31</p><p>　　7.8

11、 均衡軸的計算:32</p><p>　　7.8.1 銷軸一32</p><p>　　7.8.2 銷軸二32</p><p>　　第八章 大車走行支撐機(jī)構(gòu)設(shè)計計算33</p><p>　　8.1設(shè)計參數(shù)33</p><p><b>　　8.2 概述33</b></p>

12、<p>　　8.3重要部件選型計算和技術(shù)參數(shù)：33</p><p>　　8.3. 1 走行部分的確定34</p><p>　　8.3.2 轉(zhuǎn)向部分的確定39</p><p>　　8.3.3 均衡梁的確定40</p><p>　　第一章折臂式軌道板鋪裝機(jī)結(jié)構(gòu)計算書</p><p>　　1.1

13、主要計算依據(jù)</p><p>　　GB/T—2008《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》</p><p>　　TB10213-99 《鐵路架橋機(jī)架梁規(guī)程》 </p><p>　　GB6067-85 《起重機(jī)械安全規(guī)程》 </p><p>　　GB50017-2003 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 </p><p>　　GB/T14406-93 《

14、通用門式起重機(jī)》</p><p>　　GB3811 《起重機(jī)設(shè)計規(guī)范》</p><p>　　GB6067 《起重機(jī)械安全規(guī)程》</p><p>　　GB/T14406 《通用門式起重機(jī)》</p><p>　　TBJ2—85《鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范》</p><p>　　第二章 鋪裝機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算</p

15、><p>　　說明：本計算書是按照門吊縱向立柱間距是8米時進(jìn)行驗算的，它同樣適用于門吊縱向立柱間距變跨為是8.4米時。因為間距8米時是最不利工況狀態(tài)。</p><p>　　2.1 主梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算</p><p>　　2.1.1 主梁結(jié)構(gòu)尺寸及計算工況</p><p>　　圖1 主梁荷載計算工況1</p><p>　　

16、圖2 主梁荷載計算工況2</p><p>　　2.1.2 主梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算荷載</p><p>　　橫移小車機(jī)構(gòu)自重 ：</p><p>　　主梁、懸臂梁結(jié)構(gòu)自重 ： </p><p>　　吊具自重 ：</p><p>　　額定吊重 ：</p><p>　　運

17、行慣性力 ：</p><p>　　風(fēng)載荷 ： </p><p><b>　　荷載組合Ⅰ ： </b></p><p><b>　　荷載組合Ⅱ ： </b></p><p>　　2.1.3 主梁結(jié)構(gòu)計算截面特性</p><p>　　圖3

18、 主梁計算截面</p><p><b>　　1—1截面：</b></p><p>　　圖4 主梁1—1截面：</p><p><b>　?。?；;</b></p><p><b>　　;;</b></p><p><b>　　3—3截面：<

19、;/b></p><p>　　圖5 主梁3—3截面</p><p><b>　??；；;</b></p><p>　　4—4截面：(同1—1截面，圖略)</p><p>　?。ㄗⅲ阂陨辖孛嫣匦杂嬎?，考慮了梁上軌道。）</p><p>　　2.1.4 主梁結(jié)構(gòu)各截面強(qiáng)度計算結(jié)果</p&

20、gt;<p>　?。?） 1—1截面計算內(nèi)力及強(qiáng)度驗算：</p><p><b>　　荷載組合Ⅰ</b></p><p><b>　　內(nèi)力計算</b></p><p><b>　　強(qiáng)度驗算</b></p><p><b>　　< 符合要求<

21、;/b></p><p>　　< 符合要求</p><p><b>　　荷載組合Ⅱ</b></p><p><b>　　內(nèi)力計算</b></p><p><b>　　強(qiáng)度驗算</b></p><p><b>　　<

22、 符合要求</b></p><p><b>　　< 符合要求</b></p><p>　　因為無論是剪應(yīng)力還是正應(yīng)力都很小，所以翼緣板和腹板交點處的復(fù)合應(yīng)力省略計算，均能滿足要求。</p><p>　?。?） 3—3截面計算內(nèi)力及強(qiáng)度驗算：</p><p><b>　　荷載組合Ⅰ</

23、b></p><p><b>　　內(nèi)力計算 </b></p><p><b>　　強(qiáng)度驗算</b></p><p>　　此截面的腹板比截面1－1的腹板板厚大，剪力相同，所以剪切強(qiáng)度符合要求。</p><p><b>　　< 符合要求</b></p>

24、<p>　　從截面1—1計算可知，荷載組合1控制設(shè)計，所以荷載組合Ⅱ省略計算。</p><p>　　（3）4—4截面計算內(nèi)力及強(qiáng)度驗算：</p><p><b>　　荷載組合Ⅰ</b></p><p><b>　　內(nèi)力計算</b></p><p><b>　　強(qiáng)度驗算</b

25、></p><p><b>　　< 符合要求</b></p><p>　　此截面和截面1－1相同，所受剪力小，所以剪切強(qiáng)度滿足要求。</p><p>　　（4）2—2截面鋼銷驗算：</p><p><b>　　內(nèi)力計算 </b></p><p><b>

26、;　　截面處內(nèi)力：</b></p><p>　　a.鋼銷所受內(nèi)力及強(qiáng)度驗算</p><p>　　鋼銷所受剪力： 則合力為588kN</p><p>　　則鋼銷單個剪切面所受剪力為294kN</p><p><b>　　鋼銷剪切應(yīng)力: </b></p><p>　　鋼銷采用，其容許強(qiáng)度

27、為，</p><p>　　所以鋼銷滿足強(qiáng)度要求。</p><p>　　b. 螺紋鋼固定牛腿強(qiáng)度驗算</p><p>　　牛腿和主粱的焊縫抗剪強(qiáng)度計算：</p><p>　　可以偏于保守的僅考慮牛腿的兩塊水平板和主粱腹板的焊縫連接：</p><p>　　，大于290000N的螺紋鋼拉力。</p><p

28、>　　牛腿和主粱的焊縫抗彎強(qiáng)度計算：</p><p><b>　　滿足強(qiáng)度要求。</b></p><p>　?。?）主粱與立柱的法蘭螺栓連接驗算：</p><p><b>　　此截面處內(nèi)力：</b></p><p>　　此處螺栓所受最大拉力為：</p><p>　　螺栓

29、采用M30 10.9級高強(qiáng)螺栓，其容許抗拉強(qiáng)度</p><p>　　所以，螺栓滿足強(qiáng)度要求。</p><p>　　2. 2 門吊結(jié)構(gòu)（主梁、立柱、橫梁）強(qiáng)度有限元分析計算</p><p>　　2.2.1 ANSYS有限元分析模型（beam4梁單元）</p><p>　　圖6 工況1分析模型</p><p>　　圖7

30、 工況2分析模型</p><p>　　2.2.2 ANSYS有限元分析結(jié)果</p><p>　　在有限元分析時，截面特性的計算考慮了梁上軌道的貢獻(xiàn)。</p><p><b>　　(1)主梁彎矩分布</b></p><p>　　圖8 工況1結(jié)構(gòu)彎矩內(nèi)力圖</p><p>　　圖9 工況2結(jié)構(gòu)彎

31、矩內(nèi)力圖</p><p>　　從主梁的彎矩分布圖可以看出，有限元計算結(jié)果和前面的計算結(jié)果非常接近。強(qiáng)度能夠滿足要求。</p><p>　　(2)立柱軸力分布及強(qiáng)度計算</p><p>　　圖10 工況1立柱軸力分布圖</p><p>　　圖11 工況2立柱軸力分布圖</p><p>　　在工況1下，立柱的最大軸力1

32、48KN</p><p>　　在工況2下，立柱的最大軸力63.4 KN</p><p>　　立柱（取固定立柱為例）的截面特性：</p><p><b>　??；；； </b></p><p><b>　　立柱穩(wěn)定性驗算:</b></p><p>　　立柱按照有側(cè)移且下端鉸接的單

33、層框架，按照荷載作用在立柱頂端的理想化模型來考慮。橫梁和立柱的線剛度比：</p><p>　　則偏于安全，取計算長度系數(shù)：</p><p><b>　　穩(wěn)定承載能力為：</b></p><p>　　均滿足穩(wěn)定承載能力要求。</p><p>　　立柱受壓強(qiáng)度承載力： 滿足軸向受壓強(qiáng)度承載能力要求。</p>&

34、lt;p>　　(3)下橫梁強(qiáng)度計算</p><p>　　圖12 下橫梁彎矩分布圖</p><p>　　從等值域圖中可以得出，下橫梁的最大彎矩為87.2KN·M，滿足強(qiáng)度要求。</p><p><b>　??；；； </b></p><p><b>　　剪切應(yīng)力:</b></p&

35、gt;<p><b>　　彎曲應(yīng)力：</b></p><p>　　第三章 門吊結(jié)構(gòu)剛度計算</p><p>　　計算懸臂剛度時，按圖6 工況1模型進(jìn)行計算，荷載只考慮額定起升荷載和小車、吊具自重作用。</p><p>　　圖13 有效懸臂端撓度計算結(jié)果</p><p>　　有效懸臂端的計算撓度為11.99

36、mm,小于，所以滿足剛度要求。</p><p>　　計算主梁跨中剛度時，按圖7 工況2模型進(jìn)行計算，荷載只考慮額定起升荷載和小車自重作用。</p><p>　　圖14 跨中撓度計算結(jié)果</p><p>　　主梁跨中的計算撓度為2.3mm,小于，所以滿足剛度要求。</p><p>　　第四章 門吊結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計算</p><

37、;p>　　4．1 受壓立柱的穩(wěn)定性計算</p><p><b>　　立柱穩(wěn)定性驗算:</b></p><p>　　立柱按照有側(cè)移且下端鉸接的單層框架，按照荷載作用在立柱頂端的理想化模型來考慮。橫梁和立柱的線剛度比：</p><p>　　則偏于安全，取計算長度系數(shù)：</p><p><b>　　穩(wěn)定承載能力

38、為：</b></p><p>　　均滿足穩(wěn)定承載能力要求。</p><p>　　立柱受壓強(qiáng)度承載力： 滿足軸向受壓強(qiáng)度承載能力要求。</p><p>　　4．2 主梁的整體和局部穩(wěn)定性計算</p><p>　　(1) 箱型主梁，其截面高與兩側(cè)板間的寬度B的比值為1.2,小于3，所以可不驗算梁的側(cè)向屈曲的整體穩(wěn)定性。</p&g

39、t;<p>　?。?）箱型主梁受壓翼緣板的局部穩(wěn)定性</p><p>　　自由外伸部分寬厚比， </p><p>　　箱梁腹板之間的受壓翼緣板的計算壓縮應(yīng)力為，小于，所以不必驗算受壓翼緣板的局部穩(wěn)定性。</p><p>　　（3）箱型主梁腹板的局部穩(wěn)定性</p><p>　　腹板高度和腹板厚度的比值，，所以需要設(shè)置橫向加勁肋。&

40、lt;/p><p>　　4．3 整機(jī)的抗傾覆穩(wěn)定性計算</p><p>　　根據(jù)本吊機(jī)的工作特點，整機(jī)的抗傾覆穩(wěn)定性計算僅考慮最不利情況—懸臂吊裝且考慮有風(fēng)作用狀態(tài)； </p><p>　　圖15 抗傾覆穩(wěn)定性計算圖式</p><p>　?。?）有風(fēng)工作或運行時的整體抗傾覆穩(wěn)定性計算：</p><p><b>

41、　　工作狀態(tài)風(fēng)壓： </b></p><p><b>　　風(fēng)載荷：</b></p><p><b>　　起升荷載：</b></p><p><b>　　傾覆力矩計算：</b></p><p><b>　　穩(wěn)定力矩計算：</b></p>

42、;<p>　　滿足傾覆穩(wěn)定性要求。</p><p>　?。?）非工作狀態(tài)時的整體抗傾覆穩(wěn)定性計算：</p><p>　　非工作狀態(tài)時，起重小車停在門吊的跨中位置。</p><p><b>　　非工作狀態(tài)風(fēng)壓： </b></p><p><b>　　風(fēng)載荷：</b></p>

43、<p><b>　　傾覆力矩計算：</b></p><p>　　穩(wěn)定力矩計算： </p><p>　　滿足傾覆穩(wěn)定性要求。</p><p>　　第五章 起升機(jī)構(gòu)設(shè)計計算書</p><p><b>　　5.1 設(shè)計參數(shù)</b></p><p>　　5

44、.2起升機(jī)構(gòu)設(shè)計計算</p><p><b>　　5.2.1 概述</b></p><p>　　ZBLMD10可變跨輪胎式軌道板鋪板門吊用于哈大高速鐵路工程中CRTSⅠ型板和CRTSⅡ型板鋪設(shè)施工的鋪裝需要，該機(jī)可以實現(xiàn)軌道板的橋上和橋下起吊、運送、橋面、路基上軌道板高精度鋪設(shè)全方位的作業(yè)，每次吊裝一塊軌道板。</p><p>　　折臂式軌道板

45、鋪裝機(jī)起吊的物體是一長方形薄板構(gòu)件，起吊這樣的軌道板需在起升機(jī)構(gòu)上設(shè)置四個吊點，才能保證博格軌道板起吊平穩(wěn)和正確的方位，因此在設(shè)計起重小車和吊具時都布置了四個吊點，起升機(jī)構(gòu)驅(qū)動選用電動絞車，由鋼絲繩卷繞滑輪組，四個吊點構(gòu)成了三點平衡的起吊體系，由控制電動絞車的相對旋轉(zhuǎn)速度來控制軌道板的起吊方位。</p><p>　　5.2.2 鋼絲繩的選擇</p><p><b>　　1) 滑輪

46、組效率</b></p><p><b>　　式中 —滑輪效率，</b></p><p><b>　　—滑輪組倍率，</b></p><p>　　2) 鋼絲繩最大靜拉力 </p><p>　　式中 —額定起升載荷， </p><p><b>　　其它同上&

47、lt;/b></p><p>　　3) 按安全系數(shù)選擇鋼絲繩</p><p><b>　　計算 </b></p><p>　　選用6×19S+FC-12-1770-Ⅰ-光-右交（線接觸鋼絲繩）</p><p><b>　　鋼絲繩最小破斷拉力</b></p><p&

48、gt;<b>　　鋼絲繩實際安全系數(shù)</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　5.2.3卷揚(yáng)機(jī)的選擇</p><p>　　因所吊博格板為橋下25m，橋上4m。加上固定圈的長度。每個卷揚(yáng)機(jī)的容繩量為50m.</p><p>　　5.2.3.1 卷筒的選擇</p

49、><p>　　所選卷筒型號為：IDJ2.53-20-50-12。卷筒外形尺寸（直徑X長度）：Φ328mm×242mm。容繩3層。</p><p>　　1) 卷筒組性能參數(shù) ：</p><p><b>　　卷筒直徑,</b></p><p><b>　　卷筒寬度</b></p>&

50、lt;p><b>　　2) 每層容繩量：</b></p><p><b>　　第一層 </b></p><p><b>　　第二層 </b></p><p><b>　　第三層 </b></p><p>　　全部鋼絲繩()卷繞到卷筒上的層數(shù)

51、為3層。</p><p>　　3) 最大起升高度時卷繞鋼絲繩長度：</p><p>　　起升高度，安全圈為圈時，卷繞鋼絲繩長度為,卷繞到卷筒上的層數(shù)為層。</p><p>　　聯(lián)通卷繞機(jī)構(gòu)整根鋼絲繩長度為，獨立卷繞機(jī)構(gòu)兩根鋼絲繩長度各為。</p><p>　　5.2.3.2 選擇卷筒驅(qū)動減速電機(jī)</p><p>　　

52、1) 型號： YZPE160M-6-B5</p><p><b>　　2) 性能參數(shù)：</b></p><p><b>　　功率：7.5KW </b></p><p>　　電機(jī)轉(zhuǎn)速：975rpm</p><p>　　電機(jī)制動扭矩：150N.m (電磁制動、常閉)</p><p&g

53、t;　　行星齒輪減速機(jī)傳動比：i=49.5</p><p>　　電制：380V 50Hz</p><p>　　電機(jī)防護(hù)等級：IP55</p><p>　　卷筒第三層拉力：18KN</p><p>　　卷筒第三層線繩速度：24 m/min </p><p><b>　　5.2.4 滑輪軸</b>&

54、lt;/p><p><b>　　1）滑輪軸</b></p><p>　　Φ40mm 支承寬度68mm</p><p>　　滑輪軸材料采用35CrMo, 。</p><p>　　強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。 </p><p><b>　　2）軸承選取</b></p>&

55、lt;p>　　每個滑輪上安兩個軸承。</p><p>　　所以軸承滿足設(shè)計要求。</p><p><b>　　吊具設(shè)計計算書</b></p><p><b>　　6.1 概述：</b></p><p>　　折臂式軌道板鋪裝機(jī)其結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足曲線段超高施工要求。折臂式軌道板鋪裝機(jī)吊具四個吊點可以用

56、單點控制縱向調(diào)節(jié)±50，橫向調(diào)節(jié)±100, 使軌道板的傾斜方位與軌道基礎(chǔ)傾斜方位一致，將軌道板平穩(wěn)地鋪設(shè)在軌道基礎(chǔ)之上。</p><p>　　吊臂下裝有4個卡爪，通過手動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可使卡爪繞著吊臂軸轉(zhuǎn)動。鋪裝CRTSⅡ型軌道板時，吊具上的吊臂對應(yīng)CRTSⅡ型軌道板2550mm安裝；吊臂縱向距離3300mm , 卡爪卡厚度190～200mm可調(diào), 卡爪鋼板厚度24mm。</p>&l

57、t;p>　　吊具結(jié)構(gòu)方案圖如下：</p><p>　　6.2吊具框架危險截面計算：</p><p>　　材料采用Q345C, 。</p><p>　　所以強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。 </p><p>　　6.3安裝滑輪組梁的強(qiáng)度</p><p>　　材料采用Q345C, 。</p><p>

58、　　所以強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。 </p><p><b>　　6.4吊臂管強(qiáng)度</b></p><p>　　第七章 小車走行機(jī)構(gòu)設(shè)計計算書</p><p><b>　　7.1設(shè)計參數(shù)</b></p><p><b>　　7.2 概述</b></p><p&g

59、t;　　小車走行機(jī)構(gòu)采取雙軌走行形式，小車軌距,，兩條軌道位于箱型主導(dǎo)梁主腹板的上方，小車走行機(jī)構(gòu)由四個車輪構(gòu)成四個支承點，其中兩個車輪架裝在一個均衡車架上，以均衡軸鉸均衡輪壓。構(gòu)成三點靜定支承型式。驅(qū)動裝置采用1/4電機(jī)牽引驅(qū)動。小車的行走速度通過變頻控制調(diào)整，無級調(diào)速。小車制動轉(zhuǎn)矩由電機(jī)的電磁制動器提供。小車運行軌道兩端設(shè)置有限位器，可以起到安全限位功能。</p><p>　　小車自重荷載，小車吊重，吊具自重

60、1.37t，重載走行要考慮摩擦阻力、的小車軌道坡道阻力、及縱向風(fēng)阻力等運行阻力. 經(jīng)計算得出：運行阻力,所需功率。所選電機(jī)型號為：FA/T67-84.2-YEJ-0.75-4P-H1-270度 （A向）（小車左側(cè)）。 FA/T67-84.2-YEJ-0.75-4P-H1-270度（B向）（小車右側(cè)）。</p><p>　　每臺電機(jī)輸出最大功率，最大理論扭矩820 N.m，每個制動器額定制動轉(zhuǎn)矩，小車走行機(jī)構(gòu)能夠

61、滿足要求。</p><p>　　3起重小車梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計算：</p><p>　　起重小車的方案和各部分選型計算如下：</p><p>　　7.3.1 小車梁結(jié)構(gòu)載荷確定： </p><p>　　7.3.2 小車梁結(jié)構(gòu)彎矩圖和剪力圖： </p><p><b>　　彎矩圖：</b></p

62、><p><b>　　剪力圖：</b></p><p>　　7.3.3 危險截面和相應(yīng)的彎矩剪力計算：</p><p>　　7.3.3.1 最大彎矩和剪力及截面的幾何特性：</p><p>　　7.3.3.2 變截面處的彎矩和剪力及截面的幾何特性：</p><p>　　7.4 起重小車梁結(jié)構(gòu)

63、的剛度計算：</p><p><b>　　小車梁最大撓度：</b></p><p>　　按國家標(biāo)準(zhǔn)小車梁的最大撓度為L/700=11.4mm。</p><p>　　小車梁選用Q345C, 。所以小車梁的剛度滿足標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　7.5 小車運行機(jī)構(gòu)的計算：</p><p>　　小車運

64、行機(jī)構(gòu)的方案圖如下：</p><p>　　7.5.1 電機(jī)的選擇：</p><p><b>　　摩擦阻力Fm</b></p><p><b>　　Q 吊重</b></p><p><b>　　G 吊具自重</b></p><p>　　W 摩

65、擦阻力系數(shù)。取為0.02。</p><p><b>　　坡道阻力Fp</b></p><p><b>　　總運行阻力Fj：</b></p><p><b>　　電機(jī)靜功率Pj</b></p><p>　　小車運行速度：V=10m/min</p><p>

66、<b>　　電機(jī)功率確定：</b></p><p>　　根據(jù)以上參數(shù)選電機(jī)規(guī)格型號如下：</p><p>　　YZPEJ80-4 額定功率P=0.75KW 輸出轉(zhuǎn)速n=1390rpm</p><p><b>　　電機(jī)重量：21kg</b></p><p>　　7.5.2 減速機(jī)的選擇：&l

67、t;/p><p><b>　　輸出軸車輪的轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　D 小車車輪直徑為180mm；</p><p>　　V 小車車輪運行速度為10m/min；</p><p>　　n2 小車車輪的轉(zhuǎn)速；</p><p><b>　　減速機(jī)傳動比：</b></

68、p><p>　　小車車輪運行所需靜力矩：</p><p>　　根據(jù)上述參數(shù)選擇減速機(jī)型號為：</p><p>　　FA/T67A-84.2-820N.m-1.48KW </p><p>　　減速機(jī)重量：30kg</p><p>　　驗算小車的實際運行速度：</p><p>　　7.5.3 小

69、車臺車架的計算：</p><p>　　小車臺車架的方案圖如下：</p><p>　　7.5.3.1 小車架載荷受力圖如下：</p><p><b>　　彎矩圖：</b></p><p><b>　　剪力圖：</b></p><p>　　7.5.3.2 小車架危險截面和相應(yīng)的

70、彎矩剪力計算：</p><p>　　最大彎矩截面計算： </p><p><b>　　開孔截面計算：</b></p><p>　　小車臺車架選用Q345C, 。</p><p>　　所以小車梁的強(qiáng)度滿足要求。</p><p>　　7.6 小車臺車組零件的計算：</p>

71、<p>　　7.6.1 車輪的計算：</p><p>　　車輪的疲勞計算載荷：</p><p><b>　　線接觸的允許輪壓：</b></p><p>　　車輪選用的材料為HT200。鑄件壁厚30-50mm, 。</p><p><b>　　故K1=1.2</b></p>

72、<p>　　D=180mm, 車輪直徑;</p><p>　　L=45mm, 車輪踏面有效接觸長度;</p><p>　　C1=1.13,轉(zhuǎn)速系數(shù)；</p><p>　　C2=1.12,工作級別系數(shù)；</p><p>　　所以車輪踏面接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。</p><p>　　7.6.2 軸的計算：&l

73、t;/p><p>　　車輪軸的受力載荷圖如下：</p><p>　　車輪軸的彎矩圖如下：</p><p>　　車輪軸的剪力圖如下：</p><p>　　軸的危險截面幾何特性和應(yīng)力計算：</p><p>　　車輪軸的直徑為60mm,材質(zhì)選用45鋼，φ40-φ100的試件，，。調(diào)質(zhì)熱處理：HRC55-61。所以選用直徑為60m

74、m的45鋼可以滿足要求。</p><p>　　7.6.3 軸承的計算：</p><p>　　軸承處受力為：Q=1.9t</p><p>　　選用GB/T288-93 調(diào)心滾子軸承 22212</p><p>　　D=60mm D=110mm B=28mm Cr=80.2KN C0r=70.2KN</p>&

75、lt;p>　　da=69mm Da=101mm m=1.22kg</p><p>　　Q<C0r 所以軸承滿足要求。</p><p>　　7.7 均衡梁的計算：</p><p>　　均衡梁的結(jié)構(gòu)和方案圖如下：</p><p>　　7.7.1 均衡梁載荷受力圖如下：</p><p>　　7.7.

76、2 均衡梁彎矩圖如下：</p><p>　　7.7.3 均衡梁剪力圖如下：</p><p>　　7.7.4 均衡梁的幾何特性及應(yīng)力計算：</p><p>　　均衡梁選用Q345C, 。所以均衡梁的強(qiáng)度滿足要求。</p><p>　　7.8 均衡軸的計算:</p><p>　　7.8.1 銷軸一</p>

77、;<p>　　直徑Φ60，材料45，熱處理： </p><p><b>　　剪力　</b></p><p><b>　　孔壁擠壓應(yīng)力　　</b></p><p><b>　　銷子剪切應(yīng)力　　</b></p><p>　　銷子彎曲應(yīng)力　 </p>

78、<p><b>　　合成應(yīng)力　</b></p><p><b>　　7.8.2 銷軸二</b></p><p>　　直徑Φ40，材料45，熱處理： 。 </p><p><b>　　剪力　</b></p><p><b>　　孔壁擠壓應(yīng)力　　</b&

79、gt;</p><p><b>　　銷子剪切應(yīng)力　　</b></p><p><b>　　銷子彎曲應(yīng)力　</b></p><p><b>　　合成應(yīng)力　</b></p><p>　　第八章 大車走行支撐機(jī)構(gòu)設(shè)計計算</p><p><b>　

80、　8.1設(shè)計參數(shù)</b></p><p><b>　　8.2 概述</b></p><p>　　LGM10可變跨輪胎式軌道板鋪板門吊走行方式為輪胎走行。自帶發(fā)電機(jī)組，起升、走行為電力驅(qū)動方式，液壓轉(zhuǎn)向、折臂、輔助支撐，司機(jī)室和遙控操作模式，結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷?？煞奖愕赝ㄟ^橋上障礙，并能在隧道內(nèi)運送、鋪設(shè)軌道板。軌道板吊裝時采用人工卡具及機(jī)械鎖閉形式?？蓪崿F(xiàn)

81、重載直線、曲線行走，通過吊板小車移動實現(xiàn)在線路中間或兩側(cè)進(jìn)行軌道板的吊取、橫移及裝卸。整機(jī)可通過施工限寬區(qū)域，并在限寬區(qū)域鋪板作業(yè)。</p><p>　　在大車走行機(jī)構(gòu)設(shè)計上，為了使該機(jī)適應(yīng)在客運專線橋梁和路基上鋪設(shè)博格軌道板的施工要求，該機(jī)走行機(jī)構(gòu)采用四點支撐輪胎走行方式，每個走行支撐點有兩個走行輪，其中一個走行輪為主動輪。電機(jī)驅(qū)動鏈輪鏈條裝置減速后驅(qū)動主動車輪行走，由電氣控制實現(xiàn)四個支撐點同步運行。主動車輪和

82、從動車輪通過均衡梁連接在一起，實現(xiàn)兩輪受力均衡和轉(zhuǎn)向。大車的轉(zhuǎn)向通過液壓系統(tǒng)驅(qū)動來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。因此在均衡梁和主、從動臺車架上安裝油缸驅(qū)動的液壓連桿機(jī)構(gòu)實現(xiàn)過曲線的功能。均衡梁與主、從動臺車架采用中心軸樞連接，便于靈活轉(zhuǎn)向。在走行輪輪輞上裝置減速電機(jī)，并在電機(jī)上裝編碼器以實現(xiàn)電氣控制的需要。</p><p>　　8.3重要部件選型計算和技術(shù)參數(shù)：</p><p>　　大車運行機(jī)構(gòu)要實現(xiàn)走行、支

83、撐、轉(zhuǎn)向等功能。以及滿足現(xiàn)場施工的作業(yè)環(huán)境。經(jīng)計算確定，各部分的方案及選型如下：</p><p>　　8.3. 1 走行部分的確定</p><p>　　8.3.1.1 減速電機(jī)的選擇：</p><p><b>　　1) 滾動阻力Ff</b></p><p>　　2) 坡道阻力Fp</p><p&

84、gt;<b>　　3) 風(fēng)阻力Fw</b></p><p><b>　　總運行阻力F1：</b></p><p><b>　　總運行阻力F2：</b></p><p><b>　　電機(jī)靜功率P1：</b></p><p><b>　　電機(jī)靜功率

85、P2：</b></p><p><b>　　電機(jī)功率：</b></p><p>　　選電機(jī)型號為： YPEJ-7.5KW-4P-1440rpm </p><p><b>　　減速機(jī)的傳動比： </b></p><p>　　n2 為鏈輪鏈條裝置的傳動比</p><p&

86、gt;　　總上所述，減速電機(jī)的型號為：</p><p>　　K87-49.2-YPEJ-7.5-4P-1440rpm </p><p>　　校核實際的運行速度：</p><p>　　所以滿足大車運行速度的要求。</p><p>　　8.3.1.2 鏈條鏈輪傳動裝置的選擇：</p><p><b>　　1)初

87、始條件</b></p><p>　　傳動功率P：7.5（kW）</p><p>　　主動軸轉(zhuǎn)速n1：29.268（r/min）</p><p>　　從動軸轉(zhuǎn)速n2：14.707（r/min）</p><p>　　傳動速度v:0.6～3</p><p><b>　　傳動種類:傾斜傳動</b&g

88、t;</p><p>　　傳動比i：1.934</p><p>　　主動機(jī)機(jī)械特性:運轉(zhuǎn)平穩(wěn)</p><p>　　從動機(jī)機(jī)械特性:中等沖擊</p><p><b>　　無張緊裝置</b></p><p>　　2)鏈輪齒數(shù)及設(shè)計功率</p><p>　　小鏈輪齒數(shù)z1：21&

89、lt;/p><p>　　大鏈輪齒數(shù)z2：41</p><p>　　工況系數(shù)f1:1.4</p><p>　　主動鏈輪齒數(shù)系數(shù)f2:1.22</p><p>　　復(fù)排鏈排數(shù)系數(shù)Km：1（即單排鏈）</p><p>　　設(shè)計功率Pd:7.05(kW)</p><p>　　考慮到減速器效率0.95 <

90、;/p><p>　　計算電機(jī)功率為 7.42 KW </p><p><b>　　取7.5KW</b></p><p>　　減速機(jī)型號為K87 </p><p>　　傳動比 49.2 輸出 29.268轉(zhuǎn)/分</p><p>　　3) 鏈條節(jié)距及鏈寬</p><p>

91、<b>　　鏈號：20B</b></p><p>　　鏈條節(jié)距p2：31.75(mm)</p><p>　　a0 ：12.322799999997p</p><p><b>　　4) 鏈條各項參數(shù)</b></p><p>　　鏈長節(jié)數(shù)X0：85.19</p><p>　　實際

92、鏈長節(jié)數(shù)X：85</p><p>　　鏈條長度L：2.7(m)</p><p>　　鏈速v:0.46(m/s)</p><p><b>　　5)計算中心距</b></p><p>　　理論中心距a ：851.25(mm)</p><p>　　實際理論中心距a`：848.7(mm)</p>

93、;<p>　　6)計算圓周力及軸上拉力</p><p>　　有效圓周力F ：8967.39(N)</p><p>　　作用于軸上的拉力FQ：14814.13(N)</p><p>　　8.3.1.3 走行輪距</p><p>　　走行輪組：走行輪組設(shè)計可以適應(yīng)在寬度為425mm的通道里走行，走行輪胎斷面寬度為235mm，輪軸系

94、結(jié)構(gòu)寬度尺寸為360mm，留給輪系與空間障礙之間的間隙是65mm。</p><p>　　350km/h線路上輪距為：5＋3.2＋0.6=8.8m</p><p>　　250km/h線路上輪距為：4.6＋3.2＋0.6=8.4m</p><p>　　3.1底座混凝土要求3.2m，博格圖上2.97m。所以底座混凝土和外擋肩之間距離為600mm，而不是720mm。<

95、/p><p>　　3.2輪距8.8m，在隧道中輪外混凝土礙事；能否有8.8＋0.6m間隙，發(fā)動機(jī)等應(yīng)有行走空間。</p><p>　　3.3小車走行極限位置由16600改為17000mm,懸臂梁兩端長度尺寸改為20200mm。（考慮橫拼向走后護(hù)欄寬度為13700mm）</p><p>　　3.4主梁中間節(jié)支腿跨度8.8m；8.8m外橫移后再有300mm即可，能達(dá)到9.1

96、m即可。</p><p>　　3.5門吊軸距由7000mm改為7500mm,以讓出小車橫移空間。</p><p>　　8.3.1.4 輪胎型號</p><p><b>　　輪胎參數(shù)：</b></p><p>　　輪胎規(guī)格： 工業(yè)輪胎 8.25-20</p><p>　　花紋：

97、 CL621</p><p>　　層級： 14</p><p>　　花紋深： 15mm </p><p>　　斷面寬： 235mm</p><p>　　外直徑： 974 mm </p><p>　　最大負(fù)荷： 6000kg(廠家計算)<

98、;/p><p>　　單臺數(shù)量： 8個</p><p>　　8.3.1.5車輪軸的計算：</p><p>　　車輪軸的受力圖如下：</p><p>　　車軸材料采用35CrMo, 。</p><p>　　強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。 </p><p>　　8.3.1.6車輪軸上軸承的計算：<

99、/p><p>　　軸承采用GB/T297-1994圓錐滾子軸承32226。Cr=34700kg Co=44100kg</p><p>　　每根軸上裝有兩個軸承。</p><p>　　所以滿足使用壽命要求。</p><p>　　8.3.1.7 臺車架強(qiáng)度的計算：</p><p>　　臺車架作為輪胎和軸系零件的支撐箱體。同

100、時承擔(dān)轉(zhuǎn)向軸樞的軸座以及轉(zhuǎn)向油缸的</p><p>　　安裝支座。臺車結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性對整機(jī)的安全有著至關(guān)重要的作用。經(jīng)綜合考慮，</p><p>　　臺車的結(jié)構(gòu)及方案如下圖所示：</p><p>　　臺車架的截面和應(yīng)力計算如下：</p><p>　　材料采用Q345C, 。</p><p>　　強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。

101、 </p><p>　　8.3.2 轉(zhuǎn)向部分的確定</p><p>　　1） 4組車輪均為液壓比例流量控制，前后兩組，分別動作。前面的兩個車輪轉(zhuǎn)向時，后邊的兩個車輪不轉(zhuǎn)向，只是跟著走，反之亦然。</p><p>　　前后輪轉(zhuǎn)向角度：前后輪轉(zhuǎn)向形式為液壓獨立轉(zhuǎn)向，采用液壓缸驅(qū)動，轉(zhuǎn)向角度±100，最大負(fù)荷靜止?fàn)顟B(tài)可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。</p>&l

102、t;p>　　內(nèi)側(cè)輪胎轉(zhuǎn)向半徑： 15.7 m</p><p>　　外側(cè)輪胎轉(zhuǎn)向半徑： 24.5m</p><p>　　轉(zhuǎn)向軸樞用的軸承為：</p><p>　　GB/T297-1994 圓錐滾子軸承30220 Cr=233KN Co=302KN </p><p><b>　　兩個成對使用。<

103、;/b></p><p>　　8.3.3 均衡梁的確定</p><p>　　均衡梁結(jié)構(gòu)和方案如圖所示：</p><p>　　均衡梁的受力圖如下：</p><p>　　均衡梁的截面特性和應(yīng)力計算如下：</p><p>　　材料采用Q345C, 。</p><p>　　強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。