定柱式懸臂起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析

1、更多相關(guān)文檔資源請(qǐng)?jiān)L問(wèn) HYPERLINK /lzj781219 /lzj781219 完整CAD設(shè)計(jì)文件以及仿真建模文件，資料請(qǐng)聯(lián)系68661508索要定柱式懸臂起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析摘要：定柱式懸臂起重機(jī)是由立柱、回轉(zhuǎn)臂、懸臂驅(qū)動(dòng)裝置和電動(dòng)葫蘆組成。立柱下端底座通過(guò)地腳螺栓固定在混凝土基礎(chǔ)上，由電機(jī)帶動(dòng)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置使懸臂回轉(zhuǎn)，電動(dòng)葫蘆在懸臂工字鋼上作往返運(yùn)行作業(yè)。它的特點(diǎn)有：自重輕，懸臂長(zhǎng)，起重量大，安裝、操作、維修簡(jiǎn)單。它們完全獨(dú)立，是一種理想的工作崗位起重機(jī)，并適用于室外的貨場(chǎng)和裝卸平臺(tái)。定柱占地面積小。對(duì)于起升凈空非常小的情況下也能獲得最大的起升高度。本設(shè)計(jì)從整體設(shè)計(jì)出發(fā)，依次設(shè)計(jì)計(jì)

2、算了2t定柱式懸臂起重機(jī)的懸臂和立柱的主要機(jī)構(gòu)部件。選取了螺栓，開(kāi)式齒輪等主要零部件。設(shè)計(jì)了符合要求的懸臂結(jié)構(gòu)，并校核了軸承，焊縫強(qiáng)度和轉(zhuǎn)動(dòng)軸鍵的強(qiáng)度和剛度等力學(xué)性能參數(shù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，運(yùn)用優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，使各個(gè)結(jié)構(gòu)盡量達(dá)到最合理的布置和選擇。關(guān)鍵詞:定柱式懸臂起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)columncantilevercranesstructure design and analysisAbstract: Slewing cantilever crane is a column, rotating arm, cantilever drive and the composition of electric

3、hoist. Column bottom of the base fixed to the concrete foundation by anchor bolts on the gear driven by the motor drives the cantilever rotary, electric hoist for the cantilever-beam on the run from job . Its characteristics are: light weight, arm length, lifting capacity, installation, operation an

4、d maintenance simple. They are completely independent, is an ideal job cranes, and applies to the outdoor yard and loading platforms. Set column small footprint. For lifting the case of very small clearance can get the Maximum lifting height.At the beginning of this design of main mechanism of 0.8t

5、in the column cantilever crane cantilever and the column component calculation.The main parts such as bolts, open gear. Designed to meet the requirements of the cantilever structure, and check the bearing, weld strength and the rotating shaft to bond strength and stiffness and other mechanical prope

6、rties. In the design process, using the method of optimal design, the structure to achieve the most reasonable layout and selection.Key words: Slewing cantilever crane Metal structure1 緒論1.1 課題的背景懸臂起重機(jī)是近年發(fā)展起來(lái)的中小型起重裝備，結(jié)構(gòu)獨(dú)特，安全可靠，具備高效、節(jié)能、省時(shí)省力、靈活等特點(diǎn)，三維空間內(nèi)隨意操作，在短距、密集性調(diào)運(yùn)的場(chǎng)合，比其它常規(guī)性吊運(yùn)設(shè)備更顯示其優(yōu)越性。本產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各種行業(yè)的

7、不同場(chǎng)所。懸臂起重機(jī)工作強(qiáng)度為輕型，起重機(jī)由立柱，回轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置及電動(dòng)葫蘆組成，立柱下端通過(guò)地腳螺栓固定在混凝土基礎(chǔ)上，由擺線針輪減速裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)旋臂回轉(zhuǎn)，電動(dòng)葫蘆在旋臂工字鋼上作左右直線運(yùn)行，并起吊重物。起重機(jī)旋臂為空心型鋼結(jié)構(gòu)，自重輕，跨度大，起重量大，經(jīng)濟(jì)耐用。定柱式懸臂起重機(jī)又稱(chēng)立柱式懸臂起重機(jī)，起重量在125Kg-5000Kg，定柱式旋臂吊具有結(jié)構(gòu)新穎、合理、簡(jiǎn)單、操作方便、回轉(zhuǎn)靈活、作業(yè)空間大等優(yōu)點(diǎn)，是節(jié)能高效的物料吊運(yùn)設(shè)備，可廣泛適用于廠礦、車(chē)間的生產(chǎn)線、裝配線和機(jī)床的上、下工作及倉(cāng)庫(kù)、碼頭等場(chǎng)合的重物吊運(yùn)。定柱式旋臂吊根據(jù)其旋臂所使用型鋼的不同可以分為：BZD型和BZD-JK

8、BK型。近年來(lái)，隨著電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，許多起重機(jī)制造商從應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)（CAD），提高到應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行起重機(jī)的模塊化設(shè)計(jì)。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查預(yù)測(cè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字和積累的資料、圖表、圖線規(guī)律，在嚴(yán)密的科學(xué)理論指導(dǎo)下，擬定起重機(jī)結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)、部件等多層次的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化單元。起重機(jī)采用模塊單元化設(shè)計(jì)，不僅是一種設(shè)計(jì)方法的改革，而且將影響整個(gè)起重機(jī)行業(yè)的技術(shù)、生產(chǎn)和管理水平，老產(chǎn)品的更新?lián)Q代、新產(chǎn)品的研制速度都將大大加快。對(duì)起重機(jī)的改進(jìn)，只需針對(duì)幾個(gè)需要修改的模塊；設(shè)計(jì)新的起重機(jī)只需選用不同的模塊重新進(jìn)行組合；提高了通用化程度，可使單件小批量的產(chǎn)品改換成相對(duì)批量的模塊生產(chǎn)。亦能以較少的模塊形式，組合成

9、不同功能和不同規(guī)格的起重機(jī)，滿足市場(chǎng)的需求，增加競(jìng)爭(zhēng)能力。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)進(jìn)一步深入，商品流通量大幅度增加，交通運(yùn)輸業(yè)快速發(fā)展，起重運(yùn)輸機(jī)械的需求量越來(lái)越大，其實(shí)用性能的要求也越來(lái)越高。懸臂起重機(jī)設(shè)備，非常適用五噸以下的工件定點(diǎn)頻繁起吊運(yùn)輸。在機(jī)械加工領(lǐng)域，懸臂起重機(jī)具有強(qiáng)大的購(gòu)買(mǎi)市場(chǎng)和廣闊的發(fā)展前景。1.2國(guó)內(nèi)外定柱式懸臂起重機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景1.2.1 國(guó)內(nèi)起重機(jī)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)的起重機(jī)產(chǎn)業(yè)誕生于上世紀(jì)70年代，經(jīng)過(guò)40余年的發(fā)展，經(jīng)歷了70年代引進(jìn)蘇聯(lián)技術(shù)，80年代初引進(jìn)日本技術(shù)和90年代初引進(jìn)德國(guó)技術(shù)等三次主要技術(shù)改進(jìn)，始終走著一條自主創(chuàng)新的道路。2000年以來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)外技術(shù)交

10、流的日益頻繁和國(guó)產(chǎn)自主研發(fā)能力的顯著增強(qiáng)，更多的國(guó)外先進(jìn)技術(shù)被成功引進(jìn)應(yīng)用，并進(jìn)行了自主創(chuàng)新，獲得自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。隨著國(guó)產(chǎn)起重機(jī)產(chǎn)業(yè)制造水平的全面提升，與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的差距不斷縮小，中國(guó)起重機(jī)產(chǎn)品開(kāi)始在國(guó)際市場(chǎng)上體現(xiàn)出明顯的競(jìng)爭(zhēng)力。懸臂起重機(jī)設(shè)備屬于通用機(jī)械，在二十多年高速發(fā)展過(guò)程中，已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；⒓瘓F(tuán)化、機(jī)械化。在輔助加工生產(chǎn)中和自動(dòng)化的作用，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。具有工作平穩(wěn)可靠，操作維護(hù)簡(jiǎn)單、方便等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)當(dāng)前我國(guó)情況來(lái)看，機(jī)械工業(yè)處于上升勢(shì)頭，汽車(chē)工業(yè)、機(jī)動(dòng)車(chē)行業(yè)都處于強(qiáng)省發(fā)展期。專(zhuān)家預(yù)測(cè)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的的增長(zhǎng)，機(jī)械行業(yè)有很長(zhǎng)一段時(shí)間處于旺盛發(fā)展階段，整體機(jī)

11、械行業(yè)以及未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，懸臂起重機(jī)的使用處于不可替代、不可缺少的地位，在整體工業(yè)化過(guò)程中發(fā)揮著重要的輔助生產(chǎn)的作用。因此，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中應(yīng)大膽采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，充分利用計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃、計(jì)算機(jī)輔助制造、柔性自動(dòng)化系統(tǒng)等新技術(shù)、新工藝，縮短設(shè)計(jì)和生產(chǎn)周期、降低成本，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、企業(yè)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)企業(yè)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的能力，使中國(guó)起重機(jī)制造行業(yè)趕上世界先進(jìn)水平。1.2.1 國(guó)外起重機(jī)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)近二十年來(lái)，世界工程起重機(jī)行業(yè)發(fā)生了很大變化，世界工程起重機(jī)市場(chǎng)進(jìn)一步趨向一體化。目前世界工程起重機(jī)年銷(xiāo)售額已達(dá)75億美元左右，主要生產(chǎn)國(guó)為美國(guó)、日本、德國(guó)、法國(guó)、意大利等，世界頂級(jí)公司有十多家，主要集中在

12、北美、亞洲（日本）和歐洲。美國(guó)既是工程起重機(jī)的主要生產(chǎn)國(guó)，又是最大的世界市場(chǎng)之一。但由于日本、德國(guó)起重機(jī)工業(yè)的迅速發(fā)展，美國(guó)廠商在世界市場(chǎng)獲取的主導(dǎo)地位逐步受到削弱，從而形成了美國(guó)、日本和德國(guó)三足鼎立之勢(shì)。1.3 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、目標(biāo)和方法1.3.1主要內(nèi)容該課題是以定柱式懸臂起重機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)，課題涉及機(jī)械結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)、機(jī)械加工與裝配等。其中，分析了該起重機(jī)所要求實(shí)現(xiàn)的功能和相應(yīng)結(jié)構(gòu)，了解起重機(jī)的工作原理，基本結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)組成及功能，掌握PROE的使用技術(shù)并完成橋式起重機(jī)的三維建模，繪制關(guān)鍵零部件的二維工程圖，并學(xué)會(huì)運(yùn)用軟件做有限元分析。參考其他文獻(xiàn)可知，定柱式旋臂起重機(jī)

13、主要由上立柱、下立柱、主梁、主梁拉桿、起升機(jī)構(gòu)（電動(dòng)葫蘆）、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、電氣系統(tǒng)、爬梯及檢修平臺(tái)組成，其結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，操作方便可靠。本研究主要是對(duì)該起重機(jī)的懸臂梁設(shè)計(jì)及旋轉(zhuǎn)功能部分的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及參數(shù)的選擇。包括起升，回轉(zhuǎn)，變幅及金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。最終使其能很好地實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的運(yùn)行，而且互不干涉且配合良好。并且通過(guò)此次設(shè)計(jì)，要提高自己的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，將自己所學(xué)運(yùn)用到實(shí)際的工作中，提高自己的實(shí)踐能力。此次設(shè)計(jì)主要取長(zhǎng)補(bǔ)短，利用現(xiàn)有各種關(guān)于起重機(jī)械技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際對(duì)定柱式旋臂起重機(jī)做出更合理的設(shè)計(jì)。1.3.2目標(biāo)本次設(shè)計(jì)為2T定柱式懸臂起重機(jī)，完成了定柱式懸臂起重機(jī)懸臂和立柱等構(gòu)件的設(shè)計(jì)

14、驗(yàn)算。功能實(shí)現(xiàn)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適用，工作可靠。1.3.3方法懸臂起重機(jī)由立柱，回轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置及電動(dòng)葫蘆組成，立柱下端通過(guò)地腳螺栓固定在混凝土基礎(chǔ)上，由擺線針輪減速裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)懸臂回轉(zhuǎn)，電動(dòng)葫蘆在懸臂工字鋼上作左右直線運(yùn)行，并起吊重物。如圖1-1： 圖1-1 定柱式懸臂起重機(jī)簡(jiǎn)圖本設(shè)計(jì)采用規(guī)范的設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)定柱式懸臂起重機(jī)各結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。首先，通過(guò)查閱相關(guān)書(shū)籍和資料，學(xué)習(xí)定柱式懸臂起重機(jī)的相關(guān)知識(shí)，了解定柱式懸臂起重機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀，掌握定柱式懸臂起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，學(xué)習(xí)并掌握PROE繪圖軟件的使用，掌握一般的繪圖方法和計(jì)算分析步驟；其次，根據(jù)現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)定柱式懸臂起重機(jī)采用的各種結(jié)構(gòu)

15、類(lèi)型，結(jié)合課本知識(shí)和參考文獻(xiàn)信息，設(shè)計(jì)符合使用要求的結(jié)構(gòu)；然后，根據(jù)參考文獻(xiàn)，分析定柱式懸臂起重機(jī)的受力情況，并對(duì)定柱式懸臂起重機(jī)的緩沖器，橫梁結(jié)構(gòu)，立柱，地腳螺栓進(jìn)行校核，檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)的靜剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性。本文還對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了PROE三維和二維繪圖，便于生產(chǎn)制造。以及運(yùn)用有限元分析軟件進(jìn)行了有限元的分析。1.4定柱式旋臂起重機(jī)設(shè)計(jì)制造中應(yīng)注意的問(wèn)題1.4.1 撓度設(shè)計(jì)JBT8906-1999懸臂起重機(jī)524條允許下?lián)隙纫螅捍怪毕聯(lián)隙葢?yīng)達(dá)到這樣的程度以保證：(1)臂架上運(yùn)行的小車(chē)在正常作業(yè)時(shí)不會(huì)失控；(2)臂架不能自行回轉(zhuǎn)；起重機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)使額定起重量在有效半徑處產(chǎn)生的垂直下?lián)隙葟S不應(yīng)超過(guò)：(R+U

16、A)/250；其中R為有效半徑；UA為工作地面至懸臂下側(cè)的高度。1.4.2 導(dǎo)繩器的設(shè)計(jì)采用單層纏繞的電動(dòng)葫蘆應(yīng)設(shè)置導(dǎo)繩器；當(dāng)采用導(dǎo)繩器時(shí)，應(yīng)能保證當(dāng)?shù)蹉^下降，鋼絲繩沒(méi)有其他外力作用時(shí)，鋼絲繩仍能自由地從導(dǎo)繩的出口中排出，當(dāng)起升、下降額定載荷，鋼絲繩對(duì)卷筒軸線垂直面的偏角為30，能正常工作。2 懸臂起重機(jī)基本參數(shù)確定本次設(shè)計(jì)的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地空間少，作業(yè)范圍大，操作方便，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，適用于車(chē)間，倉(cāng)庫(kù)及車(chē)間等固定場(chǎng)所的懸臂起重機(jī)。通過(guò)一定的市場(chǎng)調(diào)查后，初步總結(jié)為：（1） 市場(chǎng)需求的絕大多數(shù)懸臂梁起重機(jī)為輕中級(jí)工作制，起重量在5噸和5噸以下的中小型號(hào)。（2）為能在環(huán)境復(fù)雜的倉(cāng)庫(kù)、車(chē)間等各

17、種工況下正常工作必須具備占地空間小，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活和工作范圍大的特點(diǎn)。（3）由于日常作業(yè)量普遍較大，所以要求起重機(jī)必須結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于拆裝維護(hù)。2.1起重機(jī)結(jié)構(gòu)方案的擬定對(duì)于立柱式懸臂起重機(jī)來(lái)講，按產(chǎn)品構(gòu)造分主要分為以下幾種：A.具有下支座的立柱式旋臂起重機(jī)： 回轉(zhuǎn)角度270 (見(jiàn)圖2-1)；B.具有下支座的立柱式旋臂起重機(jī)： 回轉(zhuǎn)角度360 (見(jiàn)圖 2-2)；C.具有上下支座的立柱式旋臂起重機(jī)： 回轉(zhuǎn)角度360(見(jiàn)圖 2-3)。這三種構(gòu)造分類(lèi)中，方案A的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度最為簡(jiǎn)單，它的懸臂驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)軸與立柱軸線并不在一條直線上，這種結(jié)構(gòu)使懸臂驅(qū)動(dòng)裝置獨(dú)立于立柱之外，另外設(shè)立懸臂回轉(zhuǎn)軸，簡(jiǎn)化了立柱的結(jié)構(gòu)

18、。但是，由于懸臂回轉(zhuǎn)軸與立柱軸線并不共線，懸臂的回轉(zhuǎn)會(huì)受到立柱的阻礙，所以沒(méi)有辦法使懸臂的回轉(zhuǎn)角度達(dá)到360。經(jīng)過(guò)估算這種結(jié)構(gòu)所能達(dá)到的最大回轉(zhuǎn)角度只可以達(dá)到270，應(yīng)此與方案B相比器作業(yè)面積要小25%，由于存在作業(yè)盲區(qū)，所以不太適合在一些空間狹小，同時(shí)又要求大范圍作業(yè)的工況。方案C需要有上下支座支撐，加大了固定難度，環(huán)境局限性強(qiáng)。經(jīng)過(guò)分析折中，選定功能全面，安裝方便的方案B作為結(jié)構(gòu)方案。 圖2-1 下支座立柱式懸臂起重機(jī) 圖2-2 下支座的立柱式懸臂起重機(jī)圖2-3 上下支座立柱式懸臂起重機(jī) 圖2-4 小車(chē)外懸掛 圖2-5 小車(chē)內(nèi)懸掛電葫蘆（或小車(chē)）是懸臂起重機(jī)直接吊裝載荷的重要裝備。它與懸臂

19、梁的連接主要采取輪軌方式，這種懸掛方式主要分為兩種：外懸掛式，如圖2-4；內(nèi)懸掛式，如圖2-5。外懸掛方式的運(yùn)行軌道為工字軌，如圖2-4所示，加工軌面簡(jiǎn)單，維護(hù)容易，加工以及維護(hù)成本較低。相對(duì)于外懸掛式，內(nèi)懸掛式的軌面在懸臂內(nèi)，這樣的設(shè)計(jì)加工難度較大，不易維護(hù)，加工成本高。但是由于軌面在內(nèi)側(cè)，不易受環(huán)境影響，滑動(dòng)平穩(wěn)，精度較高。由于本次設(shè)計(jì)的懸臂起重機(jī)主要用在倉(cāng)庫(kù)及車(chē)間等場(chǎng)所，對(duì)精密吊裝要求較低，故選擇A方案。2.2起重機(jī)主要目標(biāo)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定在機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T8906-1999懸臂起重機(jī)中所推薦的起重機(jī)基本參數(shù)中起重機(jī)起重量為0.125-10t,有效半徑2-10m,通過(guò)調(diào)查和查閱資料，用

20、戶(hù)所需的定柱式旋臂起重機(jī)的基本參數(shù)90%在以下范圍：起重量0.5-3t,起升高度3-5.5m,有效半徑3-5.5m。2.2.1 基本參數(shù)的選擇（1）起升重量起重機(jī)正常工作時(shí)允許一次起升的最大重量稱(chēng)為額定起重量。起重機(jī)中的懸臂起重機(jī)對(duì)應(yīng)不同的臂架長(zhǎng)度有不同的額定起重量，額定起重量不止一個(gè)時(shí)通常稱(chēng)額定起重量為最大起重量，或簡(jiǎn)稱(chēng)起重量,用“Q”表示，單位噸（t）。根據(jù)最大起重量國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),選定額定起重量為2t。（2）起升高度 起升高度是指自地面到吊鉤鉤口中心的距離，用“H”表示單位米（m），它的參數(shù)標(biāo)定值通常以額定起升高度表示。旋臂起重機(jī)的起升高度為定值，設(shè)計(jì)值定為3m。（3）工作幅度工作幅度是指在額

21、定起重量下，起重機(jī)回轉(zhuǎn)中心軸線到吊鉤中心線的水平距離，通常稱(chēng)為回轉(zhuǎn)半徑或工作半徑，用“R” 表示，單位為米（m）。選定R為3m。（4）回轉(zhuǎn)角度回轉(zhuǎn)角度為：=360。起重機(jī)按照GB/T 3811的規(guī)定確定起重機(jī)的工作級(jí)別：表1 起重機(jī)工作級(jí)別根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，此型起重機(jī)在工作中，有時(shí)起升額定載荷，一般起升中等載荷。選定其載荷狀態(tài)為Q2-中，Kp=0.25 ，起重機(jī)利用等級(jí)定位為經(jīng)常中等的使用，即U5，總的工作循環(huán)次數(shù)2.5105，由此確定工作級(jí)別為A4。2.2.2 電動(dòng)葫蘆的選擇環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆是一種新型小型起重設(shè)備；是起吊、運(yùn)送、裝卸貨物、工件的理想設(shè)備。它廣泛用于各行各業(yè)的加工車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)、碼頭、建筑

22、業(yè)、各類(lèi)商店及各種現(xiàn)代化的生產(chǎn)流水線，裝配線。在空間較小的工作場(chǎng)所使用更是靈活迅捷，安全方便。PK型環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆是一種新型產(chǎn)品，具有提升速度快、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、機(jī)體緊湊、體積小、重量輕、操作方便、外形美觀等特點(diǎn)?？蓮V泛應(yīng)用于工廠、礦山、碼頭、商店、倉(cāng)庫(kù)等方面用作起吊重物；亦可同架空行車(chē)配套組成空間運(yùn)輸系統(tǒng)具有當(dāng)代世界先進(jìn)水平。在國(guó)際市場(chǎng)上享有盛譽(yù)。如圖2-6青島新中原起重設(shè)備有限公司生產(chǎn)的PK型環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆。最終選擇定為PK10N-2F型。 圖2-6 PK型電動(dòng)葫蘆表2 PK型環(huán)鏈電動(dòng)葫蘆技術(shù)參數(shù)所選電動(dòng)葫蘆參數(shù)：PK10N-2F:起重量：2000Kg起重鏈條行數(shù)：2行起升高度：3m起升速度：（1）

23、快速：4m/min (2) 慢速：1m/min5) 起升電機(jī)功率：（1）快速：1.5 (2) 慢速：0.35Kw6) 電源：3380V 50Hz與電動(dòng)葫蘆匹配的電動(dòng)運(yùn)行小車(chē)參數(shù)：1）型號(hào)：EU10PK2）運(yùn)行速度：14m/min3）電機(jī)功率：0.2Kw4）負(fù)載持續(xù)率：40%5）工字鋼型號(hào)：GB706 1856c6）最小轉(zhuǎn)彎半徑：1.4m該型電動(dòng)葫蘆尺寸：a=318mm h=810mm e=280mm h1=700mm3 關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)3.1懸臂工字鋼尺寸確定由電動(dòng)葫蘆相關(guān)參數(shù)可知，工字鋼選擇區(qū)間為GB706 1856c 初選32a 材料為Q235-A,相關(guān)尺寸如表3表3 工字鋼32a尺寸參數(shù)尺

24、寸 hbdtrr1截面面積/cm2理論重量Kg/m數(shù)值3201309.515.011.55.867.15652.7173.2緩沖器的選擇3.2.1緩沖器型號(hào)的選擇選擇上海青立起重設(shè)備有限公司生產(chǎn)的起重機(jī)用ZLA型緩沖器。圖樣及相關(guān)技術(shù)參數(shù)如圖3-1和表4。圖3-1 起重機(jī)用ZLA型緩沖器表4 起重機(jī)用ZLA型緩沖器技術(shù)參數(shù)3.2.2緩沖器參數(shù)的選擇由起重機(jī)參數(shù)可知，起升重量為2000Kg,速度最大為14m/min,假設(shè)接觸緩沖器到停止位用時(shí)t=3s,則有公式：Ft=mv 則F=2000Kg(14/60)m/s/3s=0.1556KN由計(jì)算數(shù)據(jù)可知選擇的緩沖器型號(hào)為ZLA-1型，具體參數(shù)如表5。

25、表5 ZLA-1型緩沖器技術(shù)參數(shù)尺寸DHtmh緩沖容量緩沖行程緩沖力重量數(shù)值65mm80mm10mm16mm35mm0.243KN/m48mm56.11KN1.03Kg3.2.3緩沖器強(qiáng)度校核按14m/min的平均值作為緩沖過(guò)程的速度，則緩沖時(shí)間為：t=0.411s由Ft=mv可得F=0.568KN網(wǎng)格命令，系統(tǒng)即可顯示如左下圖的對(duì)話框，其中顯示系統(tǒng)預(yù)設(shè)的元素尺寸及公差值。按下ok后，系統(tǒng)即進(jìn)行劃分網(wǎng)格2） 約束限制條件以及指定約束位置。在前邊步驟完成之后，接著將進(jìn)行外部條件的設(shè)定。指定零件的端面如圖所示，并在下拉菜單中，選擇Simulation插入 限制命令。在此次分析中，零件的約束有兩個(gè)地

26、方如圖63所示，軸套內(nèi)圈在起升載荷時(shí)固定，加強(qiáng)肋板下部端面立柱中部的圓錐滾子軸承連接固定。所以在分析中將上述部位固定，以便施加載荷進(jìn)行分析。圖63 約束位置3） 施加載荷以及指定約束位置如圖指定零件的位置，并在下拉菜單中選擇Simulation插入 壓力 命令來(lái)添加載荷。本次分析中吊裝載荷以及小車(chē)的自重，都是通過(guò)小車(chē)的車(chē)輪與鋼軌的接觸，作用在工字型梁上的。根據(jù)小車(chē)的尺寸圖64。 圖64 小車(chē)輪尺寸根據(jù)上圖得知，小車(chē)與鋼軌接觸的位置形狀為四條線，經(jīng)過(guò)計(jì)算分別距離梁端面150mm和450mm。加載載荷后如圖65所示。 圖65 載荷位置圖4）執(zhí)行分析在下拉菜單中，選擇Simulation運(yùn)行 命令來(lái)

27、執(zhí)行分析，生成報(bào)告。53 主梁分析報(bào)告零件的材料為Q235A，總質(zhì)量為775.109kg，網(wǎng)格信息如下表6所示。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定單元類(lèi)型。網(wǎng)格劃分的質(zhì)量決定了有限元分析的計(jì)算精度和計(jì)算效率。表 6網(wǎng)格信息網(wǎng)格類(lèi)型:實(shí)體網(wǎng)格所用網(wǎng)格器: 標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)過(guò)渡: 關(guān)閉光滑表面: 打開(kāi)雅各賓式檢查: 4 Points 要素大小:46.204 mm公差:2.3102 mm品質(zhì):高要素?cái)?shù):14329節(jié)數(shù):282725.3.1 主梁應(yīng)力結(jié)果表7 應(yīng)力結(jié)果 名稱(chēng)類(lèi)型最小位置最大位置圖解1VON:von Mises 應(yīng)力0.271473 N/m2節(jié): 228(28.3385 mm,414 mm,4505.41 mm

28、)1.26544e+008 N/m2節(jié): 7518(84 mm,0 mm,3520.9 mm)圖66 應(yīng)力分析詳圖從圖66中可以直觀的看出，應(yīng)力在小車(chē)輪與工字型鋼梁的接觸線上比較大，另外一個(gè)應(yīng)力比較大的地方就是加強(qiáng)肋板上方的工字型梁處，此處為全構(gòu)件應(yīng)力最大的地方，雖然沒(méi)有超過(guò)的屈服極限，并且還有一定的安全系數(shù)，但是這里出現(xiàn)了小范圍的引力突然增大處，出現(xiàn)了應(yīng)力集中現(xiàn)象，應(yīng)力集中現(xiàn)象可能會(huì)影響此處的設(shè)計(jì)壽命，以及疲勞強(qiáng)度。所以可以考慮修改為一個(gè)圓角結(jié)構(gòu)，來(lái)減小應(yīng)力集中的現(xiàn)象。5.3.2 主梁應(yīng)變結(jié)果表8 應(yīng)變結(jié)果名稱(chēng)類(lèi)型最小位置最大位置圖解1ESTRN :對(duì)等應(yīng)變1.6131e-012 要素: 2

29、756(105.638 mm,80.5 mm,4521.8 mm)0.000499438 要素: 8424(135 mm,1.70727 mm,3543.98 mm)圖67 應(yīng)變分析詳圖應(yīng)變結(jié)果分析。分析結(jié)果，最大應(yīng)變發(fā)生在主梁與加強(qiáng)肋板的交線處，最大為0.000499438，和應(yīng)力集中的部位相同，解決方法同應(yīng)力分析相同，將此處結(jié)構(gòu)改為圓角。5.3.3 主梁位移結(jié)果表 9 位移結(jié)果名稱(chēng)類(lèi)型最小位置最大位置圖解1URES:合力位移0 m節(jié): 1(72 mm,460 mm,4090 mm)0.0108037 m節(jié): 3309(0 mm,400 mm,0 mm)圖68 位移分析詳圖根據(jù)中華人民共和國(guó)

30、機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的旋臂起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，JB/T 98061999規(guī)定，允許下?lián)隙鹊闹担怪毕聯(lián)隙葢?yīng)達(dá)到這樣的程度以保證：A） 臂架上運(yùn)行的小車(chē)在正常作業(yè)時(shí)不會(huì)失控；B） 臂架不能自行回轉(zhuǎn)。起重機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)使額定起重量在有效半徑處產(chǎn)生的垂直下?lián)隙葢?yīng)不超過(guò)表10的規(guī)定。表10 允許下?lián)隙绕鹬貦C(jī)工作級(jí)別為A5，按照表中允許下?lián)隙扔?jì)算，允許下?lián)隙鹊闹禐?.016m,經(jīng)過(guò)分析在額定載荷狀態(tài)下，主梁的最大撓度為都小于0.0108037m，符合有關(guān)的國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。5.3.4 主梁設(shè)計(jì)檢查結(jié)果圖59 安全系數(shù)詳圖起重機(jī)按許用應(yīng)力法進(jìn)行靜強(qiáng)度和疲勞計(jì)算時(shí)，基本條件是保證零部件或構(gòu)建危險(xiǎn)截面或所選計(jì)算截面上的危險(xiǎn)點(diǎn)的計(jì)算應(yīng)

31、力，小于許用應(yīng)力。安全系數(shù)的大小與零部件或構(gòu)件的安全性和重要性，載荷和應(yīng)力計(jì)算的精確性等因素有關(guān)。我國(guó)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 381183）對(duì)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)零件和結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度和疲勞計(jì)算的安全系數(shù)有明確的規(guī)定。經(jīng)過(guò)查閱，重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的靜強(qiáng)度安全系數(shù)應(yīng)該在1.5以上。設(shè)計(jì)檢查結(jié)果顯示最小安全系數(shù)是1.9，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之上，但又沒(méi)有高出太多造成浪費(fèi)。54 立柱建立實(shí)體模型分析立柱的實(shí)體模型如圖610所示。主要結(jié)構(gòu)由兩個(gè)軸肩，底部法蘭盤(pán)，地腳螺栓孔以及加強(qiáng)肋板等特征組成。從上至下第一軸段通過(guò)軸承與主梁配合，中段的凸起定位安裝一個(gè)圓錐滾子軸承與主梁的支撐肋板相連接。圖510 立柱模型立柱的材料為鑄鐵，各部分材料

32、相同，并為一個(gè)整體。首先在COSMOSWORKS中建立一個(gè)靜態(tài)研究，接著選擇材料，如圖611所示選擇HT200作為材料圖611 立柱材料參數(shù)1）建立網(wǎng)格與網(wǎng)格設(shè)定。在完成建模、新增分析程序的材料參數(shù)的定義后，接著將進(jìn)行網(wǎng)格的劃分。2）約束限制條件以及指定約束位置。在前邊步驟完成之后，接著將進(jìn)行外部條件的設(shè)定。在此次分析中，零件的約束有兩個(gè)地方如圖512所示，分別是底面法蘭盤(pán)上的四個(gè)與地腳螺栓配合的孔，還有與水泥固定面接觸的法蘭盤(pán)底面。所以在分析中將上述部位固定，以便施加載荷進(jìn)行分析。圖512 立柱的約束3）施加載荷以及指定約束位置如圖指定零件的位置，并在下拉菜單中選擇Simulation插入

33、壓力命令來(lái)添加載荷。由于懸臂梁的結(jié)構(gòu)包含了一個(gè)一端固定在立柱中部軸承上的支撐肋板，所以立柱的受力狀態(tài)為，上部的通過(guò)軸承與梁連接的部分只承受向下的壓應(yīng)力載荷和軸套的側(cè)向力，而中部立柱對(duì)于支撐肋板的支反力來(lái)平衡主梁產(chǎn)生的力矩。如圖613所示。 圖613 軸載荷圖614 主結(jié)構(gòu)受力簡(jiǎn)圖下面來(lái)計(jì)算立柱所承受的載荷。如上圖614所示為起重機(jī)主要結(jié)構(gòu)的受力簡(jiǎn)圖。在圖中，F(xiàn)1為起升載荷即起重量加上小車(chē)的自重。F2與F3為一對(duì)作用力與反作用力，F(xiàn)3為懸臂支撐結(jié)構(gòu)作用在立柱上的壓力，根據(jù)吊車(chē)靜止，所以和力矩為0，可以根據(jù)F1的大小得到F2的值。解的F2的值約為78560N，所以F3的大小也為78560N。再單獨(dú)

34、分析立柱，水平方向的合力為0，所以解的F5大小也為78560N。單獨(dú)分析橫梁，豎直方向上合力為0，所以F1與F6大小相等方向相反，F(xiàn)6=30820N。F6與F7為一對(duì)作用力與反作用力，所以至此，立柱上的除底面固定約束外的所有載荷F3=F5=78560N，F(xiàn)7=30820N已經(jīng)全部解出。作用點(diǎn)以及方向如圖613所示。4）執(zhí)行分析在下拉菜單中，選擇Simulation運(yùn)行命令來(lái)執(zhí)行分析，生成報(bào)告。55 立柱分析報(bào)告零件的材料為灰鑄鐵HT200，總質(zhì)量為8639.01 kg，網(wǎng)格劃分信息以及有關(guān)的解算器信息都與主梁分析相同，這里不再贅述。5.5.1 立柱應(yīng)力結(jié)果表11立柱應(yīng)力結(jié)果名稱(chēng)類(lèi)型最小位置最大

35、位置圖解1VON:von Mises應(yīng)力0.00023719 kgf/cm2節(jié): 23402(782.843 mm,0 mm,332.843 mm)69.2807 kgf/cm2節(jié): 404(799.533 mm,1201.74 mm,-16.7361 mm)圖615 立柱應(yīng)力圖解根據(jù)分析結(jié)果，最大應(yīng)力為，單位換算后為6.92807MPa,遠(yuǎn)小于查表得出的5MPa的許用應(yīng)力，也遠(yuǎn)小于校核時(shí)計(jì)算出的22MPa的應(yīng)力值。強(qiáng)度出現(xiàn)了大幅度的過(guò)剩。5.5.2 立柱應(yīng)變結(jié)果表12 立柱應(yīng)變結(jié)果名稱(chēng)類(lèi)型最小位置最大位置圖解1ESTRN :對(duì)等應(yīng)變5.00081e-009要素: 7773(815.574 m

36、m,12.5 mm,335.196 mm)3.67259e-005要素: 7143(798.358 mm,1199.19 mm,41.6892 mm)圖616 立柱應(yīng)變圖解應(yīng)變最大處與應(yīng)力最大處相同，但同樣最大處僅為。5.5.3 位移結(jié)果表12 立柱的位移結(jié)果名稱(chēng)類(lèi)型最小位置最大位置圖解1URES:合力位移0 m節(jié): 5(173.856 mm,0 mm,-257.843 mm)0.000814231 m節(jié): 75(750 mm,4150 mm,1.53081e-014 mm)圖617 立柱位移圖解立柱的位移量從下至上遞增，最大的位移量發(fā)生在立柱頂面，位移量為0.000814231 m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于

37、有關(guān)的許用撓度標(biāo)準(zhǔn)。立柱的剛度也出現(xiàn)了過(guò)剩。6.5.4 立柱分析總結(jié)經(jīng)過(guò)分析立柱的強(qiáng)度和剛度不管是在力的作用處，還是在可能發(fā)生應(yīng)力集中的地方，都出現(xiàn)了比較大的冗余。在設(shè)計(jì)檢查中其最小安全系數(shù)仍然達(dá)到了29之巨。出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的強(qiáng)度剛度浪費(fèi)的現(xiàn)象。所以根據(jù)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和有關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出的最小截面過(guò)大了。這是因?yàn)椋瑐鹘y(tǒng)設(shè)計(jì)方法在有關(guān)的強(qiáng)度和剛度的校核上過(guò)于保守。另外傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法無(wú)法精確的模擬立柱在額定工作狀態(tài)下的受力情況，只能做近似的計(jì)算，這也是導(dǎo)致設(shè)計(jì)量出現(xiàn)大幅冗余的一個(gè)主要原因。56 設(shè)計(jì)改進(jìn) 在主梁和立柱的分析中發(fā)現(xiàn)了一些在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。首先分析橫梁。在橫梁的有限元分析

38、中發(fā)現(xiàn)，橫梁的強(qiáng)度和剛度都滿足了設(shè)計(jì)的要求，其中強(qiáng)度值非常充足。相對(duì)于強(qiáng)度值，剛度值滿足設(shè)計(jì)要求，但是沒(méi)有很大的裕度。這也是現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的普遍的問(wèn)題，就是強(qiáng)度有余而剛度不足，因此無(wú)法再進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。另外還有在支撐結(jié)構(gòu)與工字鋼梁的接觸線發(fā)現(xiàn)不嚴(yán)重的應(yīng)力集中現(xiàn)象，這里設(shè)計(jì)一個(gè)圓角結(jié)構(gòu)可以很好的減輕應(yīng)力集中現(xiàn)象，但是這里加圓角會(huì)大大提高工件的加工難度，且應(yīng)力集中現(xiàn)象并不嚴(yán)重，所以決定保持原來(lái)的設(shè)計(jì)方案不變。再來(lái)分析立柱。在立柱的有限元分析中發(fā)現(xiàn)，通過(guò)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及經(jīng)驗(yàn)公式的方法設(shè)計(jì)出的工件強(qiáng)度和剛度都出現(xiàn)了較大幅度的冗余。這樣的設(shè)計(jì)浪費(fèi)了材料，增加了成本，使體積笨重。所以有必要對(duì)立柱進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以便把

39、強(qiáng)度和剛度控制在合理的范圍內(nèi)。優(yōu)化設(shè)計(jì)的方案具體有兩種。一種為改變立柱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，即將立柱內(nèi)部設(shè)計(jì)為中空的結(jié)構(gòu)以便節(jié)省材料；第二種為減小立柱的截面積以便降低冗余強(qiáng)度和剛度。在立柱的優(yōu)化設(shè)計(jì)中以上兩種方法，第二種會(huì)改變軸上的特征的大小，特征變化后，不管是橫梁，還是軸承都得重新選用設(shè)計(jì)。所以這里采用改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方法優(yōu)化設(shè)計(jì)。具體方案為，立柱將不采用實(shí)心結(jié)構(gòu)，而是設(shè)計(jì)為一個(gè)壁厚為50mm的空心管狀結(jié)構(gòu)，以減少鑄造的用料量。同時(shí)這種方案并沒(méi)有大幅提高加工工藝的復(fù)雜性，所以，采用此種方案后再進(jìn)行分析。圖618如圖618所示，圖中為修改后的立柱實(shí)體模型，可以從其底部清楚的看到其管狀空心結(jié)構(gòu)，大幅度的節(jié)省

40、了鑄造的材料。模型建好后如分析立柱一樣施加載荷與約束，劃分網(wǎng)格進(jìn)行有限元分析，具體步驟同立柱的分析，這里不做贅述。分析結(jié)果如圖619所示。圖619 立柱應(yīng)力分析圖從圖619中可以清楚的看出其最小安全系數(shù)已經(jīng)回落到了一個(gè)合理的值，表13 優(yōu)化后的有關(guān)值名稱(chēng)類(lèi)型最小位置最大位置應(yīng)力結(jié)果VON:von Mises 應(yīng)力0.000859662 kgf/cm2節(jié): 15836(717.487 mm,5.27008e-014 mm,-282.128 mm)245.389 kgf/cm2節(jié): 13785(698.734mm,711.415 mm,25.1273 mm)名稱(chēng)類(lèi)型最小位置最大位置位移結(jié)果URES

41、:合力位移0 m節(jié): 56(350 mm,3.74533e-014 mm,-173.205 mm)0.00336286 m節(jié): 742(590 mm,4150 mm,1.71451e-014 mm)表13為優(yōu)化后的應(yīng)力結(jié)果和位移結(jié)果，應(yīng)力結(jié)果中最大的應(yīng)力已經(jīng)達(dá)到了24.5MPa與材料許用的35MPa接近了，但是還是留有一定的安全裕度?？偟恼f(shuō)來(lái)，這此優(yōu)化設(shè)計(jì)達(dá)到了目的。6 軸承的選用與裝配體整個(gè)裝配體共用到軸承3個(gè)，如下圖71所示。圖71 全部軸承在圖71中，從上到下一共有三個(gè)軸承。從上面開(kāi)始，第一個(gè)軸承是一個(gè)深溝球軸承，軸承的代號(hào)10280，是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件。第二個(gè)軸承是推力球軸承，軸承代號(hào)114

42、00480，外徑480，內(nèi)徑400，也是標(biāo)準(zhǔn)件。第三個(gè)軸承為角接觸球軸承，軸承代號(hào)00500，是標(biāo)準(zhǔn)件。三個(gè)軸承所受載荷均小于許用載荷。裝配體圖如下圖72所示。圖72 總裝配體7 總結(jié)定柱式旋臂起重機(jī)是一種新型輕小起重設(shè)備,具有投資少、占地面積小、安全、高效、節(jié)能及使用方便等特點(diǎn),一直為先進(jìn)工業(yè)國(guó)家廣泛地采用。但中國(guó)對(duì)該產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研制很晚,生產(chǎn)廠家很少,不能滿足市場(chǎng)需求。而且生產(chǎn)中多采用傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)過(guò)程中無(wú)法全面直觀地了解整機(jī)以及一些關(guān)鍵部位的應(yīng)力狀況和位移變形情況,造成整機(jī)結(jié)構(gòu)笨重的缺陷,一些局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也往往不盡合理?；谏鲜鲈?該課題旨在在分析和研究國(guó)內(nèi)外該型起重機(jī)的先進(jìn)技術(shù)的同

43、時(shí),根據(jù)實(shí)際需要，取長(zhǎng)補(bǔ)短對(duì)定柱式旋臂起重機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，并運(yùn)用PRO/E軟件進(jìn)行三維建模并導(dǎo)出二維圖形，從而確定相關(guān)尺寸。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)注和起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)來(lái)完成，采取傳統(tǒng)的力學(xué)設(shè)計(jì)方法，取長(zhǎng)補(bǔ)短，利用現(xiàn)有各種關(guān)于起重機(jī)械技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)定柱式旋臂起重機(jī)的整體結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行緊湊而合理的設(shè)計(jì)，合理設(shè)計(jì)尺寸和利用材料，既保證該起重機(jī)滿足要求，又節(jié)約成本，進(jìn)而符合該課題的要求和全新的設(shè)計(jì)理念。并且通過(guò)此次設(shè)計(jì)，要提高自己的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，將自己所學(xué)運(yùn)用到實(shí)際的工作中，提高自己的實(shí)踐能力。參 考 文 獻(xiàn)1 陳道南.起重運(yùn)輸機(jī)械. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998.12-178.2

44、 郁祝年.工程力學(xué)和工程結(jié)構(gòu). 北京:中國(guó)電力出版社,1996.8-160.3 付榮柏.起重機(jī).鋼結(jié)構(gòu)制造工藝. 北京:中國(guó)鐵道出版社,1991.18-280.4 胡宗武,顧迪民.起重機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算. 北京:科學(xué)技術(shù)出版社,1987.5-360.5 陳國(guó)璋,孫桂林.起重機(jī)計(jì)算實(shí)例. 北京:中國(guó)鐵道出版社,1984.6-278.6 李靜.工程起重機(jī)綜合評(píng)價(jià)方法研究. 碩士學(xué)位論文.大連：大連理工大學(xué)， 20077 劉長(zhǎng)江.懸臂起重機(jī)設(shè)計(jì)制造中應(yīng)注意的問(wèn)題.起重運(yùn)輸機(jī)械, 2008(11) : 26-278 黃琳.起重機(jī)伸縮臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.碩士學(xué)位論文.大連：大連理工大學(xué)，20079 嚴(yán)正宏.起重機(jī)運(yùn)

45、動(dòng)機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì).碩士學(xué)位論文.浙江：浙江大學(xué)，200810陳玲,宋平娜，彭佳等.基于ANSYS的定柱式懸臂起重機(jī)的有限元分析.天津理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2005.02：64-67.11 K.M.liew . Slewing jib crane for space restricted areas. Manufacturers Monthly, 2006, 0(10)12陳建萱.起重機(jī)械的電動(dòng)機(jī)選擇.起重運(yùn)輸機(jī)械,1996，總第250期（1）：25-26.13盧素玲.懸臂起重機(jī)應(yīng)用與研究進(jìn)展.焦作大學(xué)學(xué)報(bào)，2011,25(3):101-102. 14張質(zhì)文等.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國(guó)鐵道出版社，1

46、99715徐格寧，陸鳳儀，張亮有.定柱式旋臂起重機(jī)結(jié)構(gòu)整體優(yōu)化研究,同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào),2001(12) :7-816陳瑋璋.起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu).北京: 人民交通出版社,198617趙經(jīng)文，王宏鈺.結(jié)構(gòu)有限元分析.北京: 科學(xué)出版社，2001致謝本次設(shè)計(jì)是在吳淑芳等老師的悉心指導(dǎo)下完成的，她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、高深的學(xué)術(shù)水平以及細(xì)心的輔導(dǎo)使我受益匪淺，她對(duì)本人在學(xué)習(xí)、工作、生活等方面的深切關(guān)心與幫助使我終生難忘。在此謹(jǐn)向吳淑芳等老師表示衷心的感謝和誠(chéng)摯的敬意！ 最后感謝機(jī)械工程系領(lǐng)導(dǎo)、老師和同學(xué)在我學(xué)習(xí)期間的關(guān)心、支持和幫助！目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc35776

47、1195 1 緒論 PAGEREF _Toc357761195 h 1 HYPERLINK l _Toc357761196 1.1 課題的背景 PAGEREF _Toc357761196 h 1 HYPERLINK l _Toc357761197 1.2國(guó)內(nèi)外定柱式懸臂起重機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景 PAGEREF _Toc357761197 h 2 HYPERLINK l _Toc357761198 1.2.1 國(guó)內(nèi)起重機(jī)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) PAGEREF _Toc357761198 h 2 HYPERLINK l _Toc357761199 1.2.1 國(guó)外起重機(jī)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) PAGEREF _To

48、c357761199 h 2 HYPERLINK l _Toc357761200 1.3 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、目標(biāo)和方法 PAGEREF _Toc357761200 h 3 HYPERLINK l _Toc357761201 1.3.1主要內(nèi)容 PAGEREF _Toc357761201 h 3 HYPERLINK l _Toc357761202 1.3.2目標(biāo) PAGEREF _Toc357761202 h 3 HYPERLINK l _Toc357761203 1.3.3方法 PAGEREF _Toc357761203 h 3 HYPERLINK l _Toc357761204 1.4定柱式

49、旋臂起重機(jī)設(shè)計(jì)制造中應(yīng)注意的問(wèn)題 PAGEREF _Toc357761204 h 4 HYPERLINK l _Toc357761205 1.4.1 撓度設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc357761205 h 4 HYPERLINK l _Toc357761206 1.4.2 導(dǎo)繩器的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc357761206 h 4 HYPERLINK l _Toc357761207 2 懸臂起重機(jī)基本參數(shù)確定 PAGEREF _Toc357761207 h 5 HYPERLINK l _Toc357761208 2.1起重機(jī)結(jié)構(gòu)方案的擬定 PAGEREF _Toc357761208 h

50、 5 HYPERLINK l _Toc357761209 2.2起重機(jī)主要目標(biāo)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 PAGEREF _Toc357761209 h 6 HYPERLINK l _Toc357761210 2.2.1 基本參數(shù)的選擇 PAGEREF _Toc357761210 h 7 HYPERLINK l _Toc357761211 2.2.2 電動(dòng)葫蘆的選擇 PAGEREF _Toc357761211 h 8 HYPERLINK l _Toc357761212 3 關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc357761212 h 11 HYPERLINK l _Toc357761213 3.1懸臂工

51、字鋼尺寸確定 PAGEREF _Toc357761213 h 11 HYPERLINK l _Toc357761214 3.2緩沖器的選擇 PAGEREF _Toc357761214 h 11 HYPERLINK l _Toc357761215 3.2.1緩沖器型號(hào)的選擇 PAGEREF _Toc357761215 h 11 HYPERLINK l _Toc357761216 3.2.2緩沖器參數(shù)的選擇 PAGEREF _Toc357761216 h 12 HYPERLINK l _Toc357761217 3.2.3緩沖器強(qiáng)度校核 PAGEREF _Toc357761217 h 12 HYP

52、ERLINK l _Toc357761218 3.3橫梁結(jié)構(gòu)尺寸的確定及校核 PAGEREF _Toc357761218 h 12 HYPERLINK l _Toc357761219 3.3.1橫梁簡(jiǎn)化模型 PAGEREF _Toc357761219 h 12 HYPERLINK l _Toc357761220 3.3.2橫梁結(jié)構(gòu)尺寸的確定 PAGEREF _Toc357761220 h 13 HYPERLINK l _Toc357761221 3.3.3橫梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析及強(qiáng)度校核 PAGEREF _Toc357761221 h 14 HYPERLINK l _Toc357761222 3.4

53、立柱尺寸及強(qiáng)度校核 PAGEREF _Toc357761222 h 15 HYPERLINK l _Toc357761223 3.4.1立柱相關(guān)尺寸確定 PAGEREF _Toc357761223 h 15 HYPERLINK l _Toc357761224 3.4.2立柱強(qiáng)度校核 PAGEREF _Toc357761224 h 17 HYPERLINK l _Toc357761225 3.7定柱式旋臂起重機(jī)撓度計(jì)算 PAGEREF _Toc357761225 h 17 HYPERLINK l _Toc357761226 3.8立柱外形尺寸設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc357761226 h

54、19 HYPERLINK l _Toc357761227 3.9法蘭盤(pán)尺寸的計(jì)算 PAGEREF _Toc357761227 h 20 HYPERLINK l _Toc357761228 3.10地腳螺栓強(qiáng)度校核 PAGEREF _Toc357761228 h 21 HYPERLINK l _Toc357761229 3.11 定柱式旋臂起重機(jī)確定參數(shù) PAGEREF _Toc357761229 h 21 HYPERLINK l _Toc357761230 4 懸臂起重機(jī)三維實(shí)體建模及二維圖 PAGEREF _Toc357761230 h 22 HYPERLINK l _Toc35776123

55、1 4.1 起重機(jī)的三維實(shí)體建模 PAGEREF _Toc357761231 h 22 HYPERLINK l _Toc357761232 4.1.1 橫梁的建模 PAGEREF _Toc357761232 h 22 HYPERLINK l _Toc357761233 4.1.2 立柱的建模 PAGEREF _Toc357761233 h 22 HYPERLINK l _Toc357761234 4.1.3立柱與軸承室連接 PAGEREF _Toc357761234 h 23 HYPERLINK l _Toc357761235 4.1.4軸承室主要零部件的建模 PAGEREF _Toc357761235 h 23 HYPERLINK l _Toc357761236 4.1.5 斜臂支撐部分建模 PAGEREF _Toc357761236 h 24 HYPERLINK l _Toc357761237 4.1.6 球面墊圈、錐面墊圈 PAGEREF _Toc357761237 h 24 HYPERLINK l _Toc357761238 4.1.7 整體裝配 PAGEREF _Toc357761238