塔式起重机设计计算书
一： 总体设计----------------------------------------------------------------------------（2-13）
1．主要技术性能---------------------------------------------------------------------------（2-3）
2．计算原则--------------------------------------------------------------------------------（4-5）
3．平衡重的计算--------------------------------------------------------------------------（5-8） 4．塔机的风力计算-----------------------------------------------------------------------（8-12）
5．整机倾翻稳定性计算---------------------------------------------------------------（12-13）
二： 结构设计--------------------------------------------------------------------------（14-39）
1．塔身的计算---------------------------------------------------------------------------（14-21）
2．塔顶的计算--------------------------------------------------------------------------（21-22）
3．爬升架的计算-----------------------------------------------------------------------（22-25）
4．起重臂的计算-----------------------------------------------------------------------（26-33）
5．起重臂拉杆的计算-----------------------------------------------------------------（33）
6．回转支承的计算--------------------------------------------------------------------（33）
7．回转塔身的计算-------------------------------------------------------------------（34-35）
8．平衡臂的计算---------------------------------------------------------------------（35-38）
9．平衡臂拉杆的计算---------------------------------------------------------------（38-39）
10．行走机构的计算-----------------------------------------------------------------（39-43）
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（一）：总体设计 一．主要技术性能参数
1. 额定起重力矩: 97t.m 2. 最大起重力矩: 116t.m 3. 最大起重量: 6t
4. 起升高度: 固定式45m 附着式200m 5. 工作幅度: max60m min2.5m 6. 小车牵引速度: 20/40m/min 7. 空载回转速度: 0~ 0.62r/min
8. 最大起升速度: 80m/min(α=2时) 40m/min(α=4时)
平均工作速度: 40m/min 20m/min 最低稳定速度: 10m/min 5m/min
9. 顶升速度: 0.5m/min (功率11kw)
10. 起升电机功率30kw
回转电机功率2×3.7kw 牵引电机功率3/4.5kw 11. 起重性能曲线 α= 4时, 依据总体要求
R = 60m时, Q = 1.0t R = 51m时, Q = 1.7t Q = 95.75/(R-0.89)-0.62 Q = 116.2/(R-0.89)-0.62
R = 56m时, Q = 1.3t R = 46m时, Q = 2.1t Q = 105.8/(R-0.89)-0.62 Q = 122.7/(R-0.89)-0.62
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附表（设计依据参数表）
R=60m R 2.5～15.3 α＝4 α＝2 16 18 20 4.39 3 22 3.92 24 3.52 26 28 30 32 2.66 2.73 2.45 2.52 56 1.11 1.18 34 2.27 2.34 58 1.05 1.12 36 2.1 2.17 60 1.0 1.07 38 1.96 2.03 m t t m t t 6 5.71 4.97 3.19 2.91 R α＝4 α＝2 40 1.83 1.90 42 1.71 1.78 44 46 1.6 1.67 1.5 1.57 48 1.41 1.48 50 1.33 1.40 52 1.25 1.32 54 1.18 1.25
R=56m R 2.5～16.8 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 m α＝4 6 5.56 4.91 4.39 3.95 3.29 3.28 3.01 2.78 2.57 2.39 t α＝2 3 2.85 2.64 2.46 t R 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 m α＝4 2.23 2.28 1.95 1.83 1.72 1.62 1.53 1.45 1.37 1.3 t α＝2 2.30 2.15 2.02 1.90 1.79 1.69 1.60 1.52 1.44 1.37 t
R=51m R 2.5～18.4 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 m α＝4 6 5.8 5.15 4.63 4.2 3.83 3.51 3.24 3.0 2.78 2.6 t α＝2 3 2.85 2.67 t R 39 41 43 45 47 49 51 m α＝4 2.42 2.27 2.14 2.01 1.9 1.79 1.7 t α＝2 2.49 2.34 2.21 2.08 1.97 1.86 1.77 t
R=46m R 2.5～19.4 21 23 25 27 29 31 33 m α＝4 6 5.48 4.93 4.47 4.08 3.74 3.45 3.2 t α＝2 3 t R 35 37 39 41 43 45 46 m α＝4 2.97 2.77 2.6 2.44 2.29 2.16 2.1 t α＝2 3 2.85 2.67 2.51 2.36 2.23 2.17 t
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二 计算原则
1. 起重机的工作级别
根据GB/T13752-92《塔式起重机设计规范》取定TC6010塔式起重机。 工作级别: A5 利用级别: U5 载荷状态: Q2 (中) 载荷谱系数:列产品KP = 0.25
2. 工作机构级别
项目 机构 起升机构 T5 L2 M5 0.25 回转机构 T4 L3 M5 0.15 牵引机构 T4 L2 M4 0.25 利用等级 载荷状态 工作级别 Kp 3. 载荷
a. 起升载荷 (含吊钩、钢丝绳) 动载系数为1.25;
b. 风载荷 q1=150N/m2用于机构计算及结构疲劳强度计算
q2=250N/m2用于总体计算及结构疲劳计算 q3.1= 800N/m2 0~20m
q3.2=1100N/m2 20~100m 用于非工作状态的总体及
结构计算
c. 惯性载荷
各机构的起、制动时间
回转机构 t = 8S（0.2→0 r.P.m） 牵引机构 t = 2S（19.5→0 r.P.m） d. 基础倾斜载荷
坡度按0.01计算 e. 其实载荷
动载按1.15[额定载荷 静载按1.25额定载荷
4. 安全系数n的确定
结构工作状态n=1.34 结构非工作状态n=1.22 起升钢丝绳n≥5 牵引钢丝绳n≥5
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工作状态整体稳定性 n≥1.15 非工作状态整体稳定性n≥1.1 5. 主要材料的许应用力
〔σ〕= 2350 / 1.34 = 1700kg / cm2
a. Q235-C 〔τ〕= 1700 / 3 = 980kg / cm2
〔σjy〕= 1700×3 = 2940kg / cm2 〔σ〕= 3450 / 1.34 = 570kg / cm2
b. 16Mn 〔τ〕= 2570 /
3 = 1480kg / cm2
〔σjy〕= 2570×3 =4400kg / cm2 〔σ〕= 2480 / 1.34 = 1800kg / cm2
c. 20＃ 〔τ〕= 1800 = 3 = 1000kg / cm2
〔σjy〕= 1800×3 = 3200kg / cm2
〔σ〕= 3480 / 1.34 = 2600kg /cm2
d. 45＃ 〔τ〕= 2600 /
3 = 1500kg / cm2
〔σjy〕= 2600×3 = 4500kg / cm2 〔σ〕= 7200 / 1.34 = 4000kg / cm2
e. 40Cr 〔τ〕= 5400 /
3 = 2300kg / cm2
〔σjy〕= 5400×3 = 7000kg / cm2
f. Q235-C 非工作状态 〔σ〕= 2350/1.22 = 1920kg / cm2
三. 平衡重的计算
（注：表二中各部件重量为初步估算的重量，待各部件全部设计完成后，最终调整平衡重的重量）。
各 部 件 重 重 心 表二
顶目序号子 名 称 平衡臂 起升机构 平衡臂拉杆 Gi（t） 4.088 1.8 0.4 Xi（m） -7.11 -8.88 -5.85 Gi × Xi -29.06 -15.98 -2.34 5
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