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第1章 起重机设计总则 1

1.1起重机的特点和类型 1

1.1.1起重机作业的特点 1

1.1.2起重机的组成 1

1.1.3起重机的类型 1

1.1.4起重机按设计特点的分类和特征 3

1.1.5起重机的基本参数 7

1.2起重机工作等级 8

1.2.1起重机的使用等级 9

1.2.2起重机的载荷状态等级 9

1.2.3起重机使用工作等级 10

1.2.4起重机工作等级举例 12

1.3起重机计算载荷及其组合 14

1.3.1计算载荷类型 14

1.3.2各类载荷的计算方法 15

1.3.3计算载荷组合 24

1.4风载荷计算 26

1.4.1风载荷计算的说明 26

1.4.2高度变化修正系数 27

1.4.3风力系数 28

1.4.4有效挡风面积 29

1.5货物离地瞬间的动载荷 31

1.5.1关于起升等级 31

1.5.2货物离地过程的模型及分析 32

1.5.3货物离地起升动载荷的简化分析 33

1.6机构加减速时的水平动载荷 35

1.6.1概述 35

1.6.2起重机机构起动时的水平惯性力 35

1.6.3机构起动时货物的摆动 37

1.6.4柔性悬挂质量的折算 38

1.7起重机运行通过轨道接缝时的动载荷 39

1.8起重机自重载荷 41

1.9起重机车轮轮压的确定 43

1.9.1轮压计算概述 43

1.9.2三点支承的支承压力的计算 44

1.9.3桥式类起重机支承压力的计算 45

1.9.4刚性车架支承压力的计算 46

1.9.5车轮轮压的确定 48

1.10起重机抗倾覆稳定性 49

1.10.1定义与说明 49

1.10.2一般起重机稳定性的校验方法 50

1.10.3流动起重机稳定性计算 52

1.11浮式起重机稳定性计算 55

1.11.1浮船倾角的计算 55

1.11.2浮式起重机稳性的实际验算方法 57

1.12起重机抗风防滑安全性 59

1.12.1在最大工作风压下的验算 59

1.12.2非工作状态验算 60

第2章 起重机机构设计与计算 65

2.1起重机机构构造概论 65

2.1.1起升机构 65

2.1.2变幅机构 68

2.1.3回转机构 69

2.1.4运行机构 71

2.1.5集中驱动机构 72

2.2起重机机构的工作级别 74

2.2.1机构利用等级 74

2.2.2机构载荷状态 75

2.2.3机构工作等级 76

2.3机构电动机的选择及验算 81

2.3.1电动机的工作制 81

2.3.2电动机发热校验 84

2.3.3按等值损耗法验算发热 85

2.4起重机机构的计算载荷 88

2.4.1起重机机构载荷的特点 88

2.4.2传动系刚性动载荷的确定 89

2.5考虑系统振动的载荷计算 94

2.5.1传动系统振动分析模型 94

2.5.2起动转矩为常数时的动载荷 95

2.5.3驱动转矩逐渐增加时机构的动载荷 99

2.5.4驱动转矩随转速变化时的机构载荷 100

2.5.5间隙对动载荷的影响 102

2.6起重机机构的载荷组合 104

2.7起重机机构计算 105

2.7.1起升机构计算 105

2.7.2运行机构计算 111

2.7.3回转机构的计算 117

2.7.4变幅机构的计算 126

2.7.5机构计算实例 134

第3章 起重机金属结构设计与计算 153

3.1金属结构构件的分类和工作级别 153

3.2金属结构构件的计算原则 158

3.3材料及许用应力 159

3.3.1金属结构构件的材料及许用应力 159

3.3.2连接件的材料及许用应力 161

3.4金属结构构件和连接的强度计算 164

3.4.1金属结构构件的强度计算 164

3.4.2连接强度的设计计算 184

3.5金属结构及构件的刚性校验 204

3.5.1轴心受力构件刚度条件及其长细比 204

3.5.2起重机金属结构的静态刚度 205

3.5.3起重机动态刚性 206

3.6金属结构构件的抗失稳核算 207

3.6.1轴心受压构件的整体稳定 207

3.6.2受弯构件的抗侧向弯扭屈曲的整体稳定性 219

3.6.3压弯构件的整体稳定 225

3.7板件和壳体的抗屈曲核算 228

3.7.1板的局部稳定性计算 228

3.7.2圆柱壳的局部稳定性计算 237

3.8金属结构构件疲劳强度计算 238

3.8.1应力循环特性 239

3.8.2金属结构构件（或连接）的最大应力 240

3.8.3构件的连接类别 241

3.8.4疲劳强度许用应力 243

3.8.5疲劳强度校核 244

第4章 起重机零部件的设计与计算 246

4.1概述 246

4.2疲劳强度计算方法 247

4.2.1概述 247

4.2.2光滑试件的疲劳极限 247

4.2.3考虑零件形状及表面状态后的疲劳极限 248

4.2.4考虑循环特性的疲劳极限 250

4.2.5实际零件的疲劳极限 251

4.2.6零件工作级别及应力循环数确定 252

4.2.7疲劳强度计算许用应力 254

4.3吊钩与吊环 254

4.3.1吊钩的标准与材料 254

4.3.2吊钩危险断面的计算应力 255

4.3.3吊钩的许用载荷 257

4.3.4吊环的强度计算 260

4.4卷筒和滑轮 262

4.4.1卷筒的结构形式 262

4.4.2利巴式卷筒 263

4.4.3卷筒壁厚的确定 264

4.4.4多层卷绕卷筒壁厚的确定 265

4.4.5卷筒轮辐的强度计算 266

4.4.6滑轮 267

4.5车轮与滚子的强度计算 267

4.5.1接触应力计算 267

4.5.2车轮踏面接触强度计算 268

4.5.3支承滚子的强度计算 271

4.5.4支承轴销、支承球碗的强度计算 273

4.5.5销轴的比压验算 274

4.6钢丝绳 275

4.6.1钢丝绳结构形式 275

4.6.2钢丝绳直径的确定 276

4.6.3钢丝绳卷绕直径的确定 279

4.6.4钢丝绳进出卷筒或滑轮的允许偏角 280

4.7吊钩滑轮组 280

4.8起重机用联轴器的主要形式 280

4.9制动器 285

4.10减速器 287

4.11运行台车和车轮 289

4.12电缆卷筒 289

4.13缓冲器 290

4.14滚动轴承的选择 291

4.15附表 292

第5章 450t门式起重机设计计算实例 344

5.1梁场专用450t门式起重机工作特点 344

5.2总体设计参数 345

5.3金属结构设计计算 345

5.3.1基本设计参数 345

5.3.2载荷 345

5.3.3抗倾覆稳定性 347

5.3.4金属结构的截面几何特性 348

5.3.5主梁强度计算 350

5.3.6主梁静刚度验算 351

5.3.7主梁整体稳定性验算 351

5.3.8主梁局部稳定性验算 351

5.3.9主梁拼接设计 353

5.3.10支腿强度计算 354

5.3.11支腿整体稳定性计算 356

5.3.12支腿局部稳定性计算 356

5.3.13支腿拼接设计 356

5.4起升机构设计计算 358

5.4.1概述 358

5.4.2钢丝绳选择 358

5.4.3卷筒 360

5.4.4电动机选择 361

5.4.5开式齿轮传动 362

5.4.6减速器选择 362

5.4.7制动器的选择 362

5.4.8高速轴联轴器 362

5.4.9低速轴联轴器 363

5.4.10液压失效保护制动器 363

5.4.11机构起动时间计算 363

5.4.12零件疲劳计算实例 364

5.4.13吊杆的强度校核 366

5.5大车走行机构设计计算 367

5.5.1概述 367

5.5.2运行静阻力 367

5.5.3电动机的选择与计算 369

5.5.4选择减速器 370

5.5.5选择缓冲器 370

5.5.6车轮与轨道 371

5.6起重小车牵引机构设计计算 371

5.6.1概述 371

5.6.2运行静阻力 373

5.6.3牵引绳的选择 373

5.6.4卷筒的选择 373

5.6.5选择电动机 374

5.6.6选择减速机 374

5.6.7选择联轴器 375

5.6.8选择制动器 375

5.6.9小车车轮的强度计算 376

附录 主要符号一览表 377

参考文献 380