组合式塔式起重机设计及制造

发布时间：2017-04-17 14:19

  本文关键词：组合式塔式起重机设计及制造，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本课题为哈尔滨工业大学机电工程学院工程机械与物流技术实验室建设项目。为配合工程机械系教学、科研及学科建设发展需要，本实验室急需一台可变换上部结构的水平臂塔机，目前市场上尚未有此类适合规格的起重机可供选购。因此我研究室拟采用自行设计、委托制造的方式获得该起重机。 本文分为设计、有限元分析和加工制造等部分，在设计部分重点关注起重机的金属结构设计，决定采用组合式设计方法，不仅对一种塔机类型的各个结构件进行组合设计而且在不同类型塔机之间进行组合式设计。依据《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-92)和《起重机设计规范》(GB3811-2008)对起重机的主要结构部件进行总体结构设计，并绘制工程图纸，再选配工作机构与驱动控制部分以完成对整台塔式起重机的设计。在此基础上应用有限元分析软件对整机结构进行简化和等效以建立有限元模型，对有限元模型进行静力分析，校核其强度、刚度和稳定性，通过计算结果分析修改设计尺寸，以满足要求。 对组合式塔式起重机结构进行动态特性有限元分析，，得出其低阶固有频率。进行动力响应分析时对吊重的离地起升工况进行瞬态响应分析，分析结构在动载荷作用的变形及动应力。经过以上设计分析，依据工程图纸加工制造该塔式起重机，最后进行安装。
【关键词】：组合式 塔式起重机 结构设计分析 有限元 加工制造
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH213.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题来源及研究的目的和意义9-11
• 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析11-14
• 1.3 本课题的主要研究内容14-16
• 第2章 组合式塔式起重机设计16-40
• 2.1 组合式塔式起重机设计任务16-18
• 2.1.1 设计准则16
• 2.1.2 性能设计要求16-17
• 2.1.3 组合式塔式起重机结构设计的工况及载荷组合分析17-18
• 2.2 总体方案设计18-19
• 2.2.1 组合式塔机总体布置18-19
• 2.3 各工作机构选型及设计计算19-23
• 2.3.1 起升机构19-21
• 2.3.2 变幅机构21-22
• 2.3.3 回转机构22-23
• 2.4 结构设计23-25
• 2.4.1 组合式塔式起重机金属结构设计依据23-25
• 2.5 组合式塔式起重机塔身结构设计分析25-34
• 2.5.1 组合式塔式起重机塔身结构设计26-29
• 2.5.2 组合式塔式起重机塔身刚度分析29-33
• 2.5.3 塔身稳定性计算分析33-34
• 2.6 塔头和塔帽结构设计34-35
• 2.7 组合式塔式起重机的吊臂设计35-38
• 2.7.1 吊臂截面形式及尺寸的确定35-37
• 2.7.2 吊臂吊点形式及位置确定37-38
• 2.7.3 吊臂材料及主弦腹杆设计38
• 2.8. 基于塔身合理受力原则的配重及平衡臂设计38-39
• 2.8.1 配重确定38-39
• 2.8.2 平衡臂设计39
• 2.9 本章小结39-40
• 第3章 组合式塔式起重机结构静力学分析40-50
• 3.1 确立许用强度和刚度40-41
• 3.1.1 起重机结构材料的选取40
• 3.1.2 许用强度的确定40-41
• 3.1.3 许用刚度的确立41
• 3.2 塔机整体有限元模型的建立41-43
• 3.2.1 单元的选择42
• 3.2.2 约束条件42
• 3.2.3 耦合处理42
• 3.2.4 回转机构的等效处理42-43
• 3.2.5 整机模型43
• 3.4 载荷分类及工况组合43-45
• 3.5 强度计算分析45-47
• 3.6 刚度计算分析47-48
• 3.7 屈曲特征值计算分析48-49
• 3.8 本章小结49-50
• 第4章 组合式塔机动态特性分析50-57
• 4.1 固有特性分析50-51
• 4.2 结构动力响应分析51-52
• 4.3 模态分析52-54
• 4.4 瞬态响应分析54-56
• 4.4.1 激振载荷的确定54-55
• 4.4.2 结果分析55-56
• 4.5 本章小结56-57
• 第5章 组合式塔式起重机图纸的绘制及制造57-64
• 5.1 塔机制造加工图纸的绘制57
• 5.2 塔机的制造加工57-63
• 5.2.1 金属结构件制造加工58-60
• 5.2.2 机加工件生产工艺流程60
• 5.2.3 外购件选择与采购60
• 5.2.4 组装60-63
• 5.3 对未来工作的展望63
• 5.4 本章总结63-64
• 结论64-65
• 参考文献65-70
• 致谢70

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