起重运输机械设计基础 第6版PDF电子书下载

1．引言 1

1.1．概述 1

1.2．起重运输设备分类 1

目录 1

1.3．起重运输技术对国民经济的意义 2

1.4．起重运输设备的方案设计 2

1.4.1．一般提示 2

1.4.2．起重运输设备的经济性 3

1.5．起重运输设备和装置的设计 4

1.5.1．一般要点 4

1.5.2．机械或电气部分与支架的连接 5

1.6．典型化和标准化 6

1.5.3．驾驶、操作及维护对设备总体结构的影响 6

2．机械设备零部件 7

2.1．钢丝绳 7

2.1.1．构造和特性 8

2.1.1.1．制造 8

2.1.1.2．单绕绳 10

2.1.1.3．双绕绳 11

21.1.4．特型绳 13

2.1.1.5．钢丝绳自旋 14

2.1.2．应力与寿命 15

2.1.2.1．钢丝绳应力 15

2.1.2.2．寿命 18

2.1.3．使用与计算 22

2.1.3.1．钢丝绳的选用 22

2.1.3.2．计算 23

2.1.3.2.1．静态计算方法 23

2.1.3.2.2．工作强度验算 25

2.1.3.3．弹性模量 28

2.1.4．维护与检验 31

2.1.4.1．使用与保养 31

2.1.4.2．钢丝绳损坏 31

2.1.4.3．钢丝绳检验 32

2.2.1.1．编结连接 34

2.2.1．绳索固定 34

2.2．绳索驱动零部件 34

2.2.1.2．绳卡连接 35

2.2.1.3．锥形绳头 40

2.2.2．绳索滑轮 42

2.2.3．绳索卷筒 45

2.2.3.1．构造设计 45

2.2.3.2．计算 48

2.2.4．钢丝绳在滑轮和卷筒上的偏斜角 53

2.2.5．驱绳轮 55

2.2.5.1．一般构造的驱绳轮 55

2.2.6.2．高驱动能力的驱绳轮 58

2.2.6．数值例题 61

2.3．链条和链条传动零部件 66

2.3.1．链条种类 66

2.3.1.1．圆钢链 66

2.3.1.2．钢制关节链 67

2.3.2．链条传动零部件 71

2.3.3．链条计算 74

2.3.3.1．尺寸与链条力 75

2.3.3.2．强度与弹性 77

2.4．制动器 80

2.4.1．功用与分类 80

2.4.2．摩擦副 81

2.4.3．热负荷与发热计算 84

2.4.4．块式制动器 92

2.4.4.1．外块式制动器 92

2.4.4.1.1．制动块上的力 92

2.4.4.1.2．双块式制动器的功能计算 93

2.4.4.1.3．双块式制动器的构造型式 102

2.4.4.2．内块式制动器 105

2.4.5．带式制动器 109

2.4.6．盘式制动器和锥式制动器 113

2.4.6.1．整体衬片盘式制动器和锥式制动器 113

2.4.6.2．局部衬片盘式制动器 115

2.4.7．松闸器 119

2.4.8．自动作用制动器与闭锁机构 123

2.4.9．数值例题 127

2.5．车轮与轨道 129

2.5.1．滚动副的材料应力 129

2.5.1.1．赫兹公式 130

2.5.1.2．应力与弹性滑移 133

2.5.1.3．轮缘应力 135

2.5.2．车轮与轨道的构造型式 137

2.5.3．车轮与轨道的尺寸确定 142

2.5.3.1．磨损与极限状态 142

2.5.3.2．计算 143

2.6.1.1．一般基础 145

2.6.1．圆柱齿轮的寿命计算 145

2.6．齿轮传动 145

2.6.1.2．载荷频率函数 149

2.6.1.3．寿命计算 150

2.6.1.4．数值例题 152

2.6.2．针齿啮合计算 156

2.6.3．行星齿轮传动 158

2.6.3.1．可逆行星齿轮传动的基本构造与特性 158

2.6.3.2．可逆行星齿轮传动的规律性与计算 159

2.6.3.3．多级行星齿轮传动 165

2.6.3.4．行星齿轮传动举例 165

2.6.3.5．数值例题 169

3.1.2．原动机 173

3.1.1．机构分类 173

3．常用机构 173

3.1．一般基础 173

3.1.3．传力装置 174

3.1.4．电力分别驱动装置的构造细则 175

3.1.5．起动力矩计算 176

3.1.6．异步电动机特性 178

3.1.7．间歇工作的笼式电动机 182

3.1.8．电动机容量的选择 184

3.1.9．机构尺寸确定的问题 188

3.1.10．工作速度的控制 189

3.2．起升机构与臂架变幅机构 190

3.2.1．分类 190

3.2.2.1．机械式起升机构 191

3.2.2．构造 191

3.2.2.2．微速起升与起升速度的控制 195

3.2.2.3．抓斗绞车 198

3.2.2.4．液压式起升机构 203

3.2.3．机械式起升机构的计算 203

3.2.3.1．静载荷与动载荷 203

3.2.3.2．绳索传动尺寸的确定 209

3.2.3.3．电动机和传动装置的选择 211

3.2.3.4．制动力矩 212

3.2.3.5．数值例题（起升机构） 213

3.3.2.1．直线运行的有轨式运行机构 220

3.3.2．有轨式运行机构与无轨式运行机构的构造 220

3.3.1．分类 220

3.3．运行机构与步行机构 220

3.3.2.2．曲线运行的有轨式运行机构 222

3.3.2.3．无轨式运行机构 223

3.3.3．支承力 226

3.3.3.1．三点支承和四点支承的比较 226

3.3.3.2．上部回转式机械的四点支承 226

3.3.3.3．在平面轨道上具有四个弹性悬挂车轮的刚性下车 228

3.3.3.4．下车的平面铰接框架 229

3.3.3.5．Montagnon近似计算方法 229

3.3.3.6．Andrée近似计算方法 230

3.3.3.7．最大支承力 230

3.3.3.8．支承矩形分解成两个三角形 231

3.3.3.9．极坐标中的支承力图及其与试验结果的比较 232

3.3.4有轨式运行机构和无轨式运行机构计算 234

3.3.4.1．车轮的运行摩擦阻力 234

3.3.4.2．运行阻力和运行电动机功率及制动力矩 238

3.3.4.3．在电力运行驱动中对恒定起动加速度假定和力作用的说明 242

3.3.4.4．驱动轮的数目 246

3.3.4.5．最大制动力矩 248

3.3.4.6．数值例题（运行机构） 251

3.3.4.7．各运行台车的分别驱动 263

3.3.4.8．单边驱动 268

3.3.4.9．运行驱动装置的设计 270

3.3.4.10．有轨式运行机构的曲线运行力学 272

3.3.4.11．汽车运行牵引力学摘录 274

3.3.5．履带式运行机构 278

3.3.5.1．一般说明及原理 278

3.3.5.2．构造 279

3.3.5.3．理论与计算 282

3.3.5.3.1．土壤压力与压陷过程 282

3.3.5.3.2．履带装置的直线运行 284

3.3.5.3.3．双履带装置的曲线运行 288

3.3.5.3.4．数值例题 298

3.3.6.1．应用与原理 299

3.3.6.2．步行机构与履带运行机构的比较 299

3.3.6．步行机构 299

3.3.6.3．分类 300

3.3.6.4．步长和力图的确定 302

3.3.6.5．各种步行系统的细则 302

3.4．回转机构 303

3.4.1．分类 303

3.4.2．上部可回转式支承装置的构造 306

3.4.2.1．环形轨道 306

3.4.2.2．滚珠与滚柱回转支承装置 307

3.4.2.3．柱式结构类型 310

3.4.3．回转驱动装置的构造 310

3.4.3.1．机械式回转驱动装置 310

3.4.4．计算用的一般基础知识 313

3.4.3.2．液压式回转驱动装置 313

3.4.5．回转支承装置的计算 319

3.4.5.1．引言 319

3.4.5.1.1．概述 319

3.4.5.1.2．必要的简化 320

3.4.5.1.3．计算的可能性 321

3.4.5.2．刚体接触的弹性理论基础知识 321

3.4.5.2.1．点接触 321

3.4.5.2.2．线接触 323

3.4.5.2.3．公式讨论 324

3.4.5.3．滚动体的受力计算 325

3.4.5.3.1．可变形的支承件 325

3.4.5.3.2．刚性支承件 329

3.4.5.3.3．理想化的回转支承装置 331

3.4.5.4．滚动体的许用载荷 334

3.4.5.4.1．静承载能力 334

3.4.5.4.2．动承载能力 336

3.4.5.5．回转支承装置中的摩擦 339

3.4.6．转盘式回转驱动装置的电动机功率和制动力矩 340

3.4.7．柱式回转支承装置的计算 343

3.4.7.1．轴承载荷和滚轮载荷 343

3.4.7.2．回转机构计算的数值例题 346

3.5．摩擦驱动和啮合驱动（包绕驱动） 351

3.5.1．摩擦驱动 351

3.5.1.1．应用 351

3.5.1.2．理论 352

3.5.1.3．单滚筒驱动 354

3.5.1.4．双滚筒驱动和双绳轮驱动 355

3.5.1.4.1．两个滚筒上力传递的分配 355

3.5.1.4.2．刚性驱动 356

3.5.2．形廓啮合驱动 357

3.5.2.1．应用 357

3.5.2.2．链条绕过多边形链轮时的速度波动 357

3.5.2.2.1．无导向链条 358

3.5.2.2.2．弦向导向链条 359

3.5.2.2.3．切向导向链条 361

3.5.2.2.4．三种情况的比较与结论 362

3.5.2.2.5．多边形链轮前的链条垂度 364

3.6．安全装置 365

3.6.1．终点开关 366

3.6.2．限位器 368

3.6.2.1．机械式限位器 370

3.6.2.2．电气式限位器 371

3.6.2.3．定向射线－场式限位器 373

3.6.3．超负荷限制器 374

3.6.3.1．起重机超负荷保护器的作用和基本原理 375

3.6.3.2．超负荷保护器的理论基础 376

3.6.3.3．超负荷限制器的构造型式 380

3.6.4．夹轨器 384

3.6.4.1．夹轨器的作用与设计 384

3.6.4.2．夹轨器的构造型式 386

4.1．材料 392

4.1.1．标号和主要性能 392

4．钢结构基础 392

4.1.2．型式 396

4.2．验算 397

4.2.1．静应力验算 397

4.2.1.1．静载荷的定义 397

4.2.1.2．安全系数 398

4.2.1.3．许用应力 399

4.2.1.4．安全系数值 400

4.2.1.5．折算应力 401

4.2.2.2．安全系数 403

4.2.2．疲劳强度验算 403

4.2.2.1．动载荷的定义 403

4.2.2.3．许用应力 404

4.2.2.4．安全系数值 405

4.2.2.5．折算应力 405

4.2.2.6．以疲劳强度验算作为工作强度验算 411

4.2.3．稳定性验算 412

4.2.4．变形验算 412

4.2.5．倾覆稳定性验算 412

4.3．有关安全系数问题的临界准则 412

4.3.1．安全系数与计算公式的理想化假设 412

4.3.5．安全系数与可靠性 413

4.3.4．安全系数与极限状态 413

4.3.2．安全系数与实际应力 413

4.3.3．安全系数与承载能力 413

4.4．连接 414

4.4.1．铆钉连接 414

4.4.1.1．一般说明 414

4.4.1.2．连接计算 416

4.4.1.2.1．一般观点 417

4.4.1.2.2．剪切和孔压的计算 417

4.4.2．螺栓连接 420

4.4.2.1．松配螺栓与紧配螺栓 420

4.4.2.1.1．一般说明 420

4.4.2.2.1．一般说明 421

4.4.2.2．高强度连接螺栓 421

4.4.2.1.2．连接计算 421

4.4.2.2.2．连接计算 423

4.4.3．焊接连接 429

4.4.3.1．一般说明 429

4.4.3.2．连接计算 431

4.4.4．其它连接 433

4.4.4.1．销连接、楔连接和夹紧连接 433

4.4.4.2．粘合连接 433

4.5．拉杆 435

4.5.1．定义 435

4.5.3．尺度 436

4.5.2．应力分布 436

4.5.4．拼接 437

4.5.5．连接 439

4.5.5.1．铆钉连接与螺栓连接 439

4.5.5.2．焊接连接 441

4.5.6．拉杆的弯曲 442

4.5.7．构造要点 443

4.6．压杆 444

4.6.1．稳定性概念的定义 444

4.6.2．弯曲屈折 445

4.6.2.1．各种屈折载荷 445

4.6.2.2．ω（Omega）方法 447

4.6.2.3．长细比 449

4.6.2.4．屈折长度 450

4.6.2.5．压杆设计 459

4.6.2.6．按TGL13503的验算 465

4.6.2.6.1．等截面中心受压杆件 465

4.6.2.6.2．等截面偏心受压杆件 471

4.6.3．扭转屈折 472

4.6.4．弯扭屈折 474

4.6.4.1．中心受压 475

4.6.4.2．偏心受压 476

4.6.6.2．等截面变杆力中心受压杆件 477

4.6.6.1．变高度截面中心受压杆件 477

4.6.6．特殊情况 477

4.6.5．单轴对称、双轴对称和点对称截面的杆件屈折 477

4.6.6.3．薄壁受压杆件 481

4.6.7．二阶理论提要 482

4.6.8．拼接与连接 483

4.6.9．设计要点 484

4.7．实体受弯杆件 485

4.7.1．一般基础 485

4.7.1.1．型钢受弯杆件 485

4.7.1.2．型钢与板材组成的受弯杆件（板梁） 485

4.7.1.2.1．铆接板梁 485

4.7.1.2.2．焊接板梁 486

4.7.1.2.3．板梁的优化 487

4.7.2．尺度 488

4.7.3．验算 488

4.7.3.1．静应力验算 488

4.7.3.2．疲劳强度验算 489

4.7.3.3．稳定性验算 489

4.7.3.3.1．受压翼缘侧倾安全的验算 489

4.7.3.3.2．受压薄板（腹板、翼缘板）屈曲安全验算 494

4.7.3.3.3．劲条的刚度验算 499

4.7.3.3.4．局部载荷作用下的屈曲 501

4.7.3.4．变形验算 506

4.7.4．截面与弯矩分布的配合 506

4.7.5．腹板与翼缘间的连接 507

4.7.6.1．双轴对称截面梁的拼接 511

4.7.6.1.1．轧制梁拼接 511

4.7.6．拼接 511

4.7.6.1.2．板梁拼接 513

4.7.6.2．单轴对称截面梁的拼接 516

4.7.7．连接 517

4.7.7.1．铰接连接 517

4.7.7.2.抗弯连接 520

4.7.7.2.1．梁相互间的抗弯连接 520

4.7.7.2.2．梁与支座的抗弯连接 521

4.7.8．支座 529

4.8.1．一般基础 530

4.8.1.1．桁架特点 530

4.7.9．铰 530

4.8．格子式受弯杆件（桁架梁） 530

4.8.1.2．杆件网格 531

4.8.1.3．杆件截面 531

4.8.2．验算 531

4.8.2.1．静应力验算 531

4.8.2.2．疲劳强度验算 531

4.8.2.3．稳定性验算 532

4.8.2.4．变形验算 533

4.8.2.4.1．挠度 533

4.8.2.4.2．拱度 535

4.8.2.5．抗变形验算 536

4.8.3．符合杆力分布的杆件截面 537

4.8.4．拼接 537

4.8.5．连接 539

4.8.5.1．杆件连接 539

4.8.5.2．节点构造 540

4.8.5.2.1．有节点板的节点 540

4.8.5.2.2．无节点板的节点 541

4.8.6．支座 542

4.9．受扭杆件 542

4.9.1．扭转问题概述 542

4.9.1.2．截面的各种类型 543

4.9.1.1．扭转的各种类型 543

4.9.1.3．剪力中心 544

4.9.1.3.1．剪力中心的定义 544

4.9.1.3.2．确定剪力中心原理的说明 544

4.9.2．圣维南扭转 544

4.9.2.1．应力和扭转角的计算公式 544

4.9.2.2．截面值Wt和Il 545

4.9.2.2.1．开口截面（实体截面） 545

4.9.2.2.2．闭口截面（空心截面） 547

4.9.3．约束扭转 548

4.9.3.1．开口截面（实体截面）的应力和扭转角的计算公式 548

4.9.3.1.1．翘曲法向应力 548

4.9.3.1.3．扭转角 550

4.9.3.1.2．翘曲剪应力 550

4.9.3.2．闭口截面（空心截面）的应力和扭转角的计算公式 551

4.9.3.3．弯曲与约束扭转计算公式的比较，双力矩 551

4.9.3.3.1．弯曲与约束扭转的比较 551

4.9.3.3.2．双力矩 553

4.10．计算例题 553

4.10.1．拉杆 553

4.10.2．压杆－刚架杆件 554

4.10.3．压杆－格子杆件 556

4.10.4．实体受弯杆件－托梁 557

4.10.5．实体受弯杆件－螺栓拼接 561

4.10.7．受扭杆件－开口截面 564

4.10.6．格子式受弯杆件－桁架 564

4.10.8．受扭杆件－闭口截面 566

4.11．对稳定性规范修改的说明 567

4.11.1．概述 567

4.11.2．等截面中心受压杆件 568

4.11.2.1．单肢杆件 568

4.11.2.2．多肢杆件 568

4.11.3．等截面偏心受压杆件（压和弯曲） 570

4.11.3.1．单肢杆件 570

4.11.3.2．多肢杆件 570

4.12．钢结构统一规范文本的制定 572

标准索引 573

参考文献索引 574