畢業(yè)設(shè)計開題報告QTZ400塔式起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告課題名稱qtz400塔式起重機(jī)臂架結(jié)構(gòu)設(shè)計 系 別： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 機(jī)073 課題來源導(dǎo)師課題課題類別工程設(shè)計一、論文資料的準(zhǔn)備1） 市場調(diào)查塔式起重機(jī)是動臂裝在高聳塔身上部的旋轉(zhuǎn)起重機(jī)。作業(yè)空間大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平輸送及建筑構(gòu)件的安裝。塔式起重機(jī) 國外發(fā)展概況 塔式起重機(jī)是在第二次世界大戰(zhàn)后才真正獲得發(fā)展的。戰(zhàn)后各國面臨著重建家園的艱巨任務(wù)，浩大的建筑工程量迫切需要大量性能良好的塔式起重機(jī)。自塔式起重機(jī)在建筑施工中顯露身手并逐漸成為工程機(jī)械一個重要分支以來，已經(jīng)有50余年歷史，其間利經(jīng)了曲折復(fù)雜的發(fā)展階

2、段。70年代末，由于種種原因，國外塔式起重機(jī)制造業(yè)陷入了低谷，不少中小工廠紛紛停業(yè)或轉(zhuǎn)產(chǎn)，僅少數(shù)大廠得以維持。直至80年代末才呈現(xiàn)逐漸復(fù)蘇態(tài)勢，1994年為復(fù)蘇年頭，復(fù)蘇勢頭最好的國家為德國。據(jù)有關(guān)資料介紹，在塔機(jī)制造業(yè)鼎盛的70年代，西德?lián)碛懈魇剿C(jī)48500臺，80年代總量減至1/3，而近幾年，東西德合并，基建規(guī)模擴(kuò)大，塔機(jī)產(chǎn)量上升，現(xiàn)有塔機(jī)近40000臺，其中半數(shù)機(jī)齡不足5年。 如今世界塔機(jī)市場最為紅火的地區(qū)為東歐和亞太（特別是東南亞）。活躍在塔機(jī)市場上的著名產(chǎn)商是；德國的 liebherr 、peiner、 wolff ，法國的 potain 、bpr,意大利的 potain-simm

3、a、comedil 、 nauva 、 edilmac ，西班牙的comensa ，芬蘭的 betrox ，丹麥的krll 澳大利亞的favco。這些大廠為了在國際塔機(jī)市場上占有更多份額，莫不注重總結(jié)經(jīng)驗，認(rèn)真分析市場動態(tài)，下大力氣進(jìn)行產(chǎn)品的更新和開發(fā)。近年來，國外塔機(jī)在新產(chǎn)品開發(fā)上大致有下列一些特點： 更多的廠家注重開發(fā)經(jīng)濟(jì)型城市塔機(jī)并擴(kuò)展成系列。 國外塔機(jī)新產(chǎn)品中，有一些新穎的輕、中型折疊式快速安裝塔機(jī)頗引人注目。 根據(jù)一些國家城建當(dāng)局的有關(guān)規(guī)定，為防止塔機(jī)臂架在狹窄的空間運行發(fā)生矛盾，避免吊臂相互碰撞以及碰到鄰近的建筑物，在城市高層建筑密集地區(qū)施工必須采用動臂式自升塔式起重機(jī)。 在經(jīng)過較

4、長時間研制之后，履帶式水平臂架塔機(jī)作為一種新產(chǎn)品正式問世。 變頻調(diào)速系統(tǒng)在國外塔機(jī)新產(chǎn)品上得到推廣應(yīng)用。 高新技術(shù)開始在塔機(jī)上應(yīng)用。 無論上回轉(zhuǎn)或下回轉(zhuǎn)式塔機(jī)，都十分重視駕駛室的平面設(shè)計和空間處理。 我國塔式起重機(jī)行業(yè)的發(fā)展50 年代初，我國塔機(jī)由仿制開始起步，1954年仿制東德建筑師型塔機(jī)；60 年代自行設(shè)計制造了25tm、40tm、60tm 幾種機(jī)型，多以動臂式為主；70 年代，隨著高層建筑的增多，對施工機(jī)械提出了新的要求，于是，160tm 附著式、45tm內(nèi)爬式、120tm自升式等塔機(jī)相繼問世；自上世紀(jì)80年代以來，我國塔機(jī)行業(yè)得到快速發(fā)展，尤其近幾年，塔機(jī)銷量持續(xù)攀高，2001年行業(yè)統(tǒng)

5、計銷量9738臺，2002年成為世界上首個塔機(jī)年產(chǎn)量突破10000臺的國家。2004年，由于宏觀調(diào)控作用以及起重機(jī)行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，塔機(jī)的產(chǎn)銷量有所回落，2005、2006年，在經(jīng)濟(jì)高速增長的強(qiáng)力拉動下，我國塔機(jī)的產(chǎn)銷恢復(fù)高速增長，2006年銷量已超過2萬臺。在中國塔式起重機(jī)的生產(chǎn)與應(yīng)用已有40多年的歷史，歷經(jīng)了一個從測繪仿制到自行設(shè)計制造的過程。由于我國加入wto，冷靜分析起來我國塔機(jī)生產(chǎn)的現(xiàn)狀并不樂觀，存在以下的問題： 1） 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理 品種型號大同小異 技術(shù)法規(guī)限制了產(chǎn)品開發(fā)，由于80年代中國制定的產(chǎn)品型號分類標(biāo)準(zhǔn)，將起升速度、回轉(zhuǎn)速度、變幅速度、行走速度、頂升速度、起重量、起重力矩等

6、主參數(shù)以及下回轉(zhuǎn)塔機(jī)的支腿跨距、尾部回轉(zhuǎn)半徑等幾何尺寸都進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定，這樣嚴(yán)重限制了塔機(jī)的技術(shù)進(jìn)步。而用戶群不穩(wěn)定也制約了技術(shù)進(jìn)步，在中國大量中小型建筑企業(yè)資金不雄厚，缺乏長遠(yuǎn)規(guī)劃，用的是大企業(yè)淘汰下來的二手貨以及超期服役的舊塔機(jī)。因此，在發(fā)達(dá)國家廣泛應(yīng)用的運輸便捷、架設(shè)迅速、使用安全的快速架設(shè)塔機(jī)在我國受到冷落。與此同時，企業(yè)創(chuàng)新能力不足也影響了產(chǎn)品發(fā)展，許多新建企業(yè)的研究開發(fā)能力較弱，大部分產(chǎn)品是與大專院校、科研單位聯(lián)合開發(fā)的，同一個產(chǎn)品可以有幾家甚至幾十家生產(chǎn)，沒有形成企業(yè)自己的特色。 2）制造技術(shù)不適應(yīng) 沒有形成規(guī)模工業(yè) 近20年來，我國塔機(jī)制造業(yè)的水平雖然有所提高，但相對其他一些

7、行業(yè)的先進(jìn)制造技術(shù)還是落后的，與我們相近的工程機(jī)械骨干企業(yè)相比差距也很大，許多廠家生產(chǎn)效率底、環(huán)境污染多、造成焊接質(zhì)量和成品外觀質(zhì)量都難以保證。只有極少數(shù)企業(yè)企業(yè)做到涂裝前基底經(jīng)處理。大多數(shù)企業(yè)的管理模式和生產(chǎn)方式還是傳統(tǒng)的多級遞進(jìn)的靜態(tài)不變的模式，有的還是小而全或大而全，專業(yè)化程度、工藝裝備和管理水平低，很難適應(yīng)多品種批量化生產(chǎn)和商品經(jīng)濟(jì)的激烈競爭，難以形成自己的民族規(guī)模工業(yè)。 因為行業(yè)統(tǒng)計只統(tǒng)計了二三十家生產(chǎn)企業(yè)的銷量，全行業(yè)銷量肯定遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過統(tǒng)計數(shù)字。勿庸置疑，我國已成為世界民用塔機(jī)的生產(chǎn)大國，也是世界塔機(jī)主要需求市場之一。 3）研究表明在我國塔式起重機(jī)企業(yè)中，一直以來，產(chǎn)業(yè)集中度低，缺乏

8、規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。近年來，由于市場競爭的不斷加劇，企業(yè)間的兼并重組和品牌經(jīng)營進(jìn)程逐步加快，規(guī)?；?jīng)營初見成效。集團(tuán)化和品牌連鎖作為規(guī)?；?jīng)營的主要模式，在擴(kuò)大和穩(wěn)定客源、提高用戶忠誠度、降低成本等方面有較大的優(yōu)勢。 我國塔式起重機(jī)的發(fā)展前景：塔式起重機(jī)發(fā)展面臨新的挑戰(zhàn)，塔式起重機(jī)經(jīng)營在金融危機(jī)的沖擊下，恢復(fù)仍需加以時日，而塔式起重機(jī)投資普遍被認(rèn)為趨于飽和，塔式起重機(jī)的發(fā)展已初露疲態(tài)。未來的投資欲回歸理性，或許需將方向轉(zhuǎn)向二三線城市。未來投資的方向主要是二三線城市。國內(nèi)部分二三線城市的塔式起重機(jī)市場已具備投資商圈地的條件。我國塔式起重機(jī)市場的發(fā)展暫時還面臨著很多問題，但值得高興的是越來越多的企業(yè)已經(jīng)

9、認(rèn)識到了塔式起重機(jī)市場所具有的巨大發(fā)展?jié)摿蛷V闊發(fā)展前景，對其未來發(fā)展趨勢也達(dá)成了較為統(tǒng)一的認(rèn)識，相信會給整個塔式起重機(jī)市場帶來更大的生機(jī)與活力。 2） 資料搜集通過查閱各種型號的塔式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理，觀察現(xiàn)用其過程,根據(jù)塔式起重機(jī)自身工況以及工作要求合理設(shè)計3） 設(shè)計準(zhǔn)備通過查閱相關(guān)資料已經(jīng)明確設(shè)計要求、工作條件、設(shè)計內(nèi)容的步驟；通過查閱有關(guān)設(shè)計資料，參觀實物和模型等，了解設(shè)計對象的性能、結(jié)構(gòu)及工藝性；備好設(shè)計需要資料、繪圖工具；擬定設(shè)計計劃等。二、本課題的目的（重點及創(chuàng)新點） 本畢業(yè)設(shè)計是對機(jī)械專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在校期間所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，訓(xùn)

10、練學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析和解決問題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨立工作能力和創(chuàng)新精神之最佳手段。畢業(yè)設(shè)計要求每個學(xué)生在工作過程中，要獨立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)造的分析、解決技術(shù)問題。通過畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生掌握裝載機(jī)的總體設(shè)計、工作裝置設(shè)計、牽引計算等技術(shù)工作的實現(xiàn)方法，為今后步入工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。重點及擬解決的問題是： 吊臂的形式及尺寸（變截面）（雙吊點） 吊臂的強(qiáng)度、穩(wěn)定性及剛度驗算三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路主要內(nèi)容：平衡臂的結(jié)構(gòu)形式、平衡臂的構(gòu)造設(shè)計、起重臂簡稱臂架或吊臂，按構(gòu)造形式、臂架構(gòu)造設(shè)計等。研究方法及思路：本設(shè)計的題目是qtz400臂架的設(shè)計，主要設(shè)計理念是通過參照同類塔

11、式起重機(jī)進(jìn)行設(shè)計。qtz400塔式起重機(jī)有多種形式，此次設(shè)計的形式為上回轉(zhuǎn)液壓頂升自動加節(jié)，固定式高度，工作幅度等設(shè)計。本機(jī)性能先進(jìn)，結(jié)構(gòu)合理，操作使用安全可靠其主要特點是起重高度大，工作幅度寬本設(shè)計書主要包括三部分：第一部分是qtz400塔式起重機(jī)總體方案的選擇及總體設(shè)計計算過程；第二部分是臂架構(gòu)設(shè)計和計算：第三部分是在傳統(tǒng)臂架機(jī)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，針對塔式起重機(jī)臂架機(jī)構(gòu)的設(shè)計實例，對多點進(jìn)行校核分析，從而確定最優(yōu)方案。特別地，我們采用了桁架水平式臂架，利用沿臂架弦桿運行的起重小車的移動實現(xiàn)變幅。臂架主要承受軸向力及彎矩作用。其臂架腹桿體系，我們選用正三角形型式。其上弦桿是圓管，下弦桿是角鋼拼接

12、焊接成的方鋼管。最后，還需要對不同截面的穩(wěn)定性、剛度及強(qiáng)度進(jìn)行驗算以及校核。 四、總體安排和進(jìn)度（包括階段性工作內(nèi)容及完成日期）2011.3.21-2011.3.27 熟悉整理資料2011.3.28-2011.4.10 方案選擇及總體設(shè)計2011.4.11-2011.4.17 繪制總圖2011.4.18-2011.5.15 臂架設(shè)計2011.5.16-2011.6.5 繪制臂架裝配及結(jié)構(gòu)圖紙2011.6.6-2011.6.19 繪制零件圖紙2011.6.20-2011.6.24 準(zhǔn)備論文及答辯五、主要參考文獻(xiàn) 1 哈爾濱建筑工程學(xué)院主編.工程起重機(jī).北京：中國建筑工業(yè)出版社2 董剛、李建功主編.機(jī)械設(shè)計.機(jī)械工業(yè)出版社2 機(jī)械設(shè)計手冊.化學(xué)