35噸履帶起重機(jī)臂架系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、摘要IAbstractII第1章履帶起重機(jī)概述-1-1.1履帶起重機(jī)簡介-1-1.2國外履帶起重機(jī)發(fā)展?fàn)顩r-1-1.3國內(nèi)履帶起重機(jī)發(fā)展?fàn)顩r-3-1.4履帶式起重機(jī)的發(fā)展趨勢-5-1.5履帶起重機(jī)臂架簡介-5-1.6個(gè)人工作重點(diǎn)一一臂架系統(tǒng)設(shè)計(jì)-8-第2章臂架的結(jié)構(gòu)形式-9-2.1設(shè)計(jì)參數(shù)-9-2.1.1作業(yè)工況-9-2.1.2機(jī)構(gòu)速度-9-2.2臂架的結(jié)構(gòu)型式-9-2.3.經(jīng)濟(jì)性分析-10-第3章臂架系統(tǒng)的計(jì)算-12-3.1.1 3.1所選材料許用應(yīng)力計(jì)算-12-16Mn(Q345B)許用應(yīng)力計(jì)算-12-40Cr許用應(yīng)力計(jì)算-13-3.2主臂的計(jì)算-13-3.2.1最大起重量工況計(jì)算-14-

2、3.2.2最長主臂工況計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書簽。3.3副臂的計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書簽。3.3.1最大起重量工況計(jì)算錯(cuò)誤！未定義書簽。3.3.2最長副臂工況計(jì)算-22-3.4撐桿的計(jì)算-23-3.4.1固定副臂撐桿整體穩(wěn)定性的計(jì)算23-3.4.2固定副臂撐桿下皎點(diǎn)銷軸和單耳計(jì)算-26-3.5拉索的計(jì)算-26-3.5.1主臂拉索計(jì)算-26-3.5.2固定副臂拉索計(jì)算-27-結(jié)論-29-致謝-44-參考文獻(xiàn)-31-摘要履帶起重機(jī)是廣泛應(yīng)用丁電力建設(shè)、市政建設(shè)、橋梁施工、石油化工、水利水電等行業(yè)的一種起重運(yùn)輸設(shè)備，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，對其需求越來越大，對其性能的要求也越來越高。本次設(shè)計(jì)的35噸履帶起重機(jī)是35

3、噸履帶起重機(jī)的臂架系統(tǒng)設(shè)計(jì)，臂架是履帶式起重機(jī)的重要構(gòu)件之一，臂架設(shè)計(jì)得是否合理，直接影響著起重機(jī)的起升能力。本文主要內(nèi)容包括：國內(nèi)外履帶起重機(jī)發(fā)展?fàn)顩r的比較，桁架臂的介紹，主臂、副臂及撐桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，臂架的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算，臂架連接處強(qiáng)度的校核。同時(shí)完成臂架系統(tǒng)裝配圖，主臂、副臂及撐桿的裝配圖和相關(guān)零部件的工程圖。設(shè)計(jì)過程采用Pro/E軟件進(jìn)行三維實(shí)體建模，并進(jìn)行虛擬裝配，最后應(yīng)用其工程圖模塊轉(zhuǎn)化為二維工程圖。本次設(shè)計(jì)的35噸履帶起重機(jī)參考了撫順挖掘機(jī)制造責(zé)任有限公司的QUY35履帶起重機(jī)，并且嚴(yán)格按照起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊進(jìn)行設(shè)計(jì)，其性能和質(zhì)量滿足相關(guān)要求。關(guān)鍵詞：履帶起重機(jī)，臂

4、架，強(qiáng)度，穩(wěn)定性TheBoomDesignof35tCrawlerCraneAbstractCrawlercraneisakindofhoistingequipmentwhichiswidelyusedinelectricpowerconstruction,cityplanningconstruction,bridgeconstruction,petroleumchemicalplantconstructionandwaterconservancyetc.industry.Alongwiththedevelopmentofeconomicinourcountry,therequiremento

5、fcrawlercraneislargerandlarger,andtherequestofthecapabilityishigherandhigher.The35tcrawlercranedesignedisapracticalprojectresearchedanddevelopedindependentlybyTheConstructionMachineryResearchCenterYLYThedesignisaboutthe35tcrawlercrane'sboomsystem.Theboomisoneofthekeypartsofcrawlercrane,whichaffe

6、ctstotheliftingcapacityofthecranedirectly.Themaincontentofthepaperincludesthecrawlercrane'sdevelopmentcomparisondomesticwithabroad,abriefintroductionoflatticeboom,thestructuredesignofthemainboom,thefixedflyjib,andthefixedjibstrut,thecalculationofthestrengthandstabilityoftheboomsystem,thechecking

7、ofstrengthofstrengthofconnects.Whileatthesametimeplanarengineeringdrawingmustbedone,suchastheassemblingoftheboomsystem,thefixedjibstrutandtherelatedparts.WeusethePro-Esoftwaretodesignthe3Dentity,andmakedummyassembly.Andthen,the3DentityistransformedtotheplanarengineeringdrawingwiththePro/Eplanarengin

8、eeringdrawingmodule.Inthedesignprocess,werefertotheQUY35crawlercraneofFunshunExcavatorCorporationLTD.,andaccordtotheCraneDesignStandardandtheMachineDesignHandbookstrictly.Itscapabilityandqualitymeettherequirement.KeyWords:CrawlerCrane,LatticeBoom,TheStrength,TheStability第1章履帶起重機(jī)概述1.1履帶起重機(jī)簡介履帶起重機(jī)是將起重

9、作業(yè)部分裝在履帶底盤上、行走依靠履帶裝置的流動(dòng)式起重機(jī)，可以進(jìn)行物料起重、運(yùn)輸、裝卸和安裝等作業(yè)。履帶起重機(jī)具有接地比壓小、轉(zhuǎn)彎半徑小、可適應(yīng)惡劣地面、爬坡能力大、起重性能好、吊重作業(yè)不需打支腿、可帶載行駛等優(yōu)點(diǎn)，并可借助更換吊具或增加特種裝置成為抓斗起重機(jī)、電磁起重機(jī)或打樁機(jī)等，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，進(jìn)行樁工、土石方作業(yè)，在電力建設(shè)、市政建設(shè)、橋梁施工、石油化工、水利水電等行業(yè)應(yīng)用廣泛。履帶起重機(jī)的帶載行駛、臂長組合多、起重性能好、作業(yè)高度和幅度大是其獨(dú)有的無與倫比的優(yōu)勢，具有其他起重設(shè)備無法替代的地位。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，國家基本建設(shè)的規(guī)模越來越大，需要吊運(yùn)的物品的質(zhì)量、體積和起升高度都越來越大，

10、履帶起重機(jī)愈來愈顯示其優(yōu)越性，市場容量迅速上升，引起了國際知名廠商的關(guān)注，國內(nèi)起重機(jī)行業(yè)也興起了履帶起重機(jī)開發(fā)熱潮。1.2國外履帶起重機(jī)發(fā)展?fàn)顩r目前，國外專業(yè)生產(chǎn)履帶起重機(jī)的廠家很多，德國的主要生產(chǎn)廠家有利勃海爾(L1ebherr)公司、特雷克斯德馬格(TerexDemag)公司、森尼波根(Senebogen)公司，美國主要生產(chǎn)廠家有馬尼托瓦克(Manitowoc)公司、林克貝爾特(Link_be1t)公司、P&H公司，日本的主要生產(chǎn)廠家有神鋼(Kobe1co)公司、日立住友(HitachiSumitomo)公司和石川島(IHI)公司，其中利勃海爾、特雷克斯一一德馬格、馬尼托瓦克、神鋼

11、、日立住友等公司產(chǎn)品系列較全，市場占有率較高。表1列出了國外履帶起重機(jī)主要生產(chǎn)公司系列型譜。.德國利勃海爾(Liebhcrr)公司利勃海爾公司，一個(gè)以塔機(jī)起家、擁有5。余年歷史的家族式跨國公司，是世界著名起重機(jī)生產(chǎn)廠家之一，該公司的產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)，其生產(chǎn)的LR系列履帶起重機(jī)最大起重量已達(dá)1200噸。該公司產(chǎn)品主要特點(diǎn)有：系統(tǒng)為全液壓驅(qū)動(dòng)、電液比例控制，可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速且傳動(dòng)平穩(wěn)，具備完善的自拆裝功能，主副鉤可單獨(dú)工作亦可交替使用，自動(dòng)安全保護(hù)合理，大噸位履帶起重機(jī)安裝全球衛(wèi)星定位通訊系統(tǒng)，廠家對其產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，另外為充分發(fā)揮臂架的起重能力、提高整機(jī)的穩(wěn)定性大噸位履帶起重機(jī)均增加了超起裝置。目前

12、的產(chǎn)品系列為LR1100型104噸、LR1130型137噸、LR1160型160噸、LR120。型200噸、LR1280型280噸、LR1350型350噸、LR140。型400噸、LR1750型750噸、LR180。型800噸、LR11200型1200噸，在中國市場上銷售的履帶起重機(jī)主要有LR180。型800噸、LR1750型750噸、LR140。型40。噸、LR1350型350噸和LR1280型280噸級(jí)履帶起重機(jī)。1 .德國特雷克斯德馬格(TerexDemag)起重機(jī)公司德馬格原屬德國曼內(nèi)斯曼集團(tuán)旗下的企業(yè)，由于該集團(tuán)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓給了特雷克斯。德馬格的履帶起重機(jī)制造和經(jīng)營歷史很長

13、，技術(shù)上與利勃海爾有一定差距，但價(jià)格比利勃海爾稍低一點(diǎn)，又比日本產(chǎn)品高不少。德馬格公司主要生產(chǎn)起重量從5。噸到160。噸的CC系列履帶起重機(jī)，主要為CC20。型50噸、CC280型80噸、CC40。型100噸、CC150。型275噸、CC2000型300噸、CC2200型350噸、CC2400型400噸、CC250。型500噸、CC280。型600噸、CC580。型100。噸、CC880。型1250噸、CC1260。型160。噸。德馬格的CC系列履帶起重機(jī)，進(jìn)入中國市場也很早，在國內(nèi)的有一定的市場占有率，這兩年來，由于國內(nèi)對大噸位履帶起重機(jī)的需求大幅增長，該公司在中國的銷售業(yè)績不斷攀升?？偟膩?/p>

14、說德國的履帶起重機(jī)產(chǎn)品講究高性能、高新技術(shù)，德國利勃海爾公司和特雷克斯德馬格起重機(jī)公司的履帶起重機(jī)代表了國際先進(jìn)水平。2 .美國馬尼托瓦克(Manitowoc)公司美國馬尼托瓦克公司是世界著名起重機(jī)設(shè)計(jì)制造廠家之一，它創(chuàng)建于1902年，當(dāng)時(shí)是造船廠，1927年開始生產(chǎn)起重機(jī)，1988年開始生產(chǎn)制造多種類、多型號(hào)起重機(jī)。馬尼托瓦克生產(chǎn)的履帶起重機(jī)起重量從45噸到907噸，其250噸及以上履帶起重機(jī)產(chǎn)品的生產(chǎn)量在全球占有較大的份額。產(chǎn)品系列為45噸、50噸、73噸、77噸、91噸、109噸、120噸、136噸、181噸、250噸、300噸、400噸、750噸、907噸。該公司產(chǎn)品主要特點(diǎn)有：以水冷

15、柴油機(jī)為動(dòng)力，廣泛采用可控變矩器(即VICON系統(tǒng))為了改善和擴(kuò)大司機(jī)視野，司機(jī)室可以上下左右調(diào)節(jié)位置，計(jì)算機(jī)監(jiān)控，手觸屏幕指令選擇，先導(dǎo)比例控制，設(shè)計(jì)原則強(qiáng)調(diào)自裝自拆功能。為了加大起重能力提高穩(wěn)定性，采用了環(huán)軌型超起裝置，環(huán)軌位于起重機(jī)行走裝置的外圍，讓配重和臂架都作用于環(huán)軌上，則其所受到的載荷由環(huán)軌承擔(dān)，環(huán)軌直徑大，可大大提高整機(jī)穩(wěn)定性和承載能力，其缺點(diǎn)是旋工前必須投入人力、物力和財(cái)力構(gòu)筑“環(huán)軌”，施工中起重機(jī)無法移動(dòng)，只能回轉(zhuǎn)，限制了作業(yè)范圍，吊裝完畢后，還必須把它拆除。4.日本國生產(chǎn)履帶起重機(jī)情況日本的履帶起重機(jī)起步于50-60年代，以機(jī)械傳動(dòng)為主，70年代開始迅速發(fā)展，傳動(dòng)以液壓為主

16、。日本的主要生產(chǎn)廠家有神鋼(Kobe1cO)公司、日立住友(HitachiSumitomo)公司和石川島(IHI)公司，日立住友是住友和曰立公司在2002年合并為“HitachiSumitomo”品牌，主要生產(chǎn)起重量從30噸到650噸的SCX系列產(chǎn)品，公司將銷售市場轉(zhuǎn)移至以中國為中心的亞洲市場，希望通過拓展中國市場，將其在全球的市場占有率擴(kuò)大。神鋼(Kobe1co)公司早在1964年，開發(fā)了300。系列履帶起重機(jī)，1977年開發(fā)了5000系列履帶式起重機(jī)，1982年設(shè)計(jì)成功5650履帶起重機(jī)，最大起重量650噸，1984年升級(jí)換代為7000系列履帶式起重機(jī)，現(xiàn)在部分700。系列升級(jí)為CKE系列

17、履帶起重機(jī)，其開發(fā)的履帶起重機(jī)產(chǎn)品系列化程度高、性價(jià)比高，瞄準(zhǔn)出口市場，深受發(fā)展中國家的歡迎，在全球范圍內(nèi)占有一定比例，主要生產(chǎn)的CKE系列產(chǎn)品起重量從6。噸到400噸，700。系列產(chǎn)品起重量從35噸到800噸。產(chǎn)品系列為35噸、45噸、55噸、60噸、70噸、80噸、90噸、100噸、12。噸、150噸、180噸、200噸、250噸、300噸、350噸、400噸、450噸、650噸、800噸。近兩年神鋼(Kobe1co)在中國市場中噸位履帶起重機(jī)的銷售業(yè)績較好?？偟膩碚f，日本產(chǎn)品的技術(shù)性能與德國產(chǎn)品還是有相當(dāng)差距，但其進(jìn)步較快，價(jià)格比德國產(chǎn)品更有競爭力，所以它們還是比較適合我國一般履帶起重機(jī)

18、用戶，它們在中國銷售的產(chǎn)品規(guī)格大都為300噸以下產(chǎn)品，也有少量達(dá)到300以上的產(chǎn)品。1.3國內(nèi)履帶起重機(jī)發(fā)展?fàn)顩r我國生產(chǎn)履帶起重機(jī)歷史較短，“七五”期間以技術(shù)貿(mào)易相結(jié)合的方式，分別從日本和德國引進(jìn)中小噸位履帶起重機(jī)生產(chǎn)技術(shù)，與世界先進(jìn)國家相比，國內(nèi)履帶起重機(jī)的噸位小、系列化程度低、技術(shù)含量低，在設(shè)計(jì)和制造上還存在一定的差距。近年來，國內(nèi)履帶起重機(jī)發(fā)展迅速，技術(shù)水平提高很快，系列不斷得到完善。國內(nèi)生產(chǎn)履帶起重機(jī)的主有廠家有：徐州重型機(jī)械有限公司、撫順挖掘機(jī)制造責(zé)任有限公司、中聯(lián)浦沅、三一重工、撫順工程機(jī)械有限公司、哈爾濱四海工程機(jī)械制造公司。據(jù)統(tǒng)計(jì)，各公司履帶起重機(jī)的年產(chǎn)量從數(shù)1。臺(tái)到200臺(tái)左

19、右不等，產(chǎn)品以20。噸及以下噸位為主。徐州重型機(jī)械有限公司一一中國工程起重機(jī)的龍頭企業(yè)，2003年，工廠斥巨資進(jìn)行大規(guī)模技術(shù)改造，從國外進(jìn)口多種高新設(shè)備，大型結(jié)構(gòu)件的焊接和加工制造水平得到了大幅提升。該公司立足自主研發(fā)，向世界先進(jìn)水平看齊，攻克了桅桿吊、臂架柔性隨動(dòng)調(diào)衡腰繩裝置、分體式轉(zhuǎn)臺(tái)、PLC計(jì)算機(jī)集成控制系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)制造核心技術(shù)，已獲得履帶起重機(jī)方面八項(xiàng)國家專利，主要產(chǎn)品有QUY35、QUY50、QUY100、QUY150、QUY300,系列齊全，多個(gè)產(chǎn)品填補(bǔ)國內(nèi)空白，目前公司正在研制更大噸位履帶起重機(jī)，將履帶起重機(jī)系列做大做強(qiáng)。撫挖一一國內(nèi)生產(chǎn)履帶起重機(jī)歷史最長的企業(yè)，現(xiàn)已改制重組，更

20、名為撫順挖掘機(jī)制造有限責(zé)任公司，集原撫挖廠部分資產(chǎn)，進(jìn)行了優(yōu)化配置，主要產(chǎn)品有QUY35、QUY50A、QUY50C、QUY80A、QUY100、QUY150A等履帶起重機(jī)。中聯(lián)浦沅一一中國工程起重機(jī)主要生產(chǎn)企業(yè)，2002年開始進(jìn)軍履帶起重機(jī)行業(yè)，2005年初推出200噸履帶起重機(jī)。三一重工在2004年11月上海的寶馬會(huì)上展出了開發(fā)的5。噸履帶起重機(jī)，目前在開發(fā)80噸、150噸履帶起重機(jī)。撫順工程機(jī)械有限公司主要生產(chǎn)30-70噸履帶起重機(jī)。哈爾濱四海工程機(jī)械制造公司主要生產(chǎn)50噸履帶起重機(jī)。由于我國履帶起重機(jī)起步晚，國內(nèi)用戶對履帶起重機(jī)的認(rèn)識(shí)較少，2000年之前市場容量較小，發(fā)展速度不快。近幾

21、年，國家基本建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大，國內(nèi)用戶對履帶起重機(jī)優(yōu)勢的認(rèn)識(shí)越來越多，履帶起重機(jī)的市場升溫較快，國外知名企業(yè)大規(guī)模進(jìn)軍國內(nèi)市場，國內(nèi)企業(yè)奮力與之較量，取得了長足的進(jìn)步，但和國外知名企業(yè)相比，還有一定的差距，具體情況為：1 .品種少、產(chǎn)量低，但品種日見豐滿、產(chǎn)量逐年遞增目前，國產(chǎn)履帶起重機(jī)已經(jīng)形成30300t的產(chǎn)品系列，品種較少，中小噸位重復(fù)較多，而國外公司產(chǎn)品型譜的覆蓋面很大，最大起重量已達(dá)到1600噸；國內(nèi)年產(chǎn)量低，只相當(dāng)于國外一個(gè)公司的生產(chǎn)能力，未形成規(guī)?；a(chǎn)，規(guī)模偏小就難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益，使研發(fā)、銷售、服務(wù)等整個(gè)價(jià)值鏈規(guī)模不經(jīng)濟(jì)。為趕超世界先進(jìn)國家，國內(nèi)企業(yè)奮起直追。近3年來，新品推出速度由

22、34年1種新品發(fā)展到12年3、4種新品，且新品噸位不斷向大噸位發(fā)展，其中，僅徐重先后推出的新品就達(dá)4、5種，并且均為在國內(nèi)率先推出的大噸位產(chǎn)品，伴隨著新品推出的進(jìn)程，以徐重為代表的實(shí)力型企業(yè)也已步入高端技術(shù)的成熟發(fā)展階段，主要表現(xiàn)在四個(gè)方面：一是全面掌控了履帶吊的幾十項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)；二是特種進(jìn)口高強(qiáng)鋼、特種復(fù)合材料等新材料、高端檢測手段等新工藝的使用，確保了整機(jī)產(chǎn)品性能更可靠；四是經(jīng)過連續(xù)多年的技改投入，整體制造工藝水平得以提升，有效滿足高科技產(chǎn)品設(shè)計(jì)的需求。在中國大型工程全面上馬的環(huán)境下，自2000年以來的14臺(tái)發(fā)展到2005年的200多臺(tái)，年平均增長率約70%,即便在05年受宏觀調(diào)控的影響

23、下，行業(yè)銷量也比04年銷量增長近10%。此外，僅05年上半年，國內(nèi)履帶起重機(jī)就進(jìn)口228臺(tái)，國內(nèi)需求的迅猛增長，使行業(yè)均看好履帶吊市場，有實(shí)力的企業(yè)全力加大了對履帶吊的研發(fā)投入，徐重推出的中國首臺(tái)300噸履帶吊就是在此環(huán)境下催生出的巨作。至此，國內(nèi)履帶吊已形成了35噸一300噸十幾個(gè)型號(hào)較為全面的產(chǎn)品型譜，并且還呈現(xiàn)著繼續(xù)向更大噸位發(fā)展的勢頭，從徐重相關(guān)部門了解到，450噸、600噸級(jí)履帶吊的設(shè)計(jì)工作即將完成。2 .技術(shù)水平有差距但有全新突破在系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)上仍存在一定的差距，大噸位產(chǎn)品功能尚不夠齊全。徐重等企業(yè)全力進(jìn)行攻關(guān)，為了簡化拆裝、減少輔助作業(yè)時(shí)間及對安裝過程輔助起重設(shè)備的需求，徐

24、州重型機(jī)械有限公司獨(dú)家突破了桅桿吊專利技術(shù)，桅桿頂升機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)履帶起重機(jī)的自拆裝；目前正全力攻克大型起重機(jī)的必備裝置一一超起裝置的難關(guān)。向徐重這樣的實(shí)力型履帶起重機(jī)制造商，一向極為重視自主研發(fā)，經(jīng)過持續(xù)投入和積累，已擁有十幾項(xiàng)的核心技術(shù)，并持續(xù)在提升著自己的產(chǎn)品檔次和競爭能力。在產(chǎn)品試驗(yàn)研究上下功夫，逐步完善試驗(yàn)、研究體系。并且，為確保設(shè)計(jì)的精確體現(xiàn)和產(chǎn)品性能和可靠性，公司定位國際化配套?？偟膩碚f，國外公司的履帶起重機(jī)公司均有自己的核心技術(shù)，國內(nèi)企業(yè)自己的核心技術(shù)正逐步形成，不斷提升自己的產(chǎn)品檔次和競爭能力是國內(nèi)企業(yè)面臨的緊迫任務(wù)。3.產(chǎn)品可靠性有待進(jìn)一步提高近幾年，國內(nèi)企業(yè)在履帶起重機(jī)技術(shù)上

25、取得了一些突破，但由于起步較晚，與國外相比，產(chǎn)品可靠性還有待進(jìn)一步完善提高。目前在產(chǎn)品開發(fā)過程中，立足國際化配套，性能和可靠性得到了很大提高。3 .國外市場拓展今年上半年，國內(nèi)履帶起重機(jī)進(jìn)口228臺(tái)，國內(nèi)企業(yè)履帶起重機(jī)出口僅為12臺(tái)，貿(mào)易逆差甚巨。國產(chǎn)履帶起重機(jī)首先應(yīng)在國內(nèi)市場站穩(wěn)腳跟，在短期內(nèi)，加大對于進(jìn)入門檻不高的發(fā)展中國家市場的拓展，也是擴(kuò)大企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，推動(dòng)國產(chǎn)履帶起重行業(yè)快速成長的良策。1.4履帶式起重機(jī)的發(fā)展趨勢由國內(nèi)外履帶起重機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，可以看到履帶起重機(jī)發(fā)展趨勢有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1 .為適應(yīng)大型工程項(xiàng)目的需求，起重機(jī)正在迅速向超大噸位發(fā)展。由于各種工程建設(shè)的大型化，所需的配套設(shè)

26、備構(gòu)件等的重量也不斷增加，對超大型起重設(shè)備的需求也愈來愈多，為了實(shí)現(xiàn)起吊大的重物，在原有起重機(jī)的基礎(chǔ)上增加超起裝置，不僅擴(kuò)大了履帶起重機(jī)的工作范圍，而且提高了履帶起重機(jī)的利用率。目前履帶起重機(jī)最大噸位已超過1000噸，例如德馬格的CC1260。型起重量為1600t,利勃海爾的LR1120。型起重量為1200t。隨著超起裝置的不斷完善，更大噸位履帶起重機(jī)的開發(fā)已成為現(xiàn)實(shí)。.核心技術(shù)化各大知名企業(yè)均具有其獨(dú)特的核心技術(shù)，并不斷創(chuàng)新，努力保持在同行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位?，F(xiàn)在各大公司均下大力氣研究開發(fā)自己的核心技術(shù)，以不斷提升自己的產(chǎn)品檔次和競爭能力。2 .操作控制系統(tǒng)的智能化隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)的不斷

27、發(fā)展，逐步完善的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和集成傳感技術(shù)在履帶起重機(jī)行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，先進(jìn)的電子控制和電腦操作系統(tǒng)的配置已非常普便，德國利勃海爾公司在特大型履帶起重機(jī)上還配備有全球衛(wèi)星定位通訊系統(tǒng)。各種電子監(jiān)控系統(tǒng)、運(yùn)行作業(yè)時(shí)的在線故障檢測和診斷、智能化總體控制等是今后履帶起重機(jī)不斷向智能化方向發(fā)展的重要研究領(lǐng)域。3 .充分運(yùn)用新技術(shù)、新材料、新工藝、新的設(shè)計(jì)方法，使整機(jī)性能大大提高充分利用新技術(shù)、新工藝來提高產(chǎn)品質(zhì)量，并不斷開發(fā)新材料、新結(jié)構(gòu)、新功能提高產(chǎn)品競爭力。例如100OMPa抗拉強(qiáng)度的臂架材料已被廣泛采用，從而大幅度地降低了臂架自重，提高了產(chǎn)品起重性能。整機(jī)的結(jié)構(gòu)也逐漸采用高強(qiáng)材料，通過優(yōu)化設(shè)

28、計(jì)顯著減輕整機(jī)重量，同時(shí)為保證整機(jī)穩(wěn)定性，增加了必要的車身壓重，這些都使得大噸位產(chǎn)品能夠具有較高的性能和良好的經(jīng)濟(jì)性。.自行拆裝系統(tǒng)拆卸、組裝性能是履帶起重機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo)，由于履帶起重機(jī)在公路上無法自由行走，且體大笨重，必須拆卸才可運(yùn)輸，到達(dá)工作地點(diǎn)，再進(jìn)行組裝，需要輔助吊車。為減少或不用輔助吊車，節(jié)省施工費(fèi)用，因此研制自行拆裝系統(tǒng)勢在必行。目前中噸位履帶起重機(jī)的自拆裝系統(tǒng)已比較完善，大噸位的自拆裝系統(tǒng)仍是難題。4 .模塊化、系列化工業(yè)生產(chǎn)方式和用戶需求的多樣性，使專用起重機(jī)的市場不斷擴(kuò)大，為了降低制造成本、提高通用化程度，采用模塊組合的方式，形成不同類型和規(guī)格的起重機(jī)，以特有的功能滿足特殊

29、的需要，發(fā)揮出最佳的效用。例如履帶起重機(jī)加裝連續(xù)墻裝置后即可實(shí)現(xiàn)成墻功能；履帶起重機(jī)長主臂時(shí)上部采用塔式副臂的臂節(jié)，組合成輕型臂，優(yōu)化了臂架組合，拓展了吊臂的使用性能，節(jié)約了材料。目前，國外履帶起重機(jī)的系列已較完善，國內(nèi)也在不斷完善起重機(jī)系列。5 .一機(jī)多用，擴(kuò)大工作范圍為拓寬履帶起重機(jī)的使用范圍，國外履帶起重機(jī)分為兩個(gè)系列，一個(gè)是專業(yè)吊裝履帶起重機(jī)，一個(gè)是多功能履帶起重機(jī)。多功能履帶起重機(jī)除具備吊裝功能外，還可以配置抓斗、打夯、打樁、鉆機(jī)、電磁吸盤、連續(xù)墻挖掘等裝置，進(jìn)行其他作業(yè)。6 .重視產(chǎn)品變型和升級(jí)。國際知名企業(yè)由于產(chǎn)品系列已較為完善，為了加快新產(chǎn)品推出的速度，不斷地在行業(yè)內(nèi)鞏固自己的

30、地位，均十分重視產(chǎn)品的變型和升級(jí)，這樣也具有良好的經(jīng)濟(jì)性。7 .人機(jī)工程化按照人機(jī)工程原理，對駕駛室的舒適性、操作性、布局合理性、視野及安全更加考究，產(chǎn)品處處體現(xiàn)以人為本的理念，從操作方便性、舒適性、視野等無不符合人機(jī)工程學(xué)，甚至于一個(gè)扶手、一個(gè)梯子、走臺(tái)板的布置、防滑措施等，另外，為了減輕維修保養(yǎng)的勞動(dòng)強(qiáng)度，大型履帶起重機(jī)上普遍采用了集中潤滑系統(tǒng)1.5履帶起重機(jī)臂架系統(tǒng)簡介履帶起重機(jī)臂架主體結(jié)構(gòu)一般采用空間桁架結(jié)構(gòu)，桁架結(jié)構(gòu)與板梁結(jié)構(gòu)相比具有重量輕、用料省剛度大、迎風(fēng)面積小等優(yōu)點(diǎn)。履帶起重機(jī)的臂架組合方式有單主臂、主臂帶固定副臂、主臂帶塔式副臂，如圖1所示。有時(shí)還采用超起裝置、超短副臂、輕型

31、臂等特殊組合方式。固定副臂工況是副臂與主臂的相對角度不變，通過改變主臂的角度來實(shí)現(xiàn)變幅。塔式工況是主臂相對不動(dòng)，通過改變塔臂角度來實(shí)現(xiàn)變幅。從主臂變幅方式來看，有只帶人字架的、只帶桅桿的及人字架加桅桿的方式。這些方式可以任意組合，形成不同的方案。(a)(b)(c)圖1.臂架組合方式(a)主臂(b)塔式副臂(c)固定副臂(a)(b)(c)圖2.主臂變幅方式(a)桅桿；(b)人字架；(c)人字架加桅桿1.6個(gè)人工作重點(diǎn)一一臂架系統(tǒng)設(shè)計(jì)臂架是履帶式起重機(jī)的重要構(gòu)件之一，通過臂架能夠?qū)⒇浳锾嵘揭欢ǖ母叨?，改變臂架傾角可以達(dá)到變幅的目的，以增大作業(yè)范圍。對丁履帶起重機(jī)，臂架設(shè)計(jì)得是否合理，直接影響著起

32、重機(jī)的起升能力、整機(jī)穩(wěn)定性。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是合理地設(shè)計(jì)臂架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并對其進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性進(jìn)行第2章臂架的結(jié)構(gòu)形式2.1設(shè)計(jì)參數(shù)2.1.1作業(yè)工況最大起重量X幅度：35噸X3.5米主臂，固定副臂長：1242米，915米安裝固定副臂的主臂長：2436米副臂安裝角：10,30度2.1.2機(jī)構(gòu)速度主副起升機(jī)構(gòu)速度：0110米/分變幅機(jī)構(gòu)速度：035米/分回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)速度：0.6轉(zhuǎn)/分行走機(jī)構(gòu)速度：1.0公里/小時(shí)爬坡能力：30%2.2臂架的結(jié)構(gòu)型式桁架式臂架可以制成軸線為直線形或折線形的機(jī)構(gòu)型式。其中，直線形臂架結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、受力情況好。其缺點(diǎn)是不能很好地利用臂下空間，特別是當(dāng)起吊龐

33、大貨物時(shí)，降低了起重機(jī)的有效起升高度（圖2.1a）。折線形臂架可以避免上述缺點(diǎn)，能夠更有效地利用臂下空間，但折線形臂架的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受力情況不好。在橫向水平力的作用下，臂架受扭1。目前比較常用的是直線形臂架，如果想要增大臂下的空間，擴(kuò)大起重機(jī)的作業(yè)范圍，也可以在直線形主臂的端部安裝直線形副臂（圖2.1b）,同樣也可以達(dá)到提高起升高度的目的。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)就是采用這種結(jié)構(gòu)的。桁架式臂架的截面一般為矩形，空間的桿系分為弦桿和腹桿，均由型鋼制成，它們可以使用無縫鋼管、角鋼等。本次設(shè)計(jì)的臂架采用無縫鋼管。由受力特點(diǎn)決定，臂架在變幅平面內(nèi)相當(dāng)于兩端簡支，所以兩片桁架通常制成中間為等截面的平行弦桿，兩端為梯形

34、。對于回轉(zhuǎn)平面內(nèi)相當(dāng)于根部固定，端部自由的懸臂梁，通常制成根部尺寸大、端部尺寸小的的型式。為了能夠拼成不同長度的臂架組合，臂架的中間部分可以制成幾段規(guī)格相同的等截面臂節(jié)。各臂節(jié)間采用銷軸連接，通過改變臂節(jié)的數(shù)量來改變臂架的長度。對于桁架式臂架的結(jié)構(gòu)要特別注意臂架的端部、根部與拼接區(qū)這三處的構(gòu)造，臂架端部應(yīng)設(shè)計(jì)得很剛強(qiáng)，通常在端部用鋼板來加強(qiáng)腹桿體系。在靠近根部一段長度內(nèi)的變幅平面桁架用鋼板加強(qiáng)，這樣能更好的將力傳到轉(zhuǎn)臺(tái)上去。此外，為了保證桁架式吊臂根部的水平剛度，旋轉(zhuǎn)平面的桁架應(yīng)設(shè)置較強(qiáng)的綴板，并使綴板盡量靠近支承皎點(diǎn)。近年來，桁架式吊臂多數(shù)采用鋼管制成中間等截面、兩端變截面的四弦桿空間桁架。

35、現(xiàn)代的桁架式吊臂主要采用圓管制造，應(yīng)為圓管桿件抵抗屈曲的能力強(qiáng)，風(fēng)阻力小，桿件接頭處力的傳遞好，價(jià)格便宜。圖2.1直線形與折線形桁架式臂架1一直線形臂架；2一折線形臂架；3一直線形主臂；4一直線形副臂(耳)(b)圖2.2桁架式吊臂的局部結(jié)構(gòu)簡圖(a)端部；(b)根部。2.3.經(jīng)濟(jì)性分析隨著國內(nèi)大型工程的不斷建設(shè)，對于履帶起重機(jī)的需求量也不斷增加，但是目前還是國外的廠家占據(jù)著我國這個(gè)大市場的絕大部分?；谶@樣的實(shí)際情況，我們要設(shè)計(jì)自己的產(chǎn)品，增強(qiáng)產(chǎn)品的競爭力，逐漸以自主產(chǎn)品取代國外產(chǎn)品，并努力爭取開拓國際市場。雖然現(xiàn)在國內(nèi)的設(shè)計(jì)技術(shù)相比國外來說還有一定的差距，但是我們也應(yīng)該看到自己的進(jìn)步，相信這

36、個(gè)差距會(huì)隨著我們的努力而逐漸減小。為了增強(qiáng)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品同國外及國內(nèi)同噸位的其他產(chǎn)品的競爭力，經(jīng)濟(jì)性也是本次設(shè)計(jì)過程中所要考慮的重要因素之一。比如在選擇臂架形式的時(shí)候選擇自重較輕的桁架式而不選箱形臂架，是因?yàn)殍旒苁阶灾剌^輕，一方面能夠提高起升能力，另一方面可以節(jié)省鋼材，減小成本。還有就是在選擇臂架的材料的時(shí)候，由于這次設(shè)計(jì)的屬于小噸位，普通的低合金結(jié)構(gòu)鋼即可滿足性能要求，所以就沒有選擇性能更高的高強(qiáng)鋼。這樣做一方面可以充分發(fā)揮材料的性能，避免浪費(fèi)，另一方面，高強(qiáng)鋼貨源緊缺，供貨期較長，而普通結(jié)構(gòu)鋼相比之下就有很大的優(yōu)勢，并且價(jià)格相對比較便宜。在臂架的設(shè)計(jì)過程中，通過分析臂架的受力，調(diào)整臂架的機(jī)構(gòu)，

37、充分發(fā)揮材料的性能,這樣不僅可以提高起升能力，而且可以節(jié)省材料降低成本。相信當(dāng)產(chǎn)品推向市場的時(shí)候，將是一款有競爭力的產(chǎn)品，可以滿足用戶的需求，必將在小噸位履帶起重機(jī)市場受到歡迎。第3章臂架系統(tǒng)的計(jì)算臂架是履帶式起重機(jī)的重要構(gòu)件之一，通過臂架能夠?qū)⒇浳锾嵘揭欢ǖ母叨?，改變臂架傾角可以達(dá)到變幅的目的，以增大作業(yè)范圍。對于履帶起重機(jī)，臂架設(shè)計(jì)得是否合理，直接影響著起重機(jī)的起升能力、整機(jī)穩(wěn)定性。因此，合理地設(shè)計(jì)出具有足夠強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，自重又輕的臂架有著非常重要的意義。3.1所選材料許用應(yīng)力計(jì)算3.1.116Mn(Q345B)許用應(yīng)力計(jì)算主臂、副臂及撐桿均選用低合金結(jié)構(gòu)鋼16Mn,抗拉強(qiáng)度叫=5

38、30凡屈服強(qiáng)度=345MPa。材料的許用應(yīng)力根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的方法進(jìn)行計(jì)算3,其中載荷組合選取考慮了基本載荷和附加載荷的載荷組合n。鋼材屈服強(qiáng)度J與抗拉強(qiáng)度°b的比值為：；s345=0.65：0.7%530(3.1)所以應(yīng)按表14決定。安全系數(shù)n=1.33；拉伸、壓縮、彎曲許用應(yīng)力|；-|_.'旦=絲=259MPan1.33(3.2)剪切許用應(yīng)力I|k-.1259!=150MPa33(3.3)端面擠壓許用應(yīng)力j=1.5l-1-1.5259=311MPa(3.4)3.1.240Cr許用應(yīng)力計(jì)算銷軸均采用合金結(jié)構(gòu)鋼40Cr，抗拉強(qiáng)度bb=73卸Pa,屈服強(qiáng)度t540VIP

39、a材料的許用應(yīng)力根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定的方法進(jìn)行計(jì)算，其中載荷組合選取考慮了基本載荷和附加載荷的載荷組合n。鋼材屈服強(qiáng)度皿與抗拉強(qiáng)度s的比值為：=0.730.7(3.5)所以安全系數(shù)應(yīng)按表14中規(guī)定的選取。安全系數(shù)：n=1.33；基本許用應(yīng)力：I10.5二0.35二0.55400.35735tr=396MPan1.33(3.6)剪切許用應(yīng)力：I|AI396228MPa、3.3端面擠壓許用應(yīng)力：(3.7)，1=1引1-1.5396=594MPa(3.8)3.2主臂的計(jì)算主臂總長12m1518212427臂節(jié)組合6+66+3+66+6+66+3+6+66+6+6+66+3+6+6+6主臂總長30

40、33363942臂節(jié)組合6+6+6+6+66+3+6+6+6+66+6+6+6+6+66+3+6+6+6+6+66+3+3+6+6+6+6+6注：總計(jì)：1個(gè)6m底節(jié)、1個(gè)6m頂節(jié)、2個(gè)3m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)、.4個(gè)6m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)根據(jù)主臂長度的技術(shù)要求，將主臂頂節(jié)和底節(jié)均定為6m,標(biāo)準(zhǔn)臂節(jié)的長度有3m和6m兩種長度規(guī)格。主臂長度參數(shù)及組合見下表3.1:表3.1主臂長度組合臂架在作業(yè)過程中，臂端承受起升載荷、拉索力及起升繩力的共同作用，如果帶副臂，還將承受副臂及撐桿對它的作用力，由它的受力情況看，臂架主要承受軸向壓力。其最不利的工況是吊載最大起重量35t,風(fēng)側(cè)向吹，起升和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)同時(shí)作業(yè)的工況，此時(shí)臂架受軸向壓力

41、和側(cè)向載荷的同時(shí)作用。另一種危險(xiǎn)的工況是最長主臂工況，42m臂長、8.43m幅度工況，此時(shí)臂架整體的穩(wěn)定性較危險(xiǎn)。表3.2主臂的截面性質(zhì)項(xiàng)目數(shù)值項(xiàng)目數(shù)值弦桿尺寸(mm)76X5單個(gè)弦桿截面面積(mm2)1114.7單個(gè)弦桿慣性矩I(mm4)7.06X10:單個(gè)弦桿旋轉(zhuǎn)半徑r(mm)25.2標(biāo)準(zhǔn)截面慣性矩Ix(mm4)1.61X10s標(biāo)準(zhǔn)截面慣性矩Iy(mm4)1.61X10s標(biāo)準(zhǔn)截面旋轉(zhuǎn)半徑rx(mm)600.5頂節(jié)危險(xiǎn)截面位置(距滑輪)(mm)1500頂節(jié)危險(xiǎn)截面(寬x高)(mmxmm)631X532頂節(jié)危險(xiǎn)截面慣性矩Ix(mm4)4.47X10'頂節(jié)危險(xiǎn)截面慣性矩Iy(mm4)3.

42、18X10'頂節(jié)危險(xiǎn)截面抗彎模量Wx(mn3)1.42X10頂節(jié)危險(xiǎn)截面抗彎模量Wy(mn3)1.20X10腹桿尺寸(mm40X2.5單個(gè)腹桿截面面積(m渚)294.4單個(gè)腹桿慣性矩I(mm4)5.20x104單個(gè)腹桿旋轉(zhuǎn)半徑r(mm)13.3標(biāo)準(zhǔn)截面抗彎模量Wx(mm)2.68x106標(biāo)準(zhǔn)截面抗彎模量Wy(mm)2.68X106標(biāo)準(zhǔn)截面旋轉(zhuǎn)半徑ry(mm)600.5底節(jié)危險(xiǎn)截面位置(距臂根)(mm)2500底節(jié)危險(xiǎn)截面(寬X高)(mmxmm)1200x592底節(jié)危險(xiǎn)截面慣性矩Ix(mm4)1.61x109底節(jié)危險(xiǎn)截面慣性矩Iy(mm4)3.93x108底節(jié)危險(xiǎn)截面抗彎模量Wx(mm)

43、2.68x106底節(jié)危險(xiǎn)截面抗彎模量Wy(mm)1.33x1063.2.1最大起重量工況計(jì)算表3.3主臂最大起重量工況數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)值項(xiàng)目數(shù)值起重量(kN)35X9.8起升載荷動(dòng)載系數(shù)21.03工作幅度(m)3.5起升繩力(kN)61.9臂架仰角(DEG)78.6起升繩與臂架軸線夾角(DEG)1.85拉索與臂架軸線夾角(DEG)23.7起升沖擊系數(shù)11.05臂長(m)12臂架自重(t)2.3載荷計(jì)算臂架截面性質(zhì)圖3.1臂架受力簡圖起升繩力Fsh:Fshmz1.03359.860.951=61.9kN(3.9)式中，中2-起升載荷沖擊系數(shù)：=1.03；Q一起升載荷；1-m1-0.986m，一起升倍率

44、與滑輪組效率：七=0.951(1-)m(1-0.98)6根據(jù)力矩平衡原理，對臂架皎點(diǎn)取矩，得拉索力Fg為：Fg=('2QLcos【0.5mgLcos-FLsin【sh)/(Lsin為)=(1.03359.8cos78.6：0.51.052.39.8cos78.6：-63sin1.85:)/sin23.7:=174.6kN(3.10)式中，L一臂架長度；e一臂架仰角；tp，一,i一，“1一臂架自重沖擊系數(shù)；mL臂架自重；"sh一起升單繩與臂架軸線夾角；e、，一，、，、g一變幅拉索與臂架軸線夾角；臂架在危險(xiǎn)截面的軸向力Fb為變幅拉索力、臂架自重、起升載荷和起升單繩拉力合力：Fb=

45、2Qsin口mgsinFshCOSUshFgcos&=1.03359.8sin78.6：1.052.39.8sin78.6：61.9cos1.85：174.6cos23.7:=591.3kN(3.11)臂架自重垂直于臂架軸線的側(cè)向均布載荷Fce：Fce=mgcosWL=1.032.39.8cos786：/12=0.389kN/m(3.12)旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)由貨物偏擺和臂架風(fēng)載及慣性載荷引起的側(cè)向集中力T:T=T1Tb=Qtg：Tb=359.8tg30.248=18.2kN(3.13)式中，T1一載荷是通過鋼絲繩懸掛在臂架端部的，載荷在風(fēng)力和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的起動(dòng)和制動(dòng)過程中的慣性力作用下偏離鉛垂線一

46、個(gè)角度a(規(guī)范規(guī)定a=3。6Tb一臂架側(cè)向風(fēng)載，以40%折算到臂架頭部FW=CqLH(1)=1.370121.20.3(10.57)=0.62kN式中qu=0.613v2=0.613乂13.82=1167N/m2，2風(fēng)側(cè)向吹，工作風(fēng)壓為一類風(fēng)壓：qi=0如=0.6*116.7=70N/m23、2C一風(fēng)力系數(shù)，qD=70x(76x10)=0.41取C=1.3；q一計(jì)算風(fēng)壓；甲一結(jié)構(gòu)充實(shí)率，對于鋼管桁架結(jié)構(gòu)，取中=0.3；-兩片相鄰桁架前片對后片的擋風(fēng)折減系數(shù)；根據(jù)B/H=1.2/1.2=1和平，取=0.57。Tb=40%FW=0.40.62=0.248kN臨界力Flinx、Fliny計(jì)算變幅平面

47、內(nèi):lynm/l3.110V(1.610n=0.20(L-LminyL=(12-12)12=0臂架屬于桁架結(jié)構(gòu)，故取n=2查表J3得臂架變截面長度系數(shù)為：*2=1.25;在變幅平面內(nèi)，臂架可看為兩端皎支，故取長度系數(shù)*1=1；長細(xì)比&=25.0y2L11.2512103ry一600.5);(3.14)(3.15)換算長細(xì)比九hy2/-y(3.16)臨界力PlinyPliny=*EA2hy2一_5二2.11041114.79960.8kN30.52(3.17)旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)：Ixmin/Ix=4.47勺08/(1.61號(hào)09)=0.28,(L-LminyL=(12-6)，12=0.5此處省略

48、NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN計(jì)規(guī)范中式(25)計(jì)算:Fb.A'CMChxMxFbFbCmyCoyMoyChyMyWy0.9Pinx)0.9Pliny)145.94103=十45151,145.941-0.803.0J20.61064.14105A241114.740=25.024030.5A1y2294.4-0.6010.621072.231051-145.941-、0.1591.8)(3.77)式中：*一軸壓穩(wěn)定修正系數(shù)，根據(jù)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范，對于空間桁架計(jì)算時(shí)可令平甲=1；Wx,Wy-此公式是計(jì)算危險(xiǎn)截面穩(wěn)定性公式，故Wx,Wy均為危險(xiǎn)截面的抗彎模量；Cox,Coy一兩

49、端端部彎矩不等折減系數(shù)；Cox=0.60.4Mox=10.4(回轉(zhuǎn)平面為懸臂，兩端的端部彎矩相同)Mox八Moy0Coy=0.60.4n0.60.4=0.60.4(變幅平面根部銷軸連接，不承yMoyMoy受彎矩，Moy=0)Chx,Chy一橫向載荷彎矩系數(shù)，由于橫向載荷不只是由集中力產(chǎn)生的，所以Chx=Chy=1.起重機(jī)規(guī)范，故取Cmy=1。Cmy-繞強(qiáng)軸的端部彎矩對繞弱軸的端部彎矩的影響系數(shù)，本截面為封閉截面，抗扭性強(qiáng)，根據(jù)(8)距臂根0.99m處截面局部弦桿單肢穩(wěn)定性驗(yàn)算長細(xì)比Plin二2EA225_._2.110551531.92=1047.9kN(3.78)臨界力查表得中=0.9321

50、465睥八31.914.56(3.79)ci2B1-Fb/40.9PlinMoyMy72H1V0.9PlinJFb/4Ai3145.9410.20.6106+145.94/424001-.0.91047.90.932515.00.62106145.94/422131-0.91047.9局部穩(wěn)定性滿足要求。重心處截面的穩(wěn)定性由橫向力和力矩引起的彎矩M(x)為：M(x)=TL-x)；=2.589-4.5)=11.6kNm(3.81)由垂直于臂架軸線臂架自重的分力引起的彎矩M(y)(兩端簡支):I-L1I-2M(yFce-FceX=0.156924.5-0.50.1564.52=1.58kNmFb十

51、1CoxMox+ChxM(x)*1CoyMoy+ChyM(y)CmyWyAW1-巳<。明血)Wx1-FbL0.9Pliny,(3.82)整體穩(wěn)定性強(qiáng)度:111.6106，_._3145.941034515.0145.941-0.9803.0414"。5145.941.0.9勺591.8J=110.2MPa:1-1-0.6011.5810654.14105(3.83)長細(xì)比l1503-34.5rI4.56(3.40)臨界力c,.二2EA二22.1105515.0Plin=893.9kN2234.5(3.84)Wx,Wy計(jì)算截面處抗彎模量(10)重心處截面局部弦桿單肢穩(wěn)定性驗(yàn)算查表

52、得=0.921局部穩(wěn)定性強(qiáng)度白Fb.Mox4Mb/x42B1-0.9Plin、AiMoyMyFb/41-0.9Plin145.9410311.61061.58106145.94/424001一0.9893.9145.94/4240010.9893.9(3.85)0.921515.0=113.3MPa:tI局部穩(wěn)定性滿足要求。(11) 距臂頭0.545m處截面的穩(wěn)定性由橫向力和力矩引起的彎矩M(x)為：(3.86)M(x)=TL-x=2.580.545=1.40kNm由垂直于臂架軸線臂架自重的分力引起的彎矩M(y)(兩端簡支):L12M(y)=Fcex-§FceX=0.156920.5

53、45-0.50.1560.5452(3.87)=0.36kNm整體穩(wěn)定性強(qiáng)度:Fb+r*1CoxMox+ChxM(x)+r)1aw1一巳<0.9Rnx)Wx1一乓虹0.9Pliny,-1Cmy-3CoyMoyChyMVWy145.9410=十4515.0145.941_0.9乂803.0J1.4106_52.22105-0.6010.36106145.941,0.9X1591.8)52.2210(3.88)長細(xì)比(3.89)臨界力二2EAPlin25二22.1105515.028.52=1313.3kN(3.90)查表得"=0.946Wx,Wy計(jì)算截面處抗彎模量距臂頭0.545

54、m處截面局部弦桿單肢穩(wěn)定性驗(yàn)算叫1415ccL=28.5r14.563145.9410341.4106145.94/4、2><211乂1II0.9勺313.3)0.36匕106c145.94/4、2乂211乂1.一0.9勺313.3局部穩(wěn)定性強(qiáng)度A.M°x+M(x)+Moy+M(y)4(,Fb/4、2B1-1<0.9PlinJ2HLFb/4<0.9PlinA0.9461114.7(3.91)=83.8MPa:局部穩(wěn)定性滿足要求。 銷軸及單雙耳的計(jì)算下皎點(diǎn)處銷軸：回轉(zhuǎn)平面內(nèi)橫向力引起的彎矩：M=TL=2.589=23.2kNm(3.92)單個(gè)銷軸最大受力：F=F

55、>2MB=145.9/223.2/0.4=131.0kN(3.93)剪切應(yīng)力1:F1310=33.4MPa£(3.94)n212-d213.14502244式中，F(xiàn)一銷軸受的剪切力；d銷軸直徑；T一許用剪切應(yīng)力。 下皎點(diǎn)處雙耳：擠壓應(yīng)力°j:；j=93.5MPa<j(3.95)(3.96)(3.97)(3.98)(3.99)(3.100)式中，F(xiàn)一單雙耳承受的剪切力；d銷軸直徑；&一單雙耳的厚度；j許用擠壓應(yīng)力。 底節(jié)與頂節(jié)連接處銷軸：回轉(zhuǎn)平面內(nèi)橫向力引起的彎矩：M=TL=2.586=15.48kNm單個(gè)銷軸最大受力：F=Fb4MB2=145.94/415.48/0.4/2=55.8kN剪切應(yīng)力e：F558-=55=56.9MPa"n：d2-3.14252244 底節(jié)與頂節(jié)連接處單耳：擠壓應(yīng)力°j:=55.8=111.6MPa*Jj、d2025j 底節(jié)與頂節(jié)連接處雙耳：擠壓應(yīng)力°j:=F=558=111.6MPa一j2、d21025j3.3.2最長副臂工況計(jì)算表3.9最長副臂工況數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)值項(xiàng)目數(shù)值起重量(kN)2.8X9.8起升載荷動(dòng)載系數(shù)中21.23工作幅度(m)10.4主臂仰角(DEG)80副臂與主臂夾角(DEG)10起升繩與副臂軸線夾角(DEG)5拉索與副臂軸線夾