ICS 53. 020. 20 J 80
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T26477.1—2011
起重机 车轮和相关小车承轨结构
的设计计算第1部分：总则 Cranes-Design calculation for rail wheels and associated trolley track
supporting structure-Part 1 : General
(ISO 16881-1:2005,MOD)
2011-12-01实施
2011-05-12发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T 26477.1—2011
目 次
前言范围
1
2规范性引用文件 3术语和定义 4要求附录A（资料性附录）轨道下轮压的分布附录B（资料性附录）车轮支承翼缘板的局部应力参考文献
.++±+
5
+++++
-.
....
-.-..
11 GB/T26477.1—2011
前言
GB/T26477《起重机车轮和相关小车承轨结构的设计计算》由五个部分组成：
第1部分：总则；一第2部分：流动式起重机，
—第3部分：塔式起重机； -第4部分：臂架起重机；一第5部分：桥式和门式起重机。 本部分为GB/T26477的第1部分。 本部分修改采用IS016881-1：2005《起重机车轮和相关小车承轨结构的设计计算第1部分：总
则》（英文版）。
本部分与ISO16881-1：2005的主要技术性差异如下：
本部分的第2章中用GB/T22437.1《起重机载荷与载荷组合的设计原则第1部分：总则》 和GB/T22437.5《起重机载荷与载荷组合的设计原则第5部分：桥式和门式起重机》代替了ISO16881-1：2005中引用的ISO8686-1和ISO8686-5，两个国家标准均系修改采用国际标准，其中的分项载荷系数，和抗力系数m的取值与ISO8686-1和ISO8686-5的规定有差异；在载荷组合表中还增加了高危险度系数。
本部分还作了下列编辑性修改：
将“ISO16881的本部分”改为"GB/T26477的本部分”；一用小数点“”代替作为小数点的号“，”；一除了ISO16881-1：2005的前言；
对于IS016881-1：2005中引用的国际标准，用已被采用为我国的标准代替对应的国际标准，未被采用为我国标准的直接引用国际标准：对IS016881-1：2005中的4.1.6、4.2和附录A中有效翼缘宽度b。的计算公式及参考文献中 [4]的编辑性错误进行了订正。
本部分的附录A和附录B为资料性附录，本部分由中国机械工业联合会提出。 本部分由全国起重机械标准化技术委员会（SAC/TC227)归口。 本部分起草单位：大连重工·起重集团有限公司。 本部分主要起草人：桂佩康、何铀、季秀弟、董炜、蕾旭阳。
I GB/T26477.12011
起重机车轮和相关小车承轨结构
的设计计算第1部分：总则
1范围
GB/T26477的本部分对选择轨道运行的起重机铸铁或钢质车轮的尺寸提出了要求，并给出了由轮压作用在起重机结构中产生的局部应力的计算公式。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T26477的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T6974.1走 起重机术语第1部分：通用术语（GB/T6974.1-2008，ISO4306-1：2007， IDT)
GB/T20863.1 起重机械分级第1部分：总则（GB/T20863.1—2007，ISO4301-1：1986， IDT)
GB/T22437.1起重机载 载荷与载荷组合的设计原则第1部分：总则（GB/T22437.1一2008， ISO8686-1:1989,MOD)
GB/T22437.3起重机载 载荷与载荷组合的设计原则第3部分：塔式起重机（GB/T22437.3- 2008,ISO8686-3.1998,IDT)
GB/T22437.5起重机载荷与载荷组合的设计原则 第5部分：桥式和门式起重机 (GB/T22437.5—2008,ISO8686-5:1992,MOD)
ISO8686-2起重机载荷与载荷组合的设计原则 1第2部分：流动式起重机 ISO8686-4起重机载荷与载荷组合的设计原则 第4部分：臂架起重机
3术语和定义
GB/T6974.1确立的术语和定义适用于GB/T26477的本部分。 4要求 4.1车轮的选择 4.1.1车轮尺寸
为了确定车轮的尺寸，应做如下校验： a）校验车轮在使用中承受最大轮压的能力； b）校验车轮能确保正常运行且无异常的过度磨损。 上述的校验计算用式(1)和式(2)进行：
Pm b·D
≤1.9PL Pme ≤PL·CI C2
·( 1 )
(2)
6.D
1 GB/T 26477.1—2011
式中： D一一车轮直径，单位为毫米（mm）
轨道的有效宽度，单位为毫米（mm)；
b-
Pt一一由制造车轮的金属材料决定的许用比压，单位为牛每平方毫米(N/mm"），见表1； C1— 取决于车轮转速的系数，见表2； C2一一取决于机构工作级别的系数，见表3； Pmax 车轮在载荷组合A，B或C情况下的最大轮压，包括考虑动载试验和静载试验两者的载荷
（载荷组合情况在GB/T22437.1、GB/T22437.3、GB/T22437.5和ISO8686-2、ISO8686- 4中都给出了定义)；
P mean 当考虑A和B两种载荷组合情况时，等效工作轮压按式（3)计算，取较大值。 等效工作轮压考虑了车轮受载的各种变化，包括适用于一个工作循环期间与支承车轮有关的搬运载荷位置的变化。
式（3）给出的是等效工作轮压的近似值。 当工作程序已知时，利用搬运载荷的实际位暨产生的轮压能更精确地计算等效工作轮压。在进行
这一计算中，应采用起升载荷的最大值，系数c?考虑了载荷的变化。 4.1.2确定等效工作轮压
计算等效工作轮压时，应考虑车轮在规定的载荷情况下承受的最大轮压和最小轮压，即当确定 Pm时，在正常的工作状态下，不考虑动载系数，Pa值按载荷组合A和载荷组合B的式（3)计算确定：
_ Pmin.A.B + 2Pmx,A.B
Pmen:
.（3)
3
式中： Pmin 一车轮在载荷组合A、B情况下的最小轮压。
一
4.1.3确定有效的轨道宽度b
对于具有平坦或微凸承压面，总宽度，每边倒角圆的半径的轨道（见图1），其有效宽度6应用式 (4)计算：
6=1-2r
...(4)
对于具有微凸承压面的轨道或车轮，因轨道与滚动车轮的接触得到了改善，故许用比压P,可增加10%。
对于在工字梁下翼缘板上运行的具有平面、锥面或微凸承压面的车轮，有效宽度按式（5)计算：
b=w-r
.......(5)
式中：车轮踏面宽度w和倒角圆半径r按图2确定。车轮直径D应为投影宽度（w一r)中点上的直径。
图1轨道尺寸
2 GB/T26477.1-2011
图2 2真缘板上运行车轮的尺寸
4.1.4 确定许用比压PL
表1中给出的P，值是车轮的金属材料极限强度的函数。
表1PL值
制造车轮用金属的极限强度
PL/ (N/mm") 5. 00 5. 60 6.50 7. 20 7. 80 8. 50
轨道的最小极限强度/
fo/ (N/mm) >500 >600 >700 >800 >900 >1 000
(N/mm*) 350 350 510 510 600 700
金属材料的质量应符合铸造、锻造、轧制钢或球墨铸铁的规定。 选择PL值时，车轮踏面的硬化层深度可考为0.01D。 在装有轮箍的轨道车轮情况下，应考虑轮箍的质量，轮箍应具有足够的厚度且不应自行辗出轮体
4.1.5 确定系数C1
C1值根据车轮的转速确定，见表2。
表 2 2C值
车轮转速/ (r/min) 200 160 125 112 100
车轮转速/ (r/min)
车轮转速/ (r/min)
C1 0. 94 0.96 0. 97 0. 99 1. 00 1. 02 1. 03 1. 04 1. 06 1. 07
c1 0. 66 0.72 0.77 0. 79 0. 82 0. 84 0.87 0. 89 0. 91 0.92
C1 1. 09 1.10 1, 11 1.12 1. 13 1. 14 1. 15 1. 16 1. 17
50 45 40 35. 5 31.5 28 25 22. 4 20 18
16 14 12. 5 11. 2 10 8 6. 3 5. 6 5
90 80 71 63 56
3 GB/T26477.1—2011
4.1.6 6确定系数C2
系数c2根据机构工作级别确定，见表3。
表3C2值
机构工作级别 M1,M2 M3,M4
C2 1. 25 1. 12 1. 00 0. 90 0. 80
M5 M6 M7、M8
上述各项公式只适用于直径不超过1.25m的车轮。对于较大直径的车轮，经验表明应降低轨道和车轮间的允许压力。不推荐使用更大直径的车轮。
注：车轮选择方法在这里是以FEM1.001：1988第4分册和1998修订版第9分册为基础。本方法以
GB/T20863.1中机构的工作级别分级（M1～M8)为基础。 2运行车轮机构工作级别的确定
4.2
轨道车轮的机构工作级别（根据GB/T20863.1)一般按下列各项确定： a) 总工作循环次数C取规定值或给定的U-分级（使用等级）的总工作循环次数的上限。 b）平移运行的平均位移按照使用要求的规定。 c）机构载荷状态级别数L：应取规定值或从给定型谱或工作循环种类计算出来的值。 d）总行程L=2C·m。 e）运行时间T=L/ut，U为机构正常运行速度（通常为最大运行速度）。 f) 操作时间级别的计算如T;=1十int[ln(T/200.01)/ln(2)。 示例1：T=3200，T,=1+int[ln(3200/200.01)/0.693147]=1+int(3.9999)=4;→+使用等级级别T4。 示例2:T=3201,T,=1+int[ln(3201/200.01)/0.693147]=1+int(4.0004)=5;+使用等级级别T5。 g）机构级别数的计算如mm=L;十T一2。 T、L和mm应取整数，例如5，或用相应的符号T5表示。
4.3由轮压产生的局部应力的确定
由小车和大车（起重机)车轮轮压产生的局部应力可根据附录A和附录B确定。 当采用许用应力法时，局部应力根据附录A和附录B组合，由额定载荷产生的合成应力不应超过
许用应力。
当采用极限状态法时，局部应力的计算应为该项计算载荷乘以相应的分项载荷系数。其合成应力不应超过屈服应力除以材料的抗力系数。
系数，和㎡应取自GB/T22437和ISO8686的有关部分。
4 GB/T26477.1—2011
附录A （资料性附录）
轨道下轮压的分布
法向和横向作用于轨道的轮压，在承轨梁的焊缝或腹板铆钉和腹板产生的局部应力应按照轨道和翼缘系统来确定。
本附录提出的计算方法的前提条件：腹板和轨道布置符合ISO12488-1规定的公差。超出公差时，应考虑由此产生的弯矩。
除非做更精确的计算，当轨道由上部翼缘直接支承的时候，由轮压在腹板或梁上部焊缝中产生的局部垂直应力用式（A.1)计算：
0z = 0. 32 X
.(A.1)
式中： Fmax 包括反映动力效应的载荷系数的最大轮压；
腹板厚度（见图A.1)；腹板厚度［见图A.la)]；或 ●减少的焊缝高度1.4a[见图A.1b)]； ●减少的焊缝高度0.7a[见图A.1c)］，
tw t
J。一一由运行轨道和部分翼缘板横截面组成的断面的惯性矩（见图A.2的阴影部分）。 J。通常应采用起重机轨道可用断面的90%计算。此值可根据预期值的变化作调整：
-工作循环次数；载荷谱； -形位公差； -轨道和车轮的材料。
用于计算的磨损极限应在使用说明书中规定。 在运行轨道横截面被夹紧的情况下，J。为轨道及翼缘的相关部分的单个惯性矩计算值之和。
t,=0.7a
f,=1.4g
c)
b)
a)
图A.1t.和t的示意图
在这种情况下，有效翼缘宽度b。，按式（A.2)计算：
b.=b,+0.4(50+2h.),mm
·(A.2)
式中： 6.轨道宽度； h.轨道高度；
5