1 主题内容与适用范围
本标准规定了起重吊钩的机械性能、起重量、应力及材料。
本标准适用于起重机械和设备上的直柄吊钩(以下简称吊钩)。
2 引用标准
GB 3811 起重机设计规范
GB 10051.2 起重吊钩 直柄吊钩技术条件
GB 10051.3 起重吊钩 直柄吊钩使用检查
GB 10051.4 起重吊钩 直柄单钩毛坯件
GB 10051.5 起重吊钩 直柄单钩
3 机械性能
吊钩按其机械性能分为5个强度等级,见表1。
表 1
| 强度等级 |
M |
P |
(S) |
T |
(V) |
| 屈服点σS或屈服强度σ0.2
MPa |
235 |
315 |
390 |
490 |
620 |
| 冲击功Ak(应变时效试样)
J |
48 |
41 |
41 |
34 |
34 |
| 注:① |
强度等级是以吊钩材料的屈服点或屈服强度作为分级的依据。 |
| ② |
表中所列机械性能为最小值。 |
| ③ |
优先采用M、P级,对括号内的强度等级尽量避免采用。 |
4 起重量
在不同的强度等级和机构工作级别下,各吊钩的起重量见表2。
表中未列入小于0.1 t和大于500 t的起重量,如需要可按R10优先数系延伸。
表 2
| 强度等级 |
机构工作级别(按GB
3811) |
强度等级 |
| M |
— |
— |
— |
— |
M3 |
M4 |
M5 |
M6 |
M7 |
M8 |
M |
| P |
— |
— |
— |
M3 |
M4 |
M5 |
M6 |
M7 |
M8 |
— |
P |
| (S) |
— |
— |
M3 |
M4 |
M5 |
M6 |
M7 |
M8 |
— |
— |
(S) |
| T |
— |
M3 |
M4 |
M5 |
M6 |
M7 |
— |
— |
— |
— |
T |
| (V) |
M3 |
M4 |
M5 |
M6 |
M7 |
— |
— |
— |
— |
— |
(V) |
| 钩号 |
起重量,t |
钩号 |
| 006 |
0.32 |
0.25 |
0.2 |
0.16 |
0.125 |
0.1 |
— |
— |
— |
— |
006 |
| 010 |
0.5 |
0.4 |
0.32 |
0.25 |
0.2 |
0.16 |
0.125 |
0.1 |
— |
— |
010 |
| 012 |
0.63 |
0.5 |
0.4 |
0.32 |
0.25 |
0.2 |
0.16 |
0.125 |
0.1 |
— |
012 |
| 020 |
1 |
0.8 |
0.63 |
0.5 |
0.4 |
0.32 |
0.25 |
0.2 |
0.16 |
0.125 |
020 |
| 025 |
12.5 |
1 |
0.8 |
0.63 |
0.5 |
0.4 |
0.32 |
0.25 |
0.2 |
0.16 |
025 |
| 04 |
2 |
1.6 |
1.25 |
1 |
0.8 |
0.63 |
0.5 |
0.4 |
0.32 |
0.25 |
04 |
| 05 |
2.5 |
2 |
1.6 |
1.25 |
1 |
0.8 |
0.63 |
0.5 |
0.4 |
0.32 |
05 |
| 08 |
4 |
3.2 |
2.5 |
2 |
1.6 |
1.25 |
1 |
0.8 |
0.63 |
0.5 |
08 |
| 1 |
5 |
4 |
3.2 |
2.5 |
2 |
1.6 |
1.25 |
1 |
0.8 |
0.63 |
1 |
| 1.6 |
8 |
6.3 |
5 |
4 |
3.2 |
2.5 |
2 |
1.6 |
1.25 |
1 |
1.6 |
| 2.5 |
12.5 |
10 |
8 |
6.3 |
5 |
4 |
3.2 |
2.5 |
2 |
1.6 |
2.5 |
| 4 |
20 |
16 |
12.5 |
10 |
8 |
6.3 |
5 |
4 |
3.2 |
2.5 |
4 |
| 5 |
25 |
20 |
16 |
12.5 |
10 |
8 |
6.3 |
5 |
4 |
3.2 |
5 |
| 6 |
32 |
25 |
20 |
16 |
12.5 |
10 |
8 |
6.3 |
5 |
4 |
6 |
| 8 |
40 |
32 |
25 |
20 |
16 |
12.5 |
10 |
8 |
6.3 |
5 |
8 |
| 10 |
50 |
40 |
32 |
25 |
20 |
16 |
12.5 |
10 |
8 |
6.3 |
10 |
| 12 |
63 |
50 |
40 |
32 |
25 |
20 |
16 |
12.5 |
10 |
8 |
12 |
| 16 |
80 |
63 |
50 |
40 |
32 |
25 |
20 |
16 |
12.5 |
10 |
16 |
| 20 |
100 |
80 |
63 |
50 |
40 |
32 |
25 |
20 |
16 |
12.5 |
20 |
| 25 |
125 |
100 |
80 |
63 |
50 |
40 |
32 |
25 |
20 |
16 |
25 |
| 32 |
160 |
125 |
100 |
80 |
63 |
50 |
40 |
32 |
25 |
20 |
32 |
| 40 |
200 |
160 |
125 |
100 |
80 |
63 |
50 |
40 |
32 |
25 |
40 |
| 50 |
250 |
200 |
160 |
125 |
100 |
80 |
63 |
50 |
40 |
32 |
50 |
| 63 |
320 |
250 |
200 |
160 |
125 |
100 |
80 |
63 |
50 |
40 |
63 |
| 80 |
400 |
320 |
250 |
200 |
160 |
125 |
100 |
80 |
63 |
50 |
80 |
| 100 |
500 |
400 |
320 |
250 |
200 |
160 |
125 |
100 |
80 |
63 |
100 |
| 125 |
— |
500 |
400 |
320 |
250 |
200 |
160 |
125 |
100 |
80 |
125 |
| 160 |
— |
— |
500 |
400 |
320 |
250 |
200 |
160 |
125 |
100 |
160 |
| 200 |
— |
— |
— |
500 |
400 |
320 |
250 |
200 |
160 |
125 |
200 |
| 250 |
— |
— |
— |
|
500 |
400 |
320 |
250 |
200 |
160 |
250 |
注:机构工作级别低于M3的按M3考虑。
5 应力
5.1 吊钩结构形状
直柄单钩(以下简称单钩)如图1所示,直柄双钩(以下简称双钩)如图2所示。

图 1 直柄单钩
d1—毛坯直径;d2—配合直径;d3—外螺纹大径;
d4—颈部直径;d5—外螺纹小径;P—螺距

图 2 直柄双钩
d1—毛坯直径;d2—配合直径;d3—外螺纹大径;
d4—颈部直径;d5—外螺纹小径;P—螺距
5.2 主弯曲截面A—A的边界应力
计算主弯曲截面的边界应力时,假定载荷作用于一根铅垂的钢丝绳上,作用线通过吊钩截面形心连线的曲率中心,如图1所示;对于双钩,载荷作用于两根成90°角的钢丝绳上,如图2所示。
在此前提下,按式(1)~(4)计算边界应力:
单钩:
| 
|
………………………………………(1) |
| 
|
……………………………………(2) |
双钩:
| 
|
………………………………………(3) |
| 
|
…………………………………(4) |
| 式中:σC── |
C点拉应力,MPa; |
| σD── |
D点压应力,MPa; |
| Q── |
按表2的起重量换算出的起升力,N; |
| F── |
截面面积,mm2; |
| e1── |
截面重心至内缘距离,mm; |
| e2── |
截面重心至外缘距离,mm; |
| KB── |
依截面形状定的曲梁系数; |
| x── |
计算KB值的自变量; |
| dF── |
微分面积; |
| Ro── |
截面重心轴线至曲率中心点距离,mm。 |
按上述公式计算的拉应力σC值和压应力σD值如图3和图4所示。图3用于按GB 10051.4和 GB
10051.5规定尺寸的单钩,图4用于相应标准规定尺寸的双钩。

图 3 单钩应力值σC和σD

图 4 双钩应力值σC和σD
5.3 单、双钩柄部的最小截面B—B的拉应力
在忽略各种缺口应力集中的前提下,按式(5)计算拉应力:
| 
|
……………………………………(5) |
式中:σE──拉应力,MPa。
按上述公式计算的拉应力值如图5所示。该图用于按GB 10051.4和GB 10051.5规定尺寸的单钩,以及按相应标准规定尺寸的双钩。
5.4 单、双钩柄部螺纹的切应力
假定第一圈螺纹承受有效载荷的一半,剪切面的高度为螺距的一半。此时,按式(6)计算切应力:
| 
|
…………………………………(6) |
式中:τ──切应力,MPa。
按上述公式计算的切应力值如图5所示。适用的吊钩与5.3相同。

图 5 单、双钩柄部应力值σE和τ
6 材料
吊钩专用材料的牌号见表3,其化学成分和机械性能见附录A(补充件)。
表 3
| 钩号 |
柄部直径
d1
mm |
强 度 等 级 |
| M |
P |
(S) |
T |
(V) |
| 006 |
14 |
DG20
或DG20Mn |
DG20Mn |
DG34CrMo |
DG34CrMo |
DG34CrMo |
| 010 |
16 |
| 012 |
| 020 |
20 |
| 025 |
| 04 |
24 |
| 05 |
| 08 |
30 |
| 1 |
| 1.6 |
36 |
| 2.5 |
| |