本科论文（设计）QTZ40塔式起重机总体及臂架优化设计.doc

PAGE PAGE 1 设计项目 计算与说明 结果 前言 概述 发展趋势 总体设计 概述 确定总体设计方案 塔机金属结构 塔顶 吊臂 构造型式 分节问题 截面形式及截面尺度 腹杆布置和杆件材料选用 吊点的选择与构造 平衡臂和平衡重 平衡臂的结构型式 平衡重 拉杆 上、下支座 塔身 塔身结构断面型式 塔身结构腹杆系统 标准节间的联接方式 塔身结构设计 塔身的接高问题 转台装置 回转支承 底架 附着装置 套架与液压顶升机构 爬升架 顶升机构 套架 液压顶升 基础 工作机构 起升机构 起升机构的传动方式 起升机构的驱动方式 起升机构的减速器 起升机构的制动器 滑轮组 倍率 回转机构 变幅机构 安全装置 限位开关 起升高度限制器 起重量限制器 力矩限制器 风速仪 钢丝绳防脱装置 电气系统 总体设计原则 整机工作级别 机构工作级别 主要技术性能参数 平衡臂与平衡重的计算 起重机各部件对塔身的中心力矩 起重特性曲线 各幅度时起重量 起重特性曲线 塔机的风力计算 工作工况Ⅰ 平衡臂风力计算 风力系数选取 由平衡臂的设计尺寸计算迎风面积 风力计算 起升机构的风力计算 平衡重风力计算 起重臂风力计算 变幅机构风力计算 塔顶风力计算 上下支座风力计算 塔身风力计算 司机室风力计算 工作工况Ⅱ 平衡臂风力计算 起升机构风力计算 平衡重风力计算 起重臂风力计算 变幅机构风力计算 塔顶风力计算 上下支座风力计算 塔身风力计算 司机室风力计算 非工作工况Ⅲ 平衡臂风力计算 起升机构风力计算 平衡重风力计算 起重臂风力计算 变幅机构风力计算 塔顶风力计算 上下支座风力计算 塔身风力计算 司机室风力计算 起重机抗倾覆稳定性计算 工作工况Ⅰ 平衡臂部分 起重臂部分 塔身部分 基础部分 工作工况Ⅱ 平衡臂部分 起重臂部分 塔身部分 基础部分 惯性载荷 坡度载荷 风载荷 非工作工况Ⅲ 平衡臂部分 起重臂部分 塔身部分 基础部分 风载荷 工作工况Ⅳ 平衡臂部分 起重臂部分 塔身部分 基础部分 风载荷 固定基础稳定性计算 吊臂的设计计算 分析单吊点与双吊点的优缺点 吊臂吊点位置选择 吊臂结构参数选择 有限元模型建立过程的几点简化 自重及风载简化 吊点处约束的确定 单元类型选择 模型生成分析过程 吊臂结构的有限元分析计算 吊臂结构有限元分析程序命令流 前处理模块 定义臂架一至七节节点 塔尖节点 定义工况节点 定义求解类型、单元类型 定义材料属性 定义梁单元实常数 定义杆单元实常数 定义臂架上弦杆一至二节 定义臂架上弦杆三至五节 定义臂架上弦杆六至七节 定义臂架前侧下弦杆一至五节 定义臂架后侧下弦杆一至五节 定义臂架前侧下弦杆六至七节 定义臂架后侧下弦杆六至七节 定义臂架一节侧腹杆 定义臂架一节水平面腹杆 定义臂架二至五节侧腹杆 定义臂架二至五节水平面腹杆 定义臂架六节侧腹杆 定义臂架六节水平面腹杆 定义臂架七节侧腹杆 定义臂架七节水平面腹杆 定义吊臂拉杆 施加2m工况集中载荷 退出前处理并进入求解模块 施加20m工况集中载荷并求解 施加40m工况集中载荷并求解 退出求解模块 模型示意图 进入后处理模块 读入2m工况并显示结果 读入20m工况并显示结果 读入50m工况并显示结果 退出后处理模块 计算结果分析 确定优化结论 各工况数据 工况1-1变形图 工况1-2变形图 工况1-3变形图 工况2-1变形图 工况2-2变形图 工况2-3变形图 工况3-1变形图 工况3-2变形图 工况3-3变形图 提取轴向力 上弦杆轴向力最值 下弦杆轴向力最值 侧腹杆轴向力最值 水平腹杆轴向力最值 分析确定危险工况 危险工况 吊臂强度校核 吊臂稳定性校核 工况1-2 上弦杆三-五节稳定性校核 工况1-1 上弦杆六-七节稳定性校核 工况1-3下弦杆一-五节稳定性校核 工况1-3 下弦杆六-七节稳定性校核 工况1-3 侧腹杆一节稳定性校核 工况1-2 侧腹杆二-五节稳定性校核 工况1-3 侧腹杆六-七节稳定性校核 工况1-3 水平腹杆一节稳定性校核 工况1-2 水平腹杆二-五节稳定性校核 工况1-1 水平腹杆六-七节稳定性校核 第1章 前言(看最后) 1.1 概述 塔式起重机是我们建筑机械的关键设备，在建筑施工中起着重要作用，我们只用了五十年时间走完了国外发达国家上百年塔机发展的路程，如今已达到发达国家九十年代末期水平并跻身于当代国际市场。 QTZ40型塔式起重机简称QTZ40型塔机，是一种结构合理，性能比较优异的产品，比较国内同规格同类型的塔机具有更多的优点，能够满足高层建筑施工的需要，可用于建筑材料和预制构件的吊运和安装，并能在市内狭窄地区和丘陵地带建筑施工。高层建筑施工中，它的幅度利用率比其他类型起重机高，其幅度利用率可达全幅度的80%。 QTZ40型塔式起重机是400k