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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