桥式起重机由于驱动系统类型构造以及起重机的使用情况等造成在轨道上水平偏斜运行,产生偏斜侧向力,增加了起重机运行阻力和冲击,进而降低起重机的运行性能。通常,水平偏斜侧向力发生的频率随起重机运行情况的变化而变化,该载荷通常情况下认为是偶发的。在个别情况下,将侧向力认定为偶然载荷还是常规载荷需要根据其发生的频率认定。在侧向力的作用下,使车轮导行元件与轨道接触,发生摩擦,就会发生啃轨。轮轨之间的摩擦对车轮与导轨造成磨损,尤其当车轮由轮缘导行(无水平导向轮)时,由于轮缘与轨道发生滑动摩擦,加速了轮缘的磨损,使车轮轮缘破坏早于车轮踏面破坏,从而使车轮过早报废。从而运行着的起重机受到水平偏斜侧向力时,存在着重大安全隐患,本文针对桥式起重机在轨道上运行时,发生水平偏斜产生的侧向力进行理论分析与研究,并根据水平偏斜侧向力对车轮造成磨损程度预测车轮寿命,为起重机水平偏斜运行存在的隐患以及起重机设计整机“等寿命”提供理论上的支持。本文主要内容有:(1)首先对起重机车轮和轨道种类进行介绍,然后总结了车轮磨损类型,并分析得出车轮磨损寿命主要由侧向力作用下轮缘磨损决定。从而针对起重机械的轨行式方式在大轮压、低速度、直线运行与纠偏等方面有别于其他交通运输的轨行式,从起重机车轮、轨道、传动系统及跨度与轮距比值等方面分析和总结导致水平偏斜侧向力产生的原因与危害。(2)针对起重机运行的不同工况,分析驱动轮与从动轮在偏斜运行状态下车轮速度及受到侧向力的影响,进而对当驱动轮为锥形踏面和直径有误差时对侧向力的影响进行分析。对集中驱动桥式起重机在侧向力作用下的偏斜运行和分别驱动桥式起重机在侧向力作用下的偏斜运行进行理论分析得出不同驱动方式在偏斜运行下侧向力的计算表达式,并进行对比。(3)本文运用专业的三维建模软件—Solid Works创建桥式起重机模型,应用有限元分析软件—ANSYS进行静力学有限元分析并生成MNF文件,然后将MNF文件导入机械系统动力学分析软件ADAMS中将起重机主梁部分进行刚柔交替,再对不同工况下桥式起重机水平偏斜侧向力动力学分析。(4)以赫兹(Hertz)理论和Kalker简化理论为依据,对起重机车轮在轨道运行时滚动接触分析。介绍车轮踏面疲劳寿命预测方法以及轮缘磨损计算模型,然后根据得到的起重机水平偏斜侧向力代入到Archard磨耗模型中,计算车轮磨损量,根据车轮报废标准预测车轮寿命。