基于SolidWorks的桥式起重机桥架结构设计及分析

0 引言

    桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，可充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。这种起重机广泛用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。

    工业中常见的是普通桥式起重机，其一般由起重小车、桥架运行机构、桥架金属结构组成。其中桥架为整机的重要部件，桥架的起重量可达百吨，跨度可达60m，因其高承载及大跨度的特征，故对其结构安全性提出很高要求。

    是一款广泛应用于航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械等行业的三维设计软件，该软件除了可以进行产品三维结构设计外，还可以对产品进行一系列结构力学性能的仿真分析，对设计中可能出现的问题作出预测和改进，实现设计的自动化，从而加快产品的更新换代，提高企业的市场竞争力。

1 桥架结构三维模型的建立

    1.1 主要设计参数的确定

    根据车间要求，该桥式起重机的主要用途为搬运大件的金属物料，桥架的跨度为26.2m，起吊物料的最大重量为15t，车体的运行速度约为80m/min，物料的起吊速度约为0.3m/s。

    1.2 桥架结构的设计

    根据以上所提供的主要设计参数，利用的三维及二维功能对桥架的结构进行设计，此处设计桥架为箱体结构，桥架箱体部位的长×宽×高为28m×1.7m×3.8m，为了强化桥架的整体强度及刚度，在桥架箱体的侧面焊有厚度为15mm的加强筋板，而其底部焊有工字型钢。初始方案的基本尺寸确定后，就可以对桥架进行三维建模，本桥架结构在进行三维建模时主要是用到拉伸及切除功能，其他有尖角的地方需作倒圆角处理，待桥架的三维模型建立完成后，就可以利用的二维功能模块直接把三维模型生成可用于生产的工程图，该工程图与三维模型是完全关联，每次修改三维模型时，工程视图都会自动更新，桥架的三维及二维模型如图1和图2所示。

图1 桥架三维模型

图2 桥架二维模型

  2 桥架结构的有限元分析

    2.1 桥架材料特性

    本桥架所采用的材料为普通碳素结构钢Q235B，该材料的力学性能特性如表1所示。