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120龙门吊计算书

IT圈 admin 2024-05-28 60浏览 0评论

2024年5月28日发(作者：勇晶灵)

邯郸市北恒工程机械有限公司 LDS

12030三角桁架龙门吊计算书

LDS

12030三角桁架门式起重机

计算书

计算：

审核：

日期：

北恒工程机械有限公司技术科

LDS

8024三角桁架龙门吊计算书

一起重机主要性能参数

1.1 额定起重量： 120t

1.2 起升高度： 10m

1.3 大车走行距： 30m

1.4 整机运行速度： 0-10m/min

1.5 吊梁行车运行速度： 0-5m/min

1.6 吊梁起落速度： ≤0.75m/min

1.7 适应坡度： ±1%

1.12 整机运行轨道和基础：单轨P43 枕木间距，500～600mm

卵石道床＞350mm

二起重机结构组成

2.1 吊梁行车： 1台（120t，五门滑轮组，双卷扬）

2.2 走行总成： 2套

2.3 左侧支腿： 1套

2.4 右侧支腿： 1套

2.5 托架总成： 4根

2.6 主横梁总成： 2根

2.7 吊梁扁担： 1套

2.8 端横联： 2套

2.9 电缆托架： 1套

2.10 行车电缆悬挂： 1套

2.11 行车行程限位： 1套

2.12 夹轨器： 4套

2.13 操作平台： 1套

2.14 电器系统： 1套

2.15 起重机运行轨道 1套

三方案设计

注：总体方案见图

LDS

12030-00-000

3.1 吊梁行车

3.1.1 主要性能参数

额定起重量： 120t

运行轨距： 2000mm

轴距： 2500mm

卷扬起落速度： 8m/min

运行速度： 0-5m/min

驱动方式：集中驱动

自重： 8t

卷筒直径： 400 mm

卷筒容绳量： 200 m

3.1.2 起升机构

已知：起重能力Q

静

=Q+W

吊具

=120+1.0=1211t

粗选：双卷扬，倍率m=12，滚动轴承滑轮组，效率η=0.92, 见《起重机设计手册》表3-2-11，

P223，则钢丝绳自由端静拉力S:：S=Q

静

/(η× m)=121/(0.92×12)/2=5.4t，选择JM6t卷

扬机；钢丝绳破断拉力总和∑t：∑t=S×n/k=5×5/0.82=30.4t ＜32.3t，选择钢丝绳： 6×

LDS

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37-21.5-1700，GB1102-74，《起重机设计手册》P195。

钢丝绳偏角计算：

示意图如下

寸

尺

限

极

140

1、钢丝绳与滑轮轴垂直平面的偏角

β=arctg

2836.5

=1.82°

2、钢丝绳与卷筒轴垂直平面的偏角

α=arctg

140

4085

=1.96°

3.1.3 运行机构

3.1.3.1 车轮直径《起重机设计手册》P355

已知 Q=120t、G

小

=8 t、集中驱动

LDS

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则 P

max

=（Q+G

小

）/4=32，P

min

小

/4=2t，P

2P

max

P

min

=22t

车轮和轨道线接触，L=80mm，轨道方钢40×80，车轮材料ZG40Mn2，则由公式：

D≥

Pc2210000

==261mm

K1LC1C27.2801.171.25

式中 K

—常数 7.2N/mm

，δ

≥800MPa

L—踏面宽 80mm

—转速系数 1.17，v=5m/min，n=

—工作级别系数 1.25

选择 φ350mm轮组

3.1.3.2 运行静阻力（重载运行）

摩擦阻力 F

=（Q+G

小

）×w=（120+8）×0.015=1.92t

坡道阻力 F

=（Q+G

小

）×i =（120+8）×0.002=0.26t

风阻力 F

=C×K

×q×A=1.6×1.00×0.6×150×30×10

-4

=0.432t

式中C—风力系数 1.6 表1—3—11

—高度系数 1.00 表1—3—10 《起重机设计手册》

q—计算风压 0.6×150N/m

表1—3—9

A—迎风面积 30m

表1—3—17

运行静阻力F

=1.92+0.26+0.432=2.612t=26120N

3.1.3.3 电机选择

静功率 Pj=

=4.5rpm

3.140.35

FjVo

261205

==1.2kw

1000



m

10000.9260

式中Vo—运行速度 5m/min

m—电机个数 2个

粗选 P=Kd×Pj=（1.1~1.3）×1.2=1.32~1.56kw

集中驱动 m=1 YEJ100L—6 1.5Kw/940rpm

《机械零件设计手册》下册、冶金版、P830

3.1.3.4 减速机

轮

=Vo/（π×D）=5.7/（π×0.35）=5.2rpm

电

=940 rpm

i=n

电

轮

=940/5.2=180

3.1.3.5齿轮传动比： i

齿

==3

3.1.3.6 减速机传动比：i

减

=i/ i

齿

=60

3.1.3.7 选取减速机传动比： i

减

选取59

选取减速机型号：BLY22-59-1.5kw n

电

=940rpm

3.1.4 结构方案

6门滑轮组，吊梁扁担

见图吊梁行车

3.2 主从动台车轮组计算：

3.2.1．大车车轮踏面计算：

3.2.1.1.已知：Q=120t，G=72.5t，G

=8t

LDS

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3.2.1.2载荷计算：

1201.1872.5

=26.56t

72.58

min

==10 t

2PP

min



max

=21t

max

3.2.1.3 车轮踏面接触强度计算：

≤K

DLC

车轮和轨道线接触，L=70mm，P

轨道，车轮材料ZG40Mn2则由公式：

2010



D≥==339 mm

7.2701.171

式中 K

—常数 7.2N/mm

，δ

≥800MPa

L—踏面宽 70mm

—转速系数 1.15，v=10m/min，n=

—工作级别系数 1.0

3.2.1.4 车轮直径选取： D=500 mm

3.2.2. 大车驱动功率计算：

3.2.2.1 已知：D=φ350mm v=10 m/min

3.2.2.2 摩阻：F

=(Q+G)ω=(120+72.5)×0.015=2.88t

3.2.2.3 坡阻：F

=(Q+G)i=(120+72.5)×2%=3.85t

3.2.2.4 风阻：F

=CK

QA=1.6×1×0.6×150×30×10

-4

=0.432t

式中C—风力系数 1.6 表1—3—11

—高度系数 1.00 表1—3—10 《起重机设计手册》

q—计算风压 0.6×150N/m

表1—3—9

A—迎风面积 30m

表1—3—17

3.2.2.5 运行静阻力：F

=2.88+3.85+0.432=7.162t

3.2.2.6 电机驱动功率：P

=9.1rpm

3.140.35

7162010

=6.63kw

1000m

10000.9260



3.2.2.7 确定实际功率：P=K

=(1.1~1.3)P

=7.29~8.62kw

3.2.2.8 确定驱动电机：YEJ160M

-6 P=7.5kw n=970 rpm

⑴ 已知： D=φ500 mm，V=10m/min，n

电

=970rpm

⑵ 车轮转速： n

轮

=6.3rpm



=⑶ 整机传动比： i=

电

轮

970

=153

6.3

⑷ 齿轮传动比： i

齿

==3.4

⑸ 减速机传动比： i

减

=i/ i

齿

=45

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⑹ 选取减速机传动比： i

减

选取43

⑺ 选取减速机型号： BLY33-43-7.5kw n

电

=970rpm

(8) 实际走行速度：V= n

轮

πD=6.3×π×0.5=9.9m/min

3.3.主横梁综合性能计算

3.3.1.已知：额定起重量： Q=120t

龙门吊整机重量：G= 72.5t

吊梁行车重量： G

=8t

龙门吊跨度： L=30m，

3.3.2.主横梁主要参数的选取：(如图1)

桁高：h=2.06 m , 桁宽：H=0.9m

16001600

71.57°

57.99°

3.3.3.主横梁截面计算和选取：（按单横梁计算）材料：

Q345B [σ]=230MPa

3.3.3.1.上弦杆计算和选取：（按压杆）

3.3.3.1.1.已知： Q=120 t G

小

=8 t q=0.65 t/m

L=30m

(1.1Q+ G

小

)=70 t

计算主横梁最大弯矩：

max





78.23°

1000

260

100

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1.070301.00.6530



==598t.m

3.3.3.1.2计算轴向力：

上

下

max

598

==249t

2.4

3.3.3.1.3计算上弦杆所需最小截面积：

上

24910

A≥==13532mm



[



]

0.8230

3.3.3.1.4初选上弦杆截面：（板材，如右图）

A= 20096mm

材料：Q345B [σ]=230MPa

3.3.3.1.5计算上弦杆截面性能参数：

节间有效长度：L

=1.6 m

⑴ 计算X向性能参数：

截面惯性矩： I

=36005cm

截面抗压抗弯模量： W

下

36005

=1895cm

压杆截面的惯性半径： r

36005

==13.4 cm

200.96

160

==11.9

13.4

压杆的柔度（长细比）：λ

压杆的折减系数： φ

=0.99

查《机械设计手册》第一卷P1-152表1-1-100

⑵ 计算Y向性能参数：

截面惯性矩： I

=7316cm

截面抗弯模量： W

7316

=582 cm

压杆截面的惯性半径： r

Iy7316

==6cm

200.96

压杆的柔度（长细比）：λ

160

=26.7

压杆的折减系数： φ

=0.98

查《机械设计手册》第一卷P1-152表1-1-100

⑶节间力学计算：已知：Q=120t，G

=8t，m=4，偏载系数ψ=1.1



QG

小

1.11208

轮压：P

轮

===35 t

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节间弯距：M

轮

351.6

=9.33t.m，L

=1.6m

351.6

=4.67t.m

节点弯距：M

3.3.3.1.6上弦杆性能校核计算：

上

24510

9.3310



⑴强度校核：σ===121.9+49.2=171.1Mpa



200961895

σ＜[σ]=230 Mpa 通过验算满足使用要求

⑵刚度校核：λ=



min

160

=26.7＜[λ]=100 通过验算满足使用要求

上

21810

9.3310



⑶稳定性校核:σ

===128.3+49.2=177.5MPa



1895



0.9520096

<[σ]=230 Mpa 通过验算满足使用要求

3.3.3.2.下弦杆计算和选取：（按压杆）

3.3.3.2.1计算轴向力：（由上知）

上

下

max

598

==249t

2.4

240

100

3.3.3.2.2计算下弦杆所需最小截面积：材料：Q235B [σ]=170MPa

下

24910

A≥==7323mm



]

2170

3.3.3.2.3初选下弦杆截面：（单根，背靠背，如右图）

A=12325mm

3.3.3.2.4计算下弦杆截面性能参数：

节间有效长度：L

=1.6 m

⑴ 计算X向性能参数：

截面惯性矩： I

=10306cm

截面抗拉压弯模量： W

2[16材料：Q235B [σ]=170MPa

10306

=920 cm

11.2

压杆截面的惯性半径： r

10306

==9.1cm

123.25

160

==17.58

9.1

压杆的柔度（长细比）：λ

压杆的折减系数： φ

=0.98

查《机械设计手册》第一卷P1-152表1-1-100

LDS

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⑵ 计算Y向性能参数：

截面惯性矩： I

=6222cm

截面抗弯模量： W

6222

=497.76cm

12.5

压杆截面的惯性半径： r

Iy6222

==7.1 cm

123.25

压杆的柔度（长细比）：λ

160

=22.5

7.1

压杆的折减系数： φ

=0.97

查《机械设计手册》第一卷P1-152表1-1-100

3.3.3.2.5下弦杆性能校核计算：

下

24910

⑴强度校核：σ===101Mpa

212325

σ＜[σ]=170 Mpa 材料Q235B通过验算满足使用要求

⑵刚度校核：λ=



min

160

=22.5＜[λ]=100 通过验算满足使用要求

7.1

下

24910

⑶稳定性校核:σ

===104MPa

0.97212325



<[σ]=170 Mpa 材料Q235B通过验算满足使用要求

3.3.3.3腹杆计算和选取(压杆)

3.3.3.3.1.计算腹杆集中载荷：材料：Q235B [σ]=170MPa

已知：已知： Q=120 t G

小

=8 t q=0.65 t/m L=30m

1.1QG

小



q34

=81t

3.3.3.3.2 计算轴向力:

N81

==41.3t

2sin



2sin78.23

N141.3

= ==43.5t

sin71.6sin71.6

斜腹杆:N

式中：各角度由图1可得

3.3.3.3.2 计算腹杆所需最小截面积

43.510

A≥ ==3198mm



[



]

0.8170

3.3.3.3.3 初选腹杆截面：材料 Q235B [σ]=170MPa（对扣图2）

方管120*120*8 (A=3419 mm

q=26.84 kg/m)

3.3.3.3.4 计算腹杆截面性能参数：

LDS

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节间有效长度：L

=L=

⑴ 计算X向性能参数：

截面惯性矩： I

=687 cm

截面抗拉压弯模量： W

2.4

=2.58m=258cm

sin78.23sin71.6

120

压杆截面的惯性半径： r

687

==4.48 cm

34.19

258

==57 图2

4.48

压杆的柔度（长细比）：λ

压杆的折减系数： φ

=0.84

查《机械设计手册》第一卷P1-152表1-1-100

⑵ 计算Y向性能参数：

同上

3.3.3.3.5 腹杆性能校核计算：

43.510

⑴强度校核：σ===127Mpa

3419

σ＜[σ]=170 Mpa 材料：Q235B通过验算满足使用要求

⑵刚度校核：λ=



min

258

=57＜[λ]=100 材料：Q235B通过验算满足使用要求

4.48

43.510

⑶稳定性校核:σ

===151MPa

0.843419



<[σ]=170 Mpa 材质：Q235B通过验算满足使用要求

3.3.3.4 水平杆计算和选取（压杆）

3.3.3.4.1 水平杆轴向力计算：

= N

×cos78.23°=8.4t （见腹杆轴向力计算）

3.3.3.4.2 水平杆所需最小截面积：

8.410

A≥==617mm



[



]

0.8170

3.3.3.4.3 初选水平杆截面：材料 Q235B [σ]=170MPa

槽钢[12 A=1568 mm

q=12kg/m

3.3.3.4.4 计算水平杆截面性能参数：

节间有效长度: L

=1m=100cm

⑴ 计算X向性能参数：

截面惯性矩： I

=388 cm

687

=114.5cm

LDS

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截面抗拉压弯模量： W

388

=61.6cm

6.3

压杆截面的惯性半径： r

388

==4.97cm

15.68

100

==20.1

4.97

压杆的柔度（长细比）：λ

压杆的折减系数： φ

=0.98

查《机械设计手册》第一卷P1-152表1-1-100

⑵ 计算Y向性能参数：

截面惯性矩： I

=38 cm

截面抗弯模量： W

=23.9cm

1.59

压杆截面的惯性半径： r

Iy38

==1.5cm

15.68

压杆的柔度（长细比）：λ

100

=66

1.5

压杆的折减系数： φ

=0.82

查《机械设计手册》第一卷P1-152表1-1-100

3.3.3.4.5 水平杆性能校核计算：

8.410

⑴强度校核：σ===53.57Mpa

1568

σ＜[σ]=170 Mpa 材质：Q235B通过验算满足使用要求

⑵刚度校核：λ=



min

100

=66＜[λ]=100 材质：Q235B通过验算满足使用要求

1.5

8.410

⑶稳定性校核:σ

===65MPa

0.821568



<[σ]=170 Mpa 材质：Q235B通过验算满足使用要求

8.410

===54.66MPa

0.981568



<[σ]=170 Mpa 材质：Q235B通过验算满足使用要求

节点计算

腹杆受力N

=43.5t=435 kN ，节点板厚度选用δ12

焊缝高度k=8 mm 共四条焊缝

LDS

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每条焊缝受力N=

435

=100.75kN

N100.7510

焊缝长度

119mm

0.7



[



]0.718150

式中：β

=1 h

=8 mm [τ]=150 MPa

（4）上弦阳头焊缝计算

共四条焊缝，采用开坡口焊接，坡口采用20×45°

每条焊缝受力N=2490/4=622.5KN

N622.510

296mm

0.7



[



]0.7120150

下弦阳头计算略。

3.3.3.5 主横梁整体性能验算：

3.3.3.5.1 主横梁整体截面性能参数：

① 主横梁截面参数：桁宽H=1m，桁高h=2.4m，节间L

=1.6m

跨度L=30m

② 主横梁整体截面惯性矩： I =6983912cm

③ 主横梁整体截面抗弯模量：W

上

6983912

==42925cm

上

162.7

下

3.3.3.5.2主横梁整体刚度验算：

6983912

==56595 cm

下

123.4

6030

1000

50.6530

1000

482.16983912

3842.16983912

=2.301+0.467=2.768cm=＜[f ]=

1083700

f=+

48EI

5qL

384EI

主横梁整体性能参数通过计算

3.3.3.5 .4主横梁联接销轴、阴阳头耳板计算及选取

3.3.3.5.5主横梁联接销轴计算及选取（双销）

2.4910

拉力F===1.245×10

销轴材质40Cr [τ]=

5400.6

1.333

=235 MPa

上弦销轴直径D

=6748mm



235

=3374 mm



235

双销 D=82mm，取D=100mm

下弦销轴直径D

LDS

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双销 D=58mm，取D=80mm

3.3.3.5.6联接耳板厚度计算：《起重机设计手册》P734

σ=

≤[σ]



F——联接板或耳板所传递的内力；F=N=1.467×10

KN。

a——孔两边板的宽度；上弦取244mm，下弦取114mm。

δ——板的厚度；

[σ]——板材料的许用应力；[σ]= σ

/1.5=230MPa

式中：K——系数取1.2~14，计算时多取偏大值；

2.4910

1.4

上弦单耳厚度：δ≥==62mm 取δ=100mm

244230



]

2.4910

1.4

上弦双耳厚度：δ≥==36mm 取δ=50mm

2a[



]

2244230

2.4910

1.4

下弦单耳厚度：δ≥==66mm 取δ=100mm

2a[



]

2114230

2.4910

1.4

下弦双耳厚度：δ≥==33mm 取δ=40mm

4a[



]

4114230

3.4.1托架载荷分析：见图

1m1m

P=23t

P=23tP=23t

P=23t

3.5m

（一）托架载荷分析图

23t

-23t

（二）剪力图

-11.5tm

（三）弯矩图

23t

-23t

-11.5tm

LDS

8024三角桁架龙门吊计算书

总

=120×1.1+8+44=184t

Q=184/4=46t

N =46/2=23t M=PL=23×0.5=11.5tm

试选截面，如右图材料：Q235B [σ]=170MPa

截面积： S=179.79cm

截面惯性距I

=35177㎝

截面模量：W

上

350

190

35177

=2131㎝

16.5

Mmax115000

==53.9MPa＜[σ]=170MPa

Wmin2131

3.4.2 托架截面强度及刚度校核计算：

计算最大应力：σ

max

l2310

0.5

20.5

f(1



)(1)

118

3EI2

32.1103517710

悬臂端刚度：

0.0012m



0.0013m

350

托架强度与刚度验算通过

3.4.4 支腿综合性能计算：

3.4.4.1支腿拉压杆强度计算：

3.4.4.2支腿最大载荷分析：

P=1.1Q+G

小车

+q×L/2=151t

斜

P151

==77.35t

2sin



2sin77.43

（吊梁行车吊梁时移至支腿极限位置时）

3.4.4.3计算支腿所需最小截面积：材料：Q235B [σ]=170MPa

77.3510

A≥==5687mm



[



]

0.8170

3.4.4.4初选支腿型材：材料Q235B

主支腿：300×300×12.5 A=14026mm

附支腿：180×180×8 A=5280mm

材料许用应力：[σ]=170Mpa

3.4.4.5支腿截面性能参数计算：

节间有效长度: L

⑴ 计算X向性能参数：

截面惯性矩： I

=19082 cm

截面抗拉压弯模量：W

斜

m=922cm

sin77.43

19082

=1272cm

19082

==11.67cm

140.26

压杆截面的惯性半径： r

LDS

8024三角桁架龙门吊计算书

压杆的柔度（长细比）：λ

922

==79

11.67

压杆的折减系数： φ

=0.79

查《机械设计手册》第一卷P1-152表1-1-100

⑵ 计算Y向性能参数：（与X向相同）

3.4.4.6支腿性能校核计算：材料：Q235B [σ]=170MPa

77.3510

⑴强度校核：σ===55Mpa

14026

支

σ＜[σ]=170 Mpa 通过验算满足使用要求

⑵刚度校核：λ=

斜



min

922

=79＜[λ]=100 通过验算满足使用要求

11.67

77.3510

⑶稳定性校核:σ

===69MPa

0.7914026



支

<[σ]=170 Mpa 材质：Q235B通过验算满足使用要求

邯郸市北恒工程机械有限公司技术科

斜

2024年5月28日发(作者：勇晶灵)

邯郸市北恒工程机械有限公司 LDS

12030三角桁架龙门吊计算书

LDS

12030三角桁架门式起重机

计算书

计算：

审核：

日期：

北恒工程机械有限公司技术科

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8024三角桁架龙门吊计算书

一起重机主要性能参数

1.1 额定起重量： 120t

1.2 起升高度： 10m

1.3 大车走行距： 30m

1.4 整机运行速度： 0-10m/min

1.5 吊梁行车运行速度： 0-5m/min

1.6 吊梁起落速度： ≤0.75m/min

1.7 适应坡度： ±1%

1.12 整机运行轨道和基础：单轨P43 枕木间距，500～600mm

卵石道床＞350mm

二起重机结构组成

2.1 吊梁行车： 1台（120t，五门滑轮组，双卷扬）

2.2 走行总成： 2套

2.3 左侧支腿： 1套

2.4 右侧支腿： 1套

2.5 托架总成： 4根

2.6 主横梁总成： 2根

2.7 吊梁扁担： 1套

2.8 端横联： 2套

2.9 电缆托架： 1套

2.10 行车电缆悬挂： 1套

2.11 行车行程限位： 1套

2.12 夹轨器： 4套

2.13 操作平台： 1套

2.14 电器系统： 1套

2.15 起重机运行轨道 1套

三方案设计

注：总体方案见图

LDS

12030-00-000

3.1 吊梁行车

3.1.1 主要性能参数

额定起重量： 120t

运行轨距： 2000mm

轴距： 2500mm

卷扬起落速度： 8m/min

运行速度： 0-5m/min

驱动方式：集中驱动

自重： 8t

卷筒直径： 400 mm

卷筒容绳量： 200 m

3.1.2 起升机构

已知：起重能力Q

静

=Q+W

吊具

=120+1.0=1211t

粗选：双卷扬，倍率m=12，滚动轴承滑轮组，效率η=0.92, 见《起重机设计手册》表3-2-11，

P223，则钢丝绳自由端静拉力S:：S=Q

静

/(η× m)=121/(0.92×12)/2=5.4t，选择JM6t卷

扬机；钢丝绳破断拉力总和∑t：∑t=S×n/k=5×5/0.82=30.4t ＜32.3t，选择钢丝绳： 6×

LDS

8024三角桁架龙门吊计算书

37-21.5-1700，GB1102-74，《起重机设计手册》P195。

钢丝绳偏角计算：

示意图如下

寸

尺

限

极

140

1、钢丝绳与滑轮轴垂直平面的偏角

β=arctg

2836.5

=1.82°

2、钢丝绳与卷筒轴垂直平面的偏角

α=arctg

140

4085

=1.96°

3.1.3 运行机构

3.1.3.1 车轮直径《起重机设计手册》P355

已知 Q=120t、G

小

=8 t、集中驱动

LDS

8024三角桁架龙门吊计算书

则 P

max

=（Q+G

小

）/4=32，P

min

小

/4=2t，P

2P

max

P

min

=22t

车轮和轨道线接触，L=80mm，轨道方钢40×80，车轮材料ZG40Mn2，则由公式：

D≥

Pc2210000

==261mm

K1LC1C27.2801.171.25

式中 K

—常数 7.2N/mm

，δ

≥800MPa

L—踏面宽 80mm

—转速系数 1.17，v=5m/min，n=

—工作级别系数 1.25

选择 φ350mm轮组

3.1.3.2 运行静阻力（重载运行）

摩擦阻力 F

=（Q+G

小

）×w=（120+8）×0.015=1.92t

坡道阻力 F

=（Q+G

小

）×i =（120+8）×0.002=0.26t

风阻力 F

=C×K

×q×A=1.6×1.00×0.6×150×30×10

-4

=0.432t

式中C—风力系数 1.6 表1—3—11

—高度系数 1.00 表1—3—10 《起重机设计手册》

q—计算风压 0.6×150N/m

表1—3—9

A—迎风面积 30m

表1—3—17

运行静阻力F

=1.92+0.26+0.432=2.612t=26120N

3.1.3.3 电机选择

静功率 Pj=

=4.5rpm

3.140.35

FjVo

261205

==1.2kw

1000



m

10000.9260

式中Vo—运行速度 5m/min

m—电机个数 2个

粗选 P=Kd×Pj=（1.1~1.3）×1.2=1.32~1.56kw

集中驱动 m=1 YEJ100L—6 1.5Kw/940rpm

《机械零件设计手册》下册、冶金版、P830

3.1.3.4 减速机

轮

=Vo/（π×D）=5.7/（π×0.35）=5.2rpm

电

=940 rpm

i=n

电

轮

=940/5.2=180

3.1.3.5齿轮传动比： i

齿

==3

3.1.3.6 减速机传动比：i

减

=i/ i

齿

=60

3.1.3.7 选取减速机传动比： i

减

选取59

选取减速机型号：BLY22-59-1.5kw n

电

=940rpm

3.1.4 结构方案

6门滑轮组，吊梁扁担

见图吊梁行车

3.2 主从动台车轮组计算：

3.2.1．大车车轮踏面计算：

3.2.1.1.已知：Q=120t，G=72.5t，G

=8t

LDS

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3.2.1.2载荷计算：

1201.1872.5

=26.56t

72.58

min

==10 t

2PP

min



max

=21t

max

3.2.1.3 车轮踏面接触强度计算：

≤K

DLC

车轮和轨道线接触，L=70mm，P

轨道，车轮材料ZG40Mn2则由公式：

2010



D≥==339 mm

7.2701.171

式中 K

—常数 7.2N/mm

，δ

≥800MPa

L—踏面宽 70mm

—转速系数 1.15，v=10m/min，n=

—工作级别系数 1.0

3.2.1.4 车轮直径选取： D=500 mm

3.2.2. 大车驱动功率计算：

3.2.2.1 已知：D=φ350mm v=10 m/min

3.2.2.2 摩阻：F

=(Q+G)ω=(120+72.5)×0.015=2.88t

3.2.2.3 坡阻：F

=(Q+G)i=(120+72.5)×2%=3.85t

3.2.2.4 风阻：F

=CK

QA=1.6×1×0.6×150×30×10

-4

=0.432t

式中C—风力系数 1.6 表1—3—11

—高度系数 1.00 表1—3—10 《起重机设计手册》

q—计算风压 0.6×150N/m

表1—3—9

A—迎风面积 30m

表1—3—17

3.2.2.5 运行静阻力：F

=2.88+3.85+0.432=7.162t

3.2.2.6 电机驱动功率：P

=9.1rpm

3.140.35

7162010

=6.63kw

1000m

10000.9260



3.2.2.7 确定实际功率：P=K

=(1.1~1.3)P

=7.29~8.62kw

3.2.2.8 确定驱动电机：YEJ160M

-6 P=7.5kw n=970 rpm

⑴ 已知： D=φ500 mm，V=10m/min，n

电

=970rpm

⑵ 车轮转速： n

轮

=6.3rpm



=⑶ 整机传动比： i=

电

轮

970

=153

6.3

⑷ 齿轮传动比： i

齿

==3.4

⑸ 减速机传动比： i

减

=i/ i

齿

=45

LDS

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⑹ 选取减速机传动比： i

减

选取43

⑺ 选取减速机型号： BLY33-43-7.5kw n

电

=970rpm

(8) 实际走行速度：V= n

轮

πD=6.3×π×0.5=9.9m/min

3.3.主横梁综合性能计算

3.3.1.已知：额定起重量： Q=120t

龙门吊整机重量：G= 72.5t

吊梁行车重量： G

=8t

龙门吊跨度： L=30m，

3.3.2.主横梁主要参数的选取：(如图1)

桁高：h=2.06 m , 桁宽：H=0.9m

16001600

71.57°

57.99°

3.3.3.主横梁截面计算和选取：（按单横梁计算）材料：

Q345B [σ]=230MPa

3.3.3.1.上弦杆计算和选取：（按压杆）

3.3.3.1.1.已知： Q=120 t G

小

=8 t q=0.65 t/m

L=30m

(1.1Q+ G

小

)=70 t

计算主横梁最大弯矩：

max





78.23°

1000

260

100

LDS

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1.070301.00.6530



==598t.m

3.3.3.1.2计算轴向力：

上

下

max

598

==249t

2.4

3.3.3.1.3计算上弦杆所需最小截面积：

上

24910

A≥==13532mm



[



]

0.8230

3.3.3.1.4初选上弦杆截面：（板材，如右图）

A= 20096mm

材料：Q345B [σ]=230MPa

3.3.3.1.5计算上弦杆截面性能参数：

节间有效长度：L

=1.6 m

⑴ 计算X向性能参数：

截面惯性矩： I

=36005cm

截面抗压抗弯模量： W

下

36005

=1895cm

压杆截面的惯性半径： r

36005

==13.4 cm

200.96

160

==11.9

13.4

压杆的柔度（长细比）：λ

压杆的折减系数： φ

=0.99

查《机械设计手册》第一卷P1-152表1-1-100

⑵ 计算Y向性能参数：

截面惯性矩： I

=7316cm

截面抗弯模量： W

7316

=582 cm

压杆截面的惯性半径： r

Iy7316

==6cm

200.96

压杆的柔度（长细比）：λ

160

=26.7

压杆的折减系数： φ

=0.98

查《机械设计手册》第一卷P1-152表1-1-100

⑶节间力学计算：已知：Q=120t，G

=8t，m=4，偏载系数ψ=1.1



QG

小

1.11208

轮压：P

轮

===35 t

LDS

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节间弯距：M

轮

351.6

=9.33t.m，L

=1.6m

351.6

=4.67t.m

节点弯距：M

3.3.3.1.6上弦杆性能校核计算：

上

24510

9.3310



⑴强度校核：σ===121.9+49.2=171.1Mpa



200961895

σ＜[σ]=230 Mpa 通过验算满足使用要求

⑵刚度校核：λ=



min

160

=26.7＜[λ]=100 通过验算满足使用要求

上

21810

9.3310



⑶稳定性校核:σ

===128.3+49.2=177.5MPa



1895



0.9520096

<[σ]=230 Mpa 通过验算满足使用要求

3.3.3.2.下弦杆计算和选取：（按压杆）

3.3.3.2.1计算轴向力：（由上知）

上

下

max

598

==249t

2.4

240

100

3.3.3.2.2计算下弦杆所需最小截面积：材料：Q235B [σ]=170MPa

下

24910

A≥==7323mm



]

2170

3.3.3.2.3初选下弦杆截面：（单根，背靠背，如右图）

A=12325mm

3.3.3.2.4计算下弦杆截面性能参数：

节间有效长度：L

=1.6 m

⑴ 计算X向性能参数：

截面惯性矩： I

=10306cm

截面抗拉压弯模量： W

2[16材料：Q235B [σ]=170MPa

10306

=920 cm

11.2

压杆截面的惯性半径： r

10306

==9.1cm

123.25

160

==17.58

9.1

压杆的柔度（长细比）：λ

压杆的折减系数： φ

=0.98

查《机械设计手册》第一卷P1-152表1-1-100

LDS

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⑵ 计算Y向性能参数：

截面惯性矩： I

=6222cm

截面抗弯模量： W

6222

=497.76cm

12.5

压杆截面的惯性半径： r

Iy6222

==7.1 cm

123.25

压杆的柔度（长细比）：λ

160

=22.5

7.1

压杆的折减系数： φ

=0.97

查《机械设计手册》第一卷P1-152表1-1-100

3.3.3.2.5下弦杆性能校核计算：

下

24910

⑴强度校核：σ===101Mpa

212325

σ＜[σ]=170 Mpa 材料Q235B通过验算满足使用要求

⑵刚度校核：λ=



min

160

=22.5＜[λ]=100 通过验算满足使用要求

7.1

下

24910

⑶稳定性校核:σ

===104MPa

0.97212325



<[σ]=170 Mpa 材料Q235B通过验算满足使用要求

3.3.3.3腹杆计算和选取(压杆)

3.3.3.3.1.计算腹杆集中载荷：材料：Q235B [σ]=170MPa

已知：已知： Q=120 t G

小

=8 t q=0.65 t/m L=30m

1.1QG

小



q34

=81t

3.3.3.3.2 计算轴向力:

N81

==41.3t

2sin



2sin78.23

N141.3

= ==43.5t

sin71.6sin71.6

斜腹杆:N

式中：各角度由图1可得

3.3.3.3.2 计算腹杆所需最小截面积

43.510

A≥ ==3198mm



[



]

0.8170

3.3.3.3.3 初选腹杆截面：材料 Q235B [σ]=170MPa（对扣图2）

方管120*120*8 (A=3419 mm

q=26.84 kg/m)

3.3.3.3.4 计算腹杆截面性能参数：

LDS

8024三角桁架龙门吊计算书

节间有效长度：L

=L=

⑴ 计算X向性能参数：

截面惯性矩： I

=687 cm

截面抗拉压弯模量： W

2.4

=2.58m=258cm

sin78.23sin71.6

120

压杆截面的惯性半径： r

687

==4.48 cm

34.19

258

==57 图2

4.48

压杆的柔度（长细比）：λ

压杆的折减系数： φ

=0.84

查《机械设计手册》第一卷P1-152表1-1-100

⑵ 计算Y向性能参数：

同上

3.3.3.3.5 腹杆性能校核计算：

43.510

⑴强度校核：σ===127Mpa

3419

σ＜[σ]=170 Mpa 材料：Q235B通过验算满足使用要求

⑵刚度校核：λ=



min

258

=57＜[λ]=100 材料：Q235B通过验算满足使用要求

4.48

43.510

⑶稳定性校核:σ

===151MPa

0.843419



<[σ]=170 Mpa 材质：Q235B通过验算满足使用要求

3.3.3.4 水平杆计算和选取（压杆）

3.3.3.4.1 水平杆轴向力计算：

= N

×cos78.23°=8.4t （见腹杆轴向力计算）

3.3.3.4.2 水平杆所需最小截面积：

8.410

A≥==617mm



[



]

0.8170

3.3.3.4.3 初选水平杆截面：材料 Q235B [σ]=170MPa

槽钢[12 A=1568 mm

q=12kg/m

3.3.3.4.4 计算水平杆截面性能参数：

节间有效长度: L

=1m=100cm

⑴ 计算X向性能参数：

截面惯性矩： I

=388 cm

687

=114.5cm

LDS

8024三角桁架龙门吊计算书

截面抗拉压弯模量： W

388

=61.6cm

6.3

压杆截面的惯性半径： r

388

==4.97cm

15.68

100

==20.1

4.97

压杆的柔度（长细比）：λ

压杆的折减系数： φ

=0.98

查《机械设计手册》第一卷P1-152表1-1-100

⑵ 计算Y向性能参数：

截面惯性矩： I

=38 cm

截面抗弯模量： W

=23.9cm

1.59

压杆截面的惯性半径： r

Iy38

==1.5cm

15.68

压杆的柔度（长细比）：λ

100

=66

1.5

压杆的折减系数： φ

=0.82

查《机械设计手册》第一卷P1-152表1-1-100

3.3.3.4.5 水平杆性能校核计算：

8.410

⑴强度校核：σ===53.57Mpa

1568

σ＜[σ]=170 Mpa 材质：Q235B通过验算满足使用要求

⑵刚度校核：λ=



min

100

=66＜[λ]=100 材质：Q235B通过验算满足使用要求

1.5

8.410

⑶稳定性校核:σ

===65MPa

0.821568



<[σ]=170 Mpa 材质：Q235B通过验算满足使用要求

8.410

===54.66MPa

0.981568



<[σ]=170 Mpa 材质：Q235B通过验算满足使用要求

节点计算

腹杆受力N

=43.5t=435 kN ，节点板厚度选用δ12

焊缝高度k=8 mm 共四条焊缝

LDS

8024三角桁架龙门吊计算书

每条焊缝受力N=

435

=100.75kN

N100.7510

焊缝长度

119mm

0.7



[



]0.718150

式中：β

=1 h

=8 mm [τ]=150 MPa

（4）上弦阳头焊缝计算

共四条焊缝，采用开坡口焊接，坡口采用20×45°

每条焊缝受力N=2490/4=622.5KN

N622.510

296mm

0.7



[



]0.7120150

下弦阳头计算略。

3.3.3.5 主横梁整体性能验算：

3.3.3.5.1 主横梁整体截面性能参数：

① 主横梁截面参数：桁宽H=1m，桁高h=2.4m，节间L

=1.6m

跨度L=30m

② 主横梁整体截面惯性矩： I =6983912cm

③ 主横梁整体截面抗弯模量：W

上

6983912

==42925cm

上

162.7

下

3.3.3.5.2主横梁整体刚度验算：

6983912

==56595 cm

下

123.4

6030

1000

50.6530

1000

482.16983912

3842.16983912

=2.301+0.467=2.768cm=＜[f ]=

1083700

f=+

48EI

5qL

384EI

主横梁整体性能参数通过计算

3.3.3.5 .4主横梁联接销轴、阴阳头耳板计算及选取

3.3.3.5.5主横梁联接销轴计算及选取（双销）

2.4910

拉力F===1.245×10

销轴材质40Cr [τ]=

5400.6

1.333

=235 MPa

上弦销轴直径D

=6748mm



235

=3374 mm



235

双销 D=82mm，取D=100mm

下弦销轴直径D

LDS

8024三角桁架龙门吊计算书

双销 D=58mm，取D=80mm

3.3.3.5.6联接耳板厚度计算：《起重机设计手册》P734

σ=

≤[σ]



F——联接板或耳板所传递的内力；F=N=1.467×10

KN。

a——孔两边板的宽度；上弦取244mm，下弦取114mm。

δ——板的厚度；

[σ]——板材料的许用应力；[σ]= σ

/1.5=230MPa

式中：K——系数取1.2~14，计算时多取偏大值；

2.4910

1.4

上弦单耳厚度：δ≥==62mm 取δ=100mm

244230



]

2.4910

1.4

上弦双耳厚度：δ≥==36mm 取δ=50mm

2a[



]

2244230

2.4910

1.4

下弦单耳厚度：δ≥==66mm 取δ=100mm

2a[



]

2114230

2.4910

1.4

下弦双耳厚度：δ≥==33mm 取δ=40mm

4a[



]

4114230

3.4.1托架载荷分析：见图

1m1m

P=23t

P=23tP=23t

P=23t

3.5m

（一）托架载荷分析图

23t

-23t

（二）剪力图

-11.5tm

（三）弯矩图

23t

-23t

-11.5tm

LDS

8024三角桁架龙门吊计算书

总

=120×1.1+8+44=184t

Q=184/4=46t

N =46/2=23t M=PL=23×0.5=11.5tm

试选截面，如右图材料：Q235B [σ]=170MPa

截面积： S=179.79cm

截面惯性距I

=35177㎝

截面模量：W

上

350

190

35177

=2131㎝

16.5

Mmax115000

==53.9MPa＜[σ]=170MPa

Wmin2131

3.4.2 托架截面强度及刚度校核计算：

计算最大应力：σ

max

l2310

0.5

20.5

f(1



)(1)

118

3EI2

32.1103517710

悬臂端刚度：

0.0012m



0.0013m

350

托架强度与刚度验算通过

3.4.4 支腿综合性能计算：

3.4.4.1支腿拉压杆强度计算：

3.4.4.2支腿最大载荷分析：

P=1.1Q+G

小车

+q×L/2=151t

斜

P151

==77.35t

2sin



2sin77.43

（吊梁行车吊梁时移至支腿极限位置时）

3.4.4.3计算支腿所需最小截面积：材料：Q235B [σ]=170MPa

77.3510

A≥==5687mm



[



]

0.8170

3.4.4.4初选支腿型材：材料Q235B

主支腿：300×300×12.5 A=14026mm

附支腿：180×180×8 A=5280mm

材料许用应力：[σ]=170Mpa

3.4.4.5支腿截面性能参数计算：

节间有效长度: L

⑴ 计算X向性能参数：

截面惯性矩： I

=19082 cm

截面抗拉压弯模量：W

斜

m=922cm

sin77.43

19082

=1272cm

19082

==11.67cm

140.26

压杆截面的惯性半径： r

LDS

8024三角桁架龙门吊计算书

压杆的柔度（长细比）：λ

922

==79

11.67

压杆的折减系数： φ

=0.79

查《机械设计手册》第一卷P1-152表1-1-100

⑵ 计算Y向性能参数：（与X向相同）

3.4.4.6支腿性能校核计算：材料：Q235B [σ]=170MPa

77.3510

⑴强度校核：σ===55Mpa

14026

支

σ＜[σ]=170 Mpa 通过验算满足使用要求

⑵刚度校核：λ=

斜



min

922

=79＜[λ]=100 通过验算满足使用要求

11.67

77.3510

⑶稳定性校核:σ

===69MPa

0.7914026



支

<[σ]=170 Mpa 材质：Q235B通过验算满足使用要求

邯郸市北恒工程机械有限公司技术科

斜