畢業(yè)論文-LMQ3543集裝箱門式起重機總體參數(shù)化設計

1、LMQ3543集裝箱門式起重機總體參數(shù)化設計學院（系）：物流工程學院 專業(yè)班級 ： 學生姓名 ： 指導老師 ： 學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包括任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 年 月 日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保障、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向有關(guān)學位論文管理部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)省級優(yōu)秀學士論文評選機構(gòu)將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)

2、進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于1、保密囗，在 年解密后適用本授權(quán)書2、不保密囗 。（請在以上相應方框內(nèi)打“”）作者簽名： 年 月 日導師簽名： 年 月 日 武漢理工大學畢業(yè)設計（論文）第1章 緒論1.1 國內(nèi)外現(xiàn)狀分析集裝箱化是物流現(xiàn)代化的主要標志之一。發(fā)達國家雜貨流已基本實現(xiàn)集裝箱化，1993年全世界集裝箱保有量已約800萬標箱，香港、新加坡等港口集裝箱吞吐量均高達900萬標箱左右【1】。由于集裝箱運量的日益增長對集裝箱堆場和裝卸車效率的要求越來越高，這就要求裝卸工藝系統(tǒng)能合理使用堆場和裝卸車提高裝卸效率，擴大堆場的通過能力。集裝箱碼頭堆場作

3、業(yè)是碼頭作業(yè)的重要環(huán)節(jié)，堆場作業(yè)效率對船舶裝卸效率和集疏運卡車在港時間等有較大的影響，是影響碼頭競爭力的主要因素之一【2】。目前，集裝箱門式起重機裝卸工藝應用最為廣泛。雖然目前這種工藝還存在優(yōu)缺點，不過隨著社會和科技的進步，這些缺點一定會逐漸改善的?，F(xiàn)在岸邊集裝箱起重機是集裝箱碼頭進行船舶裝卸作業(yè)的主要設備,其規(guī)格和性能參數(shù)的提高是集裝箱碼頭現(xiàn)代化和大型化的標志，2006年之前的10多年,全球岸邊集裝箱起重機不斷大型化以適應集裝箱船舶大型化的趨勢【3】。軌道式集裝箱門式起重機是目前國內(nèi)外非常受推崇的一種集裝箱堆場機型，我國港口和鐵路貨場越來越多地選用這種機型【4】。軌道式集裝箱門式起重機是具有

4、集裝箱裝卸、儲運、移動、編組等功能的專用設備，由于該類起重機必須在限定的軌道上運行，通常用于鐵路集裝箱貨場和堆場，軌道一般采用埋軌式【5】。當前我國起重機制造行業(yè)蓬勃發(fā)展，行業(yè)內(nèi)的競爭日益激烈，而從技術(shù)水平上看，我國的起重機設計制造水平與發(fā)達國家還有一定的差距，主要體現(xiàn)為我國的設計、制造的自動化水平還不夠高，國內(nèi)起重機設計中新方法的應用還不成熟?，F(xiàn)在世界上工業(yè)發(fā)達國家已經(jīng)進入新的技術(shù)革命時代，我國目前仍處在設計、生產(chǎn)周期化階段，起點低，設備落后，相對發(fā)達國家落后20年左右。在我國，配套件和原材料供應不足的問題，是目前行業(yè)普遍面臨的共性問題。但是由于技術(shù)理念、技術(shù)手段以及企業(yè)技術(shù)隊伍實力的提高，

5、國內(nèi)大型起重機的研制勢在必行。若想贏得更多用戶的支持，還應持續(xù)不斷提升產(chǎn)品性能、質(zhì)量和可靠性，而自主創(chuàng)新技術(shù)的研發(fā)和結(jié)構(gòu)的精細設計與制造是產(chǎn)品持久生存的根本條件【6】。1.2 課題的研究目的和意義此次畢業(yè)設計旨在通過這些一系列我們未見過或者少見，并且需要完成的設計工作讓我們熟悉掌握起重機設計的方法，以及一系列相關(guān)的軟件，同時要求我們能自己合理解決設計中遇到的各個問題，培養(yǎng)我們自主研發(fā)的能力以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。綜合考慮以上因素及其國內(nèi)外現(xiàn)狀的分析，在港口機械研制過程中引入VB程序，可以快速檢驗參數(shù)的正確性，同時將整機三維建模參數(shù)化，可大大縮短總體設計周期，也可以快速改變設計主要參數(shù)，這

6、為起重機的設計提供了高速高效的途徑，使其具有快速響應市場的能力，同時也可以對我們積累經(jīng)驗有很好的促進作用。1.3 課題研究的內(nèi)容本課題以LMQ3543集裝箱門式起重機為研究對象，對它進行總體設計，包括確定主要工作機構(gòu)和金屬結(jié)構(gòu)的形式、計算載荷、載荷組合和穩(wěn)定性的校核，然后利用VB將總體設計計算過程程序化，并進行檢驗，再利用三維實體建模軟件SolidWorks建立LMQ3543集裝箱門式起重機的整機模型，并用VB將模型里面的尺寸參數(shù)化。具體工作如下：（1）根據(jù)課題所給的研究對象，參照起重機設計手冊和起重機設計規(guī)范，確定主要工作機構(gòu)和金屬結(jié)構(gòu)的形式、計算載荷、載荷組合和穩(wěn)定性的校核，完成總體計算說

7、明書。（2）利用VB將總體設計計算過程程序化。（3）利用三維實體建模軟件SolidWorks建立LMQ3543集裝箱門式起重機的整機模型，再用VB將模型里面的主要尺寸參數(shù)化。第2章 總體設計計算2.1 主要技術(shù)參數(shù)起重機的主要技術(shù)參數(shù)是表征起重機工作性能的主要技術(shù)指標，也是進行起重機械選型或設計的主要技術(shù)依據(jù)。（1）起重量 起重機的集裝箱吊具下允許吊起的集裝箱質(zhì)量。對于采用集裝箱吊具的LMQ3543集裝箱門式起重機，其起重量為35t，集裝箱吊具質(zhì)量為10t。（2）起升高度集裝箱吊具旋鎖底平面距離地面的最大垂直距離。取決于集裝箱門式起重機門架下所堆放的集裝箱的層數(shù)和高度。LMQ3543門式起重機

8、起升高度為15.3m。（3）機構(gòu)工作速度集裝箱門式起重機的機構(gòu)工作速度一般是指起升速度、大車運行速度和小車運行速度。工作速度的選擇通常是根據(jù)工作需要和起重機的構(gòu)造型式確定。本文將三個工作速度分別設定為18m/min、44.6m/min、70m/min。（4）機構(gòu)工作級別工作級別是表征起重機械工作繁重程度的重要參數(shù)。與起重機工作忙閑程度、載荷大小、作用特性有關(guān)。為了使起重機具有先進合理的技術(shù)經(jīng)濟指標，保證起重機經(jīng)濟耐用、安全可靠、在設計或者造型時必須根據(jù)起重機工作的忙閑程度和載荷輕重狀態(tài)，合理確定其工作級別。本文將起升機構(gòu)、大車運行機構(gòu)、小車運行機構(gòu)的工作級別分別取為M7、M6、M7。（5）軌距

9、和基距軌距是指起重機有軌運行的運行軌道中心線的水平距離。將大車運行機構(gòu)和小車運行機構(gòu)的軌距分別取為43m、14.462m。基距是指門式起重機一側(cè)門腿大車平衡梁銷軸之間的距離。它由鞍梁上機構(gòu)的布置及整機穩(wěn)定性等因素決定。將大車與小車運行機構(gòu)基距分別取為16.792m、4.4m。（6）軌道型號 在起重機設計手冊中，中小型起重機的小車常采用P型鐵路鋼軌，大型起重機采用P型與QU型起重機專用鋼軌。本設計中大車運行機構(gòu)選用QU80型號軌道，小車運行機構(gòu)選用QU80型號軌道，且許用輪壓為250KN。 因此本次設計的LMQ3543集裝箱門式起重機的基本尺寸參數(shù)見下表2.1： 表2.1 技術(shù)參數(shù)項目名稱技術(shù)參

10、數(shù)起重量35t起升高度15.3m機構(gòu)工作速度起升機構(gòu)：18m/min大車運行機構(gòu)：44.6m/min 小車運行機構(gòu)：70m/min機構(gòu)工作級別起升機構(gòu)：M7大車運行機構(gòu)：M6小車運行機構(gòu)：M7軌距大車運行機構(gòu)：43m小車運行機構(gòu)：14.462m基距大車運行機構(gòu)：16.792m小車運行機構(gòu)：4.4m工作狀態(tài)最大風速20m/s許用輪壓250KN軌道型號大車運行機構(gòu)：QU80小車運行機構(gòu)：QU80電源380V/50Hz2.2 生產(chǎn)率計算集裝箱的布置形式形如圖2.1：圖2.1 集裝箱布置形式 在計算典型工況的作業(yè)循環(huán)時間時，通常認為每一動作的加速、運行和減速，都是以其機構(gòu)設計允許的最大值進行的；忽略起

11、升和小車只要集裝箱一讓開障礙物就應同時運行事實；同時但還必須考慮一些細節(jié)所消耗的作業(yè)時間，如： （1）載荷都下降到距其所要落在其上的表面1m以內(nèi)停止，然后下降到該表面上； （2）嚙合或松開旋鎖允許2秒鐘，這是所可考慮的唯一的停機時間； （3）大車位置的調(diào)整等因素。 綜合考慮后，獲得集裝箱門式起重機作業(yè)過程中的平均移動距離為： A. 滿載上升5800mm B. 空載上升800mm C. 滿載下降2100mm D. 空載下降5200mm E. 小車運行39116mm 其工作循環(huán)路線圖為： 圖 2.2 工作循環(huán)圖通過計算，得出的理論工作循環(huán)時間如圖2.3所示。圖2.3 工作循環(huán)時間 港口起重機每小時

12、能完成的循環(huán)次數(shù)，則被稱為作業(yè)次數(shù)。集裝箱起重機的生產(chǎn)率An是以每小時的起吊箱量計算。以箱量計的生產(chǎn)率An可表示為： An單次作業(yè)起吊的集裝箱數(shù)作業(yè)次數(shù)N 其中：單次作業(yè)起吊的集裝箱數(shù)以標準箱計。 式中：N港口起重機每小時的作業(yè)循環(huán)次數(shù)。故本機生產(chǎn)率為： An=13600/120.4=30箱/小時 (2.1)2.3 確定主要工作機構(gòu)和金屬結(jié)構(gòu)的形式2.3.1 確定主要工作機構(gòu)的形式起重機械是指用吊鉤或其他取物裝置吊掛重物，在空間進行升降、運移等循環(huán)性作業(yè)的機械。它是以間歇、重復的工作方式，對貨物進行裝卸、轉(zhuǎn)運和安裝等作業(yè)。港口起重機則是根據(jù)港口裝卸作業(yè)特點和要求設計的，具有短暫、重復、周期性循

13、環(huán)的工作特點。本次設計的集裝箱門式起重機主要有起升機構(gòu)、大車運行機構(gòu)、小車運行機構(gòu)三大主要工作機構(gòu)。（a）起升機構(gòu) 起升機構(gòu)是使載荷升降的機構(gòu)，它是起重機械中不可缺少的、最重要的機構(gòu)，其工作性能的優(yōu)劣將直接影響到起重機的技術(shù)性能。它主要由驅(qū)動裝置、制動裝置、鋼絲繩滑輪組卷繞系統(tǒng)、取物裝置等組成。起升機構(gòu)的總體布置方案在很大程度上取決于驅(qū)動裝置形式。在港口起重機中，常用的驅(qū)動裝置形式為電機分別驅(qū)動，各機構(gòu)由獨立的電機驅(qū)動，分組性好，布置、安裝維修都比較方便，操縱控制系統(tǒng)簡單。傳動裝置包括減速器、聯(lián)軸器和傳動軸。減速器常用封閉式的臥式標準兩級或三級圓柱齒輪減速器，起重量較大者有時增加一對開式齒輪以

14、獲得低速大力矩。為補償?shù)踺d后小車架的彈性變形給機構(gòu)工作可靠性帶來的影響，通常采用有補償性能的彈性柱銷聯(lián)軸器或齒輪聯(lián)軸器。電動機和減速器高速軸之間通常采用較長的浮動軸來補償安裝或小車架變形等原因引起的誤差。卷筒和鋼絲繩滑輪組組成起重機的卷繞系統(tǒng)，橋架類型起重機采用雙聯(lián)滑輪組，單聯(lián)滑輪組一般用于臂架類型起重機。由于本機是用于集裝箱的裝卸和搬運，故取物裝置使用集裝箱吊具。起升機構(gòu)的制動器必須是常閉式的，電動機驅(qū)動的起重機常用塊式制動器，通常裝在高速軸上（也有裝在與卷筒相連的低速軸上）。制動器經(jīng)常利用聯(lián)軸器的一個半體兼作制動輪，即使聯(lián)軸器損壞，制動器仍能起安全保護作用。本機起升機構(gòu)由電動機、制動器、減

15、速器、滑輪、鋼絲繩、卷筒及吊具等組成。電動機通過聯(lián)軸器（和傳動軸）與減速器的高速軸相連，減速器的低速軸帶動卷筒，集裝箱吊具與卷繞在卷筒上的鋼絲繩滑輪組就連接起來。當電動機正反兩個方向的運動傳遞給卷筒時，通過卷筒不同方向的旋轉(zhuǎn)將鋼絲繩卷入或放出，從而使吊具與吊掛在其上的集裝箱實現(xiàn)升降運動，這樣，將電動機輸入的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為吊鉤的垂直上下的直線運動。常閉式制動器在通電時松閘，使機構(gòu)運轉(zhuǎn)；在失電情況下制動，使吊鉤連同貨物停止升降，并在指定位置上保持靜止狀態(tài)。當滑輪組升到最高極限位置時，上升極限位置限制器被觸碰面動作，使吊鉤停止上升。當?shù)踺d接近額定起重量時，起重量限制器及時檢測出來，并給予顯示，同時發(fā)

16、出警示信號，一旦超過額定值及時切斷電源，使起升機構(gòu)停止運行，以保證安全。其平面布置圖如下圖2.4所示：圖2.4 起升機構(gòu)平面布置圖（1）選擇滑輪組的型式和倍率 當Q=25100t時，鋼絲繩承載分支數(shù)取為412，每根鋼絲繩平均承受的拉力一般在510t范圍內(nèi)。本機起重量為35t，故可將鋼絲繩承載分支數(shù)i取為8，則該雙聯(lián)滑輪組倍率為： m=i/2=8/2=4 (2.2)（2）計算選取鋼絲繩 集裝箱起重機鋼絲繩的鋼絲通常采用表面光絲、I級、抗拉強度為1670N/mm、雙繞繩、交互捻（ZS/SZ）、線接觸、瓦林吞型(W)鋼絲繩。對于起升機構(gòu)工作級別M7的集裝箱起重機，在保證一定壽命的前提下允許按較低的工

17、作級別選擇，但最低安全系數(shù)不得小于6。 計算鋼絲繩所承受的最大靜拉力（即鋼絲繩分支的最大靜拉力）為： (2.3) 式中:PQ額定起升載荷，指所有起升質(zhì)量的重力； Z繞上卷筒的鋼絲繩分支數(shù)，雙聯(lián)滑輪組，取Z=2； m滑輪組倍率，m=4； h 滑輪組的機械效率，h=0.97。 計算鋼絲繩的最小直徑： (2.4) 取鋼絲繩直徑d=30mm。式中:C鋼絲繩的選擇系數(shù)，根據(jù)機構(gòu)工作級別和鋼絲的抗拉強度查表得C=0.108。計算鋼絲繩破斷拉力： (2.5)式中:n安全系數(shù)，根據(jù)機構(gòu)工作級別查表確定n=6；鋼絲繩的完整型號標記為:鋼絲繩6T(25)-26-170-I-光-右交（GB110274）?；喖熬硗?/p>

18、尺寸的確定：滑輪的最小卷繞直徑： (2.6)式中h2滑輪直徑與鋼絲繩直徑的比值,與機構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)，查表得h2=25。卷筒的尺寸與轉(zhuǎn)速：卷筒形式為單層雙聯(lián)卷筒卷筒槽底的直徑為： (2.7)式中:D按鋼絲繩中心計算的卷筒的允許的最小卷繞直徑，mm； h1與機構(gòu)工作級別和鋼絲繩結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)，查表得 h1=22.4。取D=820mm，那么D0=D+d=30+820=850mm。（4）起升功率計算電機功率可按起升額定起升重量穩(wěn)定工作時的靜功率計算： (2.8)式中：V起升速度，v=18m/min； 起升時的總機械效率，= tch=0.980.900.96=0.847； t卷筒的機械效率，

19、t=0.98； c減速器的機械效率，c=0.90； h滑輪組的機械效率，h=0.96。初選電動機時，應根據(jù)起升靜功率及JC值選取相應電動機，使所選電動機在相應CZ值時的功率和計算的靜功率相接近。選取1個電動機，型號為YZP355M28，功率為200kW，轉(zhuǎn)速為750r/min。減速裝置計算減速器傳動比： (2.9)式中:nd在額定起升載荷作用下的電動機轉(zhuǎn)速，即相當于Pj時的轉(zhuǎn)速，nd=750r/min; vq起升速度，vq=18m/min； 起升機構(gòu)減速器功率按起升機構(gòu)靜功率Pj計算。根據(jù)Pj，i，nd，機構(gòu)工作級別，從標準減速器系列中選用合適的減速器型號。本機選用型號M3RSF70-56-0

20、3(04)的減速器，速比為56.（6）計算制動力矩并選擇制動器為了安全，起升機構(gòu)制動器的制動力矩必須大于由于物品所產(chǎn)生的靜力矩，將貨物可靠地支持在空中，保證足夠的安全裕度。應滿足下式 (2.10)式中：Kz-起升機械制動器安全系數(shù)，按照起重機設計規(guī)范規(guī)定，取Kz=1.5； Mj-制動時制動軸上的靜力矩。即是懸吊物品時所引起的該軸上的靜力矩。 (2.11)其中：X-繞上卷筒的鋼絲繩分支數(shù)。根據(jù)所需制動力矩，可在產(chǎn)品目錄中選取所需類型的制動器。本機選用型號為YWZ5-630/301的制動器。（b）運行機構(gòu)運行機構(gòu)是實現(xiàn)貨物的水平運輸（帶載運行）或調(diào)整、變更起重機和起重小車的工作裝置（空載運行）。它

21、分為工作性和非工作性兩種。工作性運行機構(gòu)可以帶載運行，用來水平運移貨物，非工作性運行機構(gòu)一般空載運行，用來調(diào)整起重機和起重小車的工作位置。起重機運行機構(gòu)由運行支承裝置、運行驅(qū)動裝置和運行安全裝置等三部分組成。本機是軌道式集裝箱門式起重機，大車采用有軌運行機構(gòu)。由于跨度大，為了保證運行穩(wěn)定，大車運行機構(gòu)的驅(qū)動一般采用分別驅(qū)動形式。而小車運行機構(gòu)采用低速軸集中驅(qū)動。同時原動機選用電動機，驅(qū)動裝置一般設置在運行部分，即采用自行式運行機構(gòu)，驅(qū)動力主要來自主動車輪與軌道之間的附著力。運行機構(gòu)的支承裝置主要是鋼制車輪組與軌道。車輪以踏面與軌道頂面接觸并承受輪壓。大車運行機構(gòu)多采用鐵路鋼軌，當輪壓較大時采用

22、起重機專用鋼軌。小車運行機構(gòu)的鋼軌采用方鋼或扁鋼，直接鋪設在金屬結(jié)構(gòu)上。車輪組由車輪、軸與軸承箱等組成。為防止車輪脫軌而帶有輪緣，以承受起重機的側(cè)向力。大車主要采用雙輪緣車輪，同時加裝水平輪，以減輕起重機歪斜運行時輪緣與軌道側(cè)面的接觸磨損。小車廣泛采用單輪緣車輪（輪緣在起重機軌道外側(cè)）。對于無輪緣的小車，為防止小車傾翻，必須裝有安全鉤。運行機構(gòu)的安全裝置有行程限位開關(guān)、防風抗滑裝置、緩沖器和軌道端部止擋，以防止起重機或小車超行程運行脫軌，防止室外起重機被強風刮跑造成傾覆。大車小車運行機構(gòu)傳動簡圖如下圖2.5和2.6所示：圖2.5 大車運行機構(gòu)傳動簡圖圖2.6 小車運行機構(gòu)傳動簡圖電動機的原動力

23、通過聯(lián)軸器（和傳動軸）傳遞給減速器，經(jīng)過減速器的減速增力作用，帶動車輪轉(zhuǎn)動，驅(qū)動力靠主動車輪輪壓與軌道之間的摩擦產(chǎn)生的附著力。運行機構(gòu)的制動器使處于不利情況下的起重機或小車，在限定的時間內(nèi)停止運行。運行機構(gòu)零部件的初步選型如下表2.2所示：表2.2 運行機構(gòu)零部件的初步選型機構(gòu)小車運行機構(gòu)大車運行機構(gòu)電動機DM160M4DM132ML4減速器KH97TKH107T制動器電機自帶電機自帶2.3.2 確定金屬結(jié)構(gòu)的形式金屬結(jié)構(gòu)的作用是支撐載荷并起骨架作用，構(gòu)造作業(yè)空間。它使載荷從作用點傳遞到支撐點，最后傳到地面或基礎結(jié)構(gòu)，因此金屬結(jié)構(gòu)必須保證足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。只有滿足強度、剛度和穩(wěn)定性的要

24、求才能保證起重機的使用性能和安全。起重機安全工作的壽命主要取決于金屬結(jié)構(gòu)不發(fā)生破壞的工作年限，而不是由任何其他裝置和零部件的壽命所決定。金屬結(jié)構(gòu)的破壞會給起重機帶來極其嚴重的后果。根據(jù)受力特征不同，起重機的金屬結(jié)構(gòu)的部件可分三類：梁和桁架是主要承受彎矩的部件；柱是主要承受軸向壓力的部件；壓彎構(gòu)件是既承受軸向壓力又承受彎矩的部件。這些基本構(gòu)件根據(jù)其受力和外形尺寸又可分別設計成實腹式、格構(gòu)式、混合式的結(jié)構(gòu)型式。實腹式構(gòu)件主要由鋼板組成，也稱箱形構(gòu)件，適用于載荷大、外形尺寸小的場合。格構(gòu)式構(gòu)件是由型鋼、鋼管或組合截面桿件連接而成的桿系結(jié)構(gòu)。適用于受力相對較小、外形尺寸相對較大的場合。桁架是由桿件組成

25、的受橫向彎曲的格構(gòu)式結(jié)構(gòu)，是金屬結(jié)構(gòu)中的一種主要結(jié)構(gòu)型式。混合式構(gòu)件部分為實腹結(jié)構(gòu)，部分為桿系結(jié)構(gòu)。其特點和使用條件均介于格構(gòu)式構(gòu)件和實腹式構(gòu)件之間。金屬結(jié)構(gòu)的連接主要有焊接、鉚接和螺栓連接三種方法。結(jié)構(gòu)部件之間的連接，有時采用鉸接，即兩個相連的部件都有帶孔的凸耳，用銷軸穿過，實現(xiàn)兩個部件之間的餃連接。目前，焊接代替了鉚接和普通螺栓連接，已成為最主要的連接方法。從設計，制造，安裝，使用，維護方面綜合考慮，主梁與門腿之間不采用焊接連接，而采用螺栓連接，這樣便于在工廠制造、現(xiàn)場安裝、維修、更換等操作。集裝箱門式起重機金屬結(jié)構(gòu)的型式雖然各種各樣，但主要是由大梁和門架系統(tǒng)兩部分組成。大梁用以支撐載重小

26、車，其上鋪設小車運行軌道，并且通過門腿將移動載荷的作用力傳遞到基礎。龍門起重機的主梁的箱形結(jié)構(gòu)分為中軌箱形結(jié)構(gòu)和偏軌箱形結(jié)構(gòu)。門式起重機跨度在30m以下時，主梁和兩個支腿做成剛性連接的結(jié)構(gòu)；如果超過30m，門架常常采用一個支腿和主梁成鉸連接，或支腿采用一撓一剛結(jié)構(gòu)以改善由于跨度大、兩側(cè)支腿運行不同步或受溫度影響而出現(xiàn)卡軌現(xiàn)象。門架系統(tǒng)是門式集裝箱起重機的主要構(gòu)件。門架系統(tǒng)包括門腿、門架撐桿組（斜撐桿和水平撐桿）和鞍梁。集裝箱門式起重機多采用U型箱型或管型門腿和桁架型門腿。一般情況下，桁架式大梁配用桁架式門腿，箱形梁式大梁配用箱形門腿，有時桁架式大梁也可配用箱形門腿。集裝箱門式起重機斜撐桿對門腿

27、起三角形的穩(wěn)定支撐作用，斜撐桿的安防位置根據(jù)門框梯子的安排位置不同而不同。一般采用管型和梁結(jié)構(gòu)。鞍梁的作用：1）聯(lián)系兩條門腿，控制其間距變化保持在一定范圍內(nèi)；2）放置電氣房、發(fā)動機等電控裝置。現(xiàn)在鞍梁的設計大多采用梁的型式。本文所述的集裝箱門式起重機，有外懸臂，其主梁采用雙梁箱形焊接結(jié)構(gòu)。支腿采用一剛一柔結(jié)構(gòu)，主梁與剛腿之間螺栓連接，主梁與柔腿之間采用銷軸鉸連接。由于主梁長度較長，采用分段制作后拼裝，拼裝時采用高強度螺栓連接。2.4 計算載荷及載荷組合要保證起重機械安全可靠的工作，必須對起重機及其零部件進行必要的計算，這就要求首先確定作用在起重機上的外載荷。起重機的外載荷有：起升載荷、自重載荷

28、、動載荷、風載荷、碰撞載荷、起重機偏斜運行時的水平側(cè)向力等。在起重機設計計算中，對于變化復雜的實際載荷，只能用簡化的理論計算并與試驗和經(jīng)驗相結(jié)合的方法來確定，由此得到的載荷只是真實載荷的近似，稱之為計算載荷。起重機械具有短暫、重復、周期性循環(huán)及載荷變化等特點。為了使起重機安全可靠、技術(shù)經(jīng)濟指標更為合理，在起重機零部件的強度和疲勞、壽命計算，總體計算時，通常將計算載荷分為三類：工作情況下的正常載荷（類載荷）、工作情況下的最大載荷（類載荷）、非工作情況下最大載荷（類載荷），通過不同的載荷組合來進行結(jié)構(gòu)的計算或校核。（1）起升載荷起升載荷就是起升質(zhì)量的重力，起升質(zhì)量包括起重機允許起升的最大有效物品質(zhì)

29、量、取物裝置（吊鉤滑輪組、起重橫梁、抓斗、容器或吸盤）質(zhì)量、懸掛著的撓性件以及其他在升降中的設備的質(zhì)量。起升高度小于50m的起升鋼絲繩的質(zhì)量可忽略不計。本設計中，起重量為35t，吊具重量10000kg，則起升載荷： =(35+10)9800=441KN (2.12)（2）自重載荷自重載荷是指起重機金屬結(jié)構(gòu)、機械設備以及附設在起重機上的存?zhèn)}、連續(xù)運輸機及其上的物料等的重力。起升質(zhì)量的重力不計算在自重載荷內(nèi)。自重載荷在起重機設計之前是未知的，然而計算結(jié)構(gòu)應力時又是主要載荷。因此在設計時，一般都是參考同型的參數(shù)接近的已有起重機的自重作初步選定。 自重的分配可根據(jù)結(jié)構(gòu)情況而定，機械設備及電力設備的重量

30、一般可看作為集中載荷，桁架自重可假定為平均地作用在桁架節(jié)點上，箱形梁自重、連續(xù)輸送機自重及其上面的物料的自重均可看作為均勻分布的載荷。統(tǒng)計各自重載荷如下表2.3所示：表2.3 自重載荷名稱重量（kg）名稱重量（kg）門架282158機器房10391門架梯子欄桿系統(tǒng)5750小車梯子欄桿3000小車供電系統(tǒng)3068大車運行機構(gòu)48160防爬裝置425錨定裝置167小車總成25420電氣控制系統(tǒng)5000起升機構(gòu)11500電器房1610電器房支架1515電纜卷筒裝置824吊具10000則起重機的自重為PG=408988kg。（3）動載荷動力載荷是指起重機各質(zhì)量由于運動狀態(tài)變化而產(chǎn)生的動態(tài)力。它是強度計

31、算的重要依據(jù)，對疲勞計算也有影響。起重機不工作或吊重靜止在空中時，其自重載荷和起升載荷處于靜止狀態(tài)。在起重機工作時，當運動狀態(tài)改變，動載效應使原有靜力載荷值增加，其增大的部分就是動載荷。動載荷包括在變速運動中結(jié)構(gòu)自重和起升載荷產(chǎn)生的慣性載荷；由于車輪經(jīng)過不平整軌道接頭或運動部分對緩沖器的撞擊產(chǎn)生的沖擊載荷；慣性載荷和沖擊載荷使金屬結(jié)構(gòu)和機構(gòu)的彈性系統(tǒng)產(chǎn)生振動的振動載荷。動載荷與運動方向和工作速度（加速度）有關(guān)，與結(jié)構(gòu)因素（如系統(tǒng)質(zhì)量的分布，系統(tǒng)的剛度和阻尼等）有關(guān)，而且與使用條件（如外載荷的大小及其變化規(guī)律、有無沖擊等）有關(guān)。為了計算方便，通常用動力系數(shù)（動載荷與靜載荷的比值）表示。使用時，一

32、般根據(jù)實際情況，查閱起重機設計規(guī)范及有關(guān)手冊選用。（1）起升機構(gòu)產(chǎn)生的動載荷計算a）貨物驟然離地起升（或下降制動）時起重機自重產(chǎn)生的沖擊載荷起升質(zhì)量突然離地起升或下降制動時，起重機自身質(zhì)量也將產(chǎn)生振動，自重載荷將產(chǎn)生沿其加速度相反方向的沖擊。根據(jù)規(guī)定，為考慮起升質(zhì)量突然離地對自身質(zhì)量的沖擊作用，應將自重載荷乘以起升沖擊系數(shù)。 QUOTE ，取=1.05。b）貨物驟然離地或下降制動時產(chǎn)生的附加動載荷起升質(zhì)量突然離地起升或下降制動時，對承載構(gòu)件和傳動機構(gòu)將會產(chǎn)生附加動載荷。計算這種情況下的動載荷，其值等于起升載荷乘以起升載荷動載系數(shù)。起升速度越大，系統(tǒng)的剛度越大，操作越猛烈，則值就越大。查相關(guān)手冊

33、，由近似計算公式：=1+0.35v（2.13）式中：v額定起升速度(m/s)計算得=1.105。c）起升質(zhì)量突然卸載時的動載荷當起升質(zhì)量部分或全部突然卸載時，將對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生動態(tài)減載作用，減小后的起升載荷等于突然卸載的沖擊系數(shù) QUOTE 與起升載荷乘積。的計算公式為： QUOTE （2.14）式中：起升質(zhì)量中突然卸去的那部分質(zhì)量； 起升質(zhì)量； 對于抓斗起重機或類似起重機=0.5計算得=-0.5。（2）運行機構(gòu)產(chǎn)生的動載荷計算a）運行機構(gòu)工作時通過不平軌道時的沖擊載荷當起重機或起重小車沿道路或軌道運行，由于道路或軌道接縫的不平而使運動質(zhì)量產(chǎn)生沿鉛垂方向的沖擊。為考慮這種沖擊，將起升載荷和自重乘以運

34、行沖擊系數(shù)。有軌運行時，運行沖擊系數(shù)按下式計算:（2.15）式中：起重機運行速度(m/s)； 軌道不平的高低差(mm)。 取計算得=1.15。b）運行慣性力當運行機構(gòu)起動或制動時，起重機自身質(zhì)量和起升質(zhì)量將產(chǎn)生水平方向的振動，產(chǎn)生水平方向動載荷。計算時，可先按剛體動力學的方法計算起重機系統(tǒng)在機構(gòu)起、制動時的水平慣性力，水平慣性力的大小等于該質(zhì)量與加速度的乘積。然后再將這些慣性力乘以考慮彈性振動影響的增大系數(shù)。起重機起動或制動時，起重機自身質(zhì)量以及起升質(zhì)量產(chǎn)生的水平慣性力為：（2.16）式中：運行部分的質(zhì)量；起動（制動）加速度，查起重機設計手冊， 系數(shù)，考慮起重機機構(gòu)驅(qū)動力（制動力）突加及突變時

35、結(jié)構(gòu)的動力效應，平均取=1.5。對于空載時的大車運行機構(gòu)：PH1=1.537010000.12=66600N對于滿載時的大車運行機構(gòu)：PH1=1.540510000.12=72900N對于空載時的小車運行機構(gòu)：PH2=1.52510000.15=5625N對于滿載時的小車運行機構(gòu)：PH2=1.56010000.15=13500N（4）風載荷在露天工作的起重機應考慮風載荷是一種沿任意方向的水平力。起重機風載荷分為工作狀態(tài)下的風載荷和非工作狀態(tài)下的風載荷兩類。工作狀態(tài)下的風載荷包括正常工作狀態(tài)下的風載荷和工作狀態(tài)下的最大風載荷；非工作狀態(tài)下風載荷是起重機在非工作狀態(tài)時所受的最大風力。風載荷可按下式

36、計算：（2.17）式中：作用在起重機上的風載荷(N)； 風力系數(shù)，與結(jié)構(gòu)型式有關(guān)； Kh風壓高度變化系數(shù)； 計算風壓(N/m2)；起重機垂直于風向的迎風面積(m2)。 （1）計算風壓 風壓是風的速度能轉(zhuǎn)化為壓力能的結(jié)果，計算風壓與空氣的密度和風速有關(guān)。風壓的計算式為：（2.18）式中:q計算風壓，N/m2； v計算風速，m/s。計算風壓規(guī)定為按空曠地區(qū)離地10m高度處的陣風風速來確定，即3s時距的平均瞬時風速。工作狀態(tài)的陣風風速，其取值為10min時距平均風速的1.5倍。非工作狀態(tài)的陣風風速，其取值為10min時距平均風速的1.4倍。計算風壓分qi，qii，qiii三種情況，分別是：qi為起重

37、機正常工作狀態(tài)計算風壓，用于選擇電動機功率的計算及機構(gòu)零部件的發(fā)熱和磨損計算。qii為起重機工作狀態(tài)最大計算風壓，用于計算機構(gòu)零部件和金屬結(jié)構(gòu)的強度剛度及穩(wěn)定性；計算驅(qū)動裝置的過載能力及整機工作狀態(tài)下的抗傾覆穩(wěn)定性。qiii為起重機非工作狀態(tài)計算風壓，用于驗算此時起重機機構(gòu)零部件及金屬結(jié)構(gòu)的強度、整機抗傾覆穩(wěn)定性和起重機的防風抗滑安全裝置、錨定裝置的設計驗算。不同地區(qū)和不同計算工況的起重機按下表選取相應的計算風壓值。表2.4 起重機計算風壓(N/m2)地區(qū)工作狀態(tài)計算風壓非工作狀態(tài)計算風壓風速(m/s)內(nèi)陸15.50.6150500600沿海臺灣省及海南諸島202506001000202501

38、500注：沿海地區(qū)系指大陸離海岸線100km以內(nèi)的大陸或海島地區(qū)。注：非工作狀態(tài)計算風壓的取值：內(nèi)陸的華北、華中和華南地區(qū)宜取小值；西北、西南和東北地區(qū)宜取大值；沿海以上海為界，上?？扇?00N/m2，以北取較小值，以南取較大值；在內(nèi)河港口峽谷風口地區(qū)、經(jīng)常受特大暴風作用的地區(qū)（如湛江等地）或只在小風地區(qū)工作的起重機，其非工作狀態(tài)計算風壓應按當?shù)貧庀筚Y料提供的常年最大風速計算。（2）風壓高度變化系數(shù)起重機的工作狀態(tài)計算風壓不考慮高度變化，即=1。所有起重機的非工作狀態(tài)計算風壓均須考慮高度變化。起重機沿高度劃分為20m一段的等風壓段，以各段中點的高度變化系數(shù)與計算風壓相乘。陸上的風壓高度變化系數(shù)

39、可按下式計算：（2.19）海上及海島的風壓高度變化系數(shù)可按下式計算： 式中：h距離地（或海）面的高度，m。 本文取Kh=1。（3）風力系數(shù)風力系數(shù)用以考慮結(jié)構(gòu)物迎風的風壓分布和背風面負壓的影響，它與結(jié)構(gòu)物的體型、尺寸等有關(guān)。查起重機設計手冊，取=1.6。（4）迎風面積起重機結(jié)構(gòu)和物品迎風面積，應按最不利迎風方位計算，并取垂直于風向平面上的投影面積（2.20）式中：結(jié)構(gòu)和物品的外廓面積(m2)； 結(jié)構(gòu)物的充實率，即結(jié)構(gòu)物的凈面積與外形輪廓面積之比。 兩片并列等高且型式相同的結(jié)構(gòu)，考慮前片對后片的擋風作用，其總迎風面積為：（2.21）式中：前片結(jié)構(gòu)的迎風面積，； 后片結(jié)構(gòu)的迎風面積，； 兩片相鄰桁

40、架前片對后片的擋風折減系數(shù)。 （5）風載荷計算估算整機風力的作用點和截面的迎風面積，并依此計算出風載荷，考慮風沿小車運行和沿大車運行兩個方向，然后計算傾覆力矩，以此作為校核整體的穩(wěn)定性和輪壓計算的依據(jù)。查相關(guān)資料取為=250N/m2,則=0.6=150N/m2，非工作狀態(tài)下計算風壓為1500N/m2。當風向為沿小車運行方向時： 此時風載荷為： PWI=1.6150352.16=84518.4N PWII=1.6250352.16=140864N PWIII=1.61500352.16=845184N (b）當風向為沿大車運行方向時： 此時風載荷為： PWI=1.6150156=37440N P

41、WII=1.6250156=62400N PWIII=1.61500156=374400N（5）碰撞載荷 有軌運行起重機（或小車）在運行時，裝在起重機（或小車）上的緩沖器與終點止擋器相碰撞或兩臺起重機的緩沖器相互碰撞產(chǎn)生的載荷稱為碰撞載荷。碰撞載荷是非正常作用的載荷，通常按簡化方法計算，即不考慮碰撞時金屬結(jié)構(gòu)彈性勢能的變化及運行阻力、制動力和物品擺動的影響。 作用在緩沖器上的碰撞載荷根據(jù)能量原理，假定碰撞動能在碰撞過程中完全為緩沖器所吸收，按緩沖器在下列碰撞速度下所吸收的動能計算： （1）無自動減速裝置或限位開關(guān)時的碰撞速度，大車取85%額定運行速度，小車取額定速度； （2）有自動減速裝置或限

42、位開關(guān)時，按減速后的實際碰撞速度計算，但不小于50%額定運行速度；緩沖器的固定連接和緩沖器的止擋件，應按起重機額定速度碰撞的條件進行計算。小車的碰撞速度： (2.22)小車的碰撞動能： (2.23)大車的碰撞速度： (2.24)大車的碰撞動能： (2.25)（6）載荷組合根據(jù)載荷作用在起重機上的概率，可將作用在起重機上的載荷分為三類：基本載荷、附加載荷及特殊載荷。基本載荷又稱經(jīng)常性載荷，是始終或經(jīng)常作用在起重機結(jié)構(gòu)上的載荷。包括自重載荷，起升載荷，慣性載荷和它們的動載效應。對于某些用抓斗、料箱或電磁鐵進行作業(yè)的起重機，由于突然卸載所產(chǎn)生的起升載荷的動態(tài)減載力也屬于基本載荷。附加載荷又稱非經(jīng)常性

43、載荷，是起重機在正常工作狀態(tài)下結(jié)構(gòu)所受到的非經(jīng)常性作用的載荷。包括起重機工作狀態(tài)下作用在結(jié)構(gòu)上的最大風載荷，起重機偏斜運行側(cè)向力，以及根據(jù)實際情況而決定考慮的溫度載荷，冰雪載荷等。特殊載荷又稱偶然性載荷，是起重機處于非工作狀態(tài)時結(jié)構(gòu)可能受到的最大載荷或者在工作狀態(tài)下結(jié)構(gòu)偶然受到的不利載荷。前者如結(jié)構(gòu)所受到的非工作狀態(tài)的最大風載荷，試驗載荷以及根據(jù)實際情況而決定考慮的運輸載荷、安裝載荷和地震載荷等；后者如起重機在工作狀態(tài)下所受到的撞擊載荷等。只考慮基本載荷組合者為組合，考慮基本載荷和附加載荷組合者為組合，考慮基本載荷和特殊載荷組合者或三類載荷都組合者為組合。各類載荷組合是結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性計算的原

44、始依據(jù)，強度和穩(wěn)定性的安全系數(shù)必須同時滿足載荷組合，和三類情況下的規(guī)定值，疲勞強度只按載荷組合進行計算。計算輪壓時的載荷組合： 輪壓計算主要是為了驗算碼頭或軌道的承載能力。計算中，起重機及其部件的位置、載荷的影響，風載荷的方向應取最不利方向和作用效果的組合。按以下工況驗算見下表I、大車沒有起制動，小車滿載起制動，有工作風、風向為最不利方向；II、大車沒有起制動，小車空載運行起制動，有工作風、風向為最不利方向；III、大車起制動、小車空載、有工作風、風向為最不利方向；IV、大車沒有起制動，小車空載，有非工作風、風向為最不利方向。輪壓載荷組合見下表2.5所示：表2.5 載荷組合載荷IIIIIIIV

45、起重機自重載荷PGPGPGPGPG起升載荷PQ/PQPQPQPQPQ風載荷PWII/PWIIIPWIIPWIIPWII1.2PWIII慣性載荷PHPHPHPH應用表中載荷組合時必須注意以下幾個問題：各載荷組合按最不利狀態(tài)求出最大和最小輪壓，用于運行機構(gòu)零件及金屬結(jié)構(gòu)的強度計算等；II、III類載荷組合的最小輪壓用于主動車輪的打滑驗算；I、IV類載荷組合用于驗算碼頭或軌道的承載能力；當設計防風拉索、夾軌器或其他類似防風裝置時，可按具體情況計算。整機穩(wěn)定性計算的載荷組合 計算整機的穩(wěn)定性時，必須對起重機工作和非工作（暴風）下的穩(wěn)定性進行校核計算，在不同的規(guī)范和不同的招標書對載荷組合提出的要求不完全

46、相同，應按照用戶認可的規(guī)定或規(guī)范進行載荷組合。有些規(guī)范分無風靜載組合、有風動載和大車運行和小車運行機構(gòu)小車水平慣性力組合，失速載荷組合或突卸載荷組合，這些組合下，在最不利的位置和最不利情況各種負荷對傾覆邊力矩的代數(shù)和大于或等于零，也就是說，當起重機穩(wěn)定力矩的代數(shù)和大于或等于傾覆力矩之和時，可認為起重機整體是穩(wěn)定的。 下表列出了港口起重機穩(wěn)定性基本要求（GB/T18439-2001）中對集裝箱門式起重機穩(wěn)定性驗算的載荷組合。計算中，起重機及其部件的位置、載荷的影響，應取最不利方向和作用效果進行組合。I、工作狀態(tài)下大車沒有起制動、空載、有工作風；II、工作狀態(tài)下大車起制動、滿載、有工作風； III

47、、非工作狀態(tài)下大車起制動、空載、非工作風；穩(wěn)定性計算載荷見下表2.6所示：表2.6 穩(wěn)定性計算載荷載荷IIIIII起重機自重載荷PGPGPGPG起升載荷PQ/PQPQPQPQ風載荷PWII/PWIIIPWIIPWII1.2PWIII慣性載荷PH1.35PHPH2.5 起重機穩(wěn)定性校核2.5.1 最大輪壓驗算橋架型起重機大車或小車運行裝置的單個行走輪對軌道的垂直壓力，稱為輪壓。它是橋架型起重機的重要參數(shù)。橋架型起重機初步設計時的輪壓計算只能是估算。因為有很多影響大車或小車輪壓的因素，如各部分的質(zhì)量及重心位置，迎風面積及形心位置等，只能通過經(jīng)驗或與同類產(chǎn)品類比得到。隨著設計計算的逐步深入、完整，待

48、各部分的結(jié)構(gòu)形式、迎風面積、質(zhì)量等影響輪壓值的因素確定以后，才能精確地計算輪壓。碼頭最大輪壓不超過250kN。輪壓的計算公式如下：圖2.7整機受力簡圖 (2.26)（1）固定部分：自重PG1，重心沿小車運行方向距一側(cè)支腿的水平距離為b1，不考慮沿大車運行方向方向上的左右非對稱性。（2）移動部分：小車PG2，起升載荷PQ(按不同的工況，起升載荷分別為吊具自重或吊具自重PQ+吊載重量PQ)；載荷PG2及PQ/PQ的作用線距一側(cè)支腿的水平距離為l1，不考慮載荷的偏心。（3）外載荷： 1）風載荷 風載荷的合力沿大車運行放向和小車運行方向分解，其中： 沿小車運行方向的風載荷為PWI（不考慮左右的非對稱性

49、），載荷的合力中心高度為h1； 沿大車運行方向的風載荷為PWII，載荷的合力中心高度為h2，其作用線距一側(cè)支腿的水平距離為l2。慣性載荷慣性載荷包括地震載荷、坡道阻力和機構(gòu)運行慣性載荷等，這里以合力的形式出現(xiàn)。沿大車運行方向的慣性載荷為PH1，載荷合力中心的高度為h3；沿小車運行方向的慣性載荷為PH2，載荷作用在小車車輪與軌道的接觸面上，合力中心的高度為h4 。將這些力向大車支腿中心點平移后，則其剛性車架上作用的內(nèi)力為： 沿z軸的軸力：N=PG1+PG2+PQ繞x軸的彎矩：Mx=PH1h3+PW2h2繞y軸的彎矩：My=-PG1（S/2-b1）-（PG2+PQ）（S/2-l1）+PW1h1-P

50、W2（S/2-l2）+PH2h4將N、Mx、MY代入輪壓公式中，得： (2.27)取h1=10000mm，h2=16500mm，h3=17000mm，h4=20856mm，l1=9000mm，l2=19000mm，b1=21500mm，B=16400，n=6，s=43000。帶入上式，則輪壓計算結(jié)果如下表2.7所示：表2.7 輪壓計算結(jié)果位置IIIIIIIV1186.241185.923191.676216.1882175.778175.460169.707153.4083216.161216.479222.232238.5324205.698206.016200.263175.752由上表可

51、見，各種工況下的輪壓都在許用輪壓250KN范圍內(nèi)，輪壓驗算滿足要求。2.5.2 整機穩(wěn)定性驗算抗傾覆穩(wěn)定性是指在最不利的載荷組合條件下，起重機抗傾覆的能力。穩(wěn)定條件是包括自重在內(nèi)的各項載荷對傾覆邊的力矩之和大于或等于零（M0），計算時規(guī)定運算符號為：起穩(wěn)定作用的力矩為正；使起重機傾覆的力矩為負。按工況I的穩(wěn)定性驗算： (2.28)所以在工況I下的集裝箱門式起重機的基本穩(wěn)定性滿足。按工況II的穩(wěn)定性驗算： (2.29)所以在工況II下的集裝箱門式起重機的動態(tài)穩(wěn)定性滿足。按工況III的穩(wěn)定性驗算： (2.30)所以在工況III下的集裝箱門式起重機的抗后傾穩(wěn)定性滿足。第3章 利用VB將總體設計計算過

52、程程序化3.1 VB6.0簡介本次設計中，利用VB將LMQ3543集裝箱門式起重機總體設計計算過程程序化。VB6.0全稱為Visual Basic 6.0，是微軟公司于1998年推出的可視化編程工具MSDN之一，是目前世界上使用最廣泛的程序開發(fā)工具之一。結(jié)構(gòu)簡單，編寫程序?qū)ο到y(tǒng)的資源占有極低，是程序編寫者編寫小型程序的第一選擇！VB的中心思想就是要便于程序員使用，無論是新手或者專家。VB使用了可以簡單建立應用程序的GUI系統(tǒng)，但是又可以開發(fā)相當復雜的程序。VB的程序是一種基于窗體的可視化組件安排的聯(lián)合，并且增加代碼來指定組建的屬性和方法。因為默認的屬性和方法已經(jīng)有一部分定義在了組件內(nèi)，所以程序

53、員不用寫多少代碼就可以完成一個簡單的程序。 窗體控件的增加和改變可以用拖放技術(shù)實現(xiàn)。一個排列滿控件的工具箱用來顯示可用控件（比如文本框或者按鈕）。每個控件都有自己的屬性和事件。默認的屬性值會在控件創(chuàng)建的時候提供，但是程序員也可以進行更改。很多的屬性值可以在運行時候隨著用戶的動作和修改進行改動，這樣就形成了一個動態(tài)的程序。VB的程序可以包含一個或多個窗體，或者是一個主窗體和多個子窗體，類似于操作系統(tǒng)的樣子。有很少功能的對話框窗口（比如沒有最大化和最小化按鈕的窗體）可以用來提供彈出功能。VB的組件既可以擁有用戶界面，也可以沒有。這樣一來服務器端程序就可以處理增加的模塊。VB使用引用計數(shù)的方法來進行

54、垃圾收集，這個方法中包含有大量的對象，提供基本的面向?qū)ο笾С帧Ｒ驗樵絹碓蕉嘟M建的出現(xiàn)，程序員可以選用自己需要的擴展庫。和有些語言不一樣，VB對大小寫不敏感，但是能自動轉(zhuǎn)換關(guān)鍵詞到標準的大小寫狀態(tài)，以及強制使得符號表入口的實體的變量名稱遵循書寫規(guī)則。默認情況下字符串的比較是對大小寫敏感的，但是可以關(guān)閉這個功能。VB使得大量的外界控件有了自己的生存空間。大量的第三方控件針對VB提供。VB也提供了建立、使用和重用這些控件的方法，但是由于語言問題，從一個應用程序創(chuàng)建另外一個并不簡單。3.2 總體設計計算過程程序化在Form1窗體里添加6個命令按鈕控件，然后分別寫上需要程序化的參數(shù)（自重，運行慣性力，風

55、載荷，碰撞載荷，輪壓及其穩(wěn)定性），再加上一個結(jié)束按鈕，如圖3.1所示。圖3.1 總應用程序窗口在右邊的工程資源管理器中，添加窗體。然后把每個窗口改成相應的名字，之后雙擊每個命令按鈕控件，程序代碼窗口便會立即出現(xiàn)，在每個代碼窗口輸入相應的程序，如圖3.2所示。圖3.2 總應用程序代碼在每個窗體中布置控件和文字位置并且編程，這樣在運行時點擊總運行程序中的命令按鈕控件，就會進入相應的界面，相應的界面可以進行對應的參數(shù)化計算。自重的界面如圖3.3所示。圖3.3 自重界面運行慣性力的界面如圖3.4所示。圖3.4 運行慣性力界面風載荷的界面如圖3.5所示。圖3.5 風載荷界面碰撞載荷的界面如圖3.6所示。

56、圖3.6 碰撞載荷界面輪壓及其穩(wěn)定性的界面如圖3.7所示。 圖3.7 輪壓及其穩(wěn)定性界面完成這些步驟之后，點開文件選項，然后點擊生成工程1.exe選項，這樣就可以生成總體的計算程序了。 3.3 總體計算過程程序化結(jié)果實例 在前面的總體計算過程中，已經(jīng)把各個需要的載荷計算出來了。在接下來的編程中把各個計算的結(jié)果帶入其中，得到各個載荷的數(shù)值，得到的界面如下圖所示。圖3.8 自重實例圖3.9 運行慣性力實例圖3.10 風載荷實例圖3.11 碰撞載荷實例圖3.12 輪壓及其穩(wěn)定性實例 可以看出，通過程序得出來的結(jié)果和計算的結(jié)果是一致的，表明結(jié)果正確。 3.4 本章小結(jié)VB是一款非常好用的編程軟件。本章

57、闡述了運用VB編程來使總體設計計算過程程序化的方法。本文在所編寫的程序中輸入相關(guān)的數(shù)值，得出來的結(jié)果與之前計算的結(jié)果是一致的，可以快速知道總體設計計算正確?？紤]到起重機的自重，運行慣性力，受到的風載荷，碰撞載荷，輪壓及其穩(wěn)定性的校核，本文利用VB將這些過程程序化，可以用來快速檢驗參數(shù)化的正確與否。第4章 LMQ3543集裝箱門式起重機主結(jié)構(gòu)三維建模參數(shù)化4.1 solidworks簡介SolidWorks軟件是一個基于特征的、參數(shù)化實體建模三維設計工具。該軟件以參數(shù)化特征造型為基礎，具有功能強大、易學、易用等特點，使得SolidWorks成為領先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWork

58、s能夠提供不同的設計方案、減少設計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks不僅提供如此強大的功能，同時對每個工程師和設計者來說，操作簡單方便、易學易用，其獨有的拖曳功能使我們能在短時間內(nèi)完成大型裝配設計。還可以利用solidworks集成的輔助功能對設計的實體模型進行一系列計算機輔助分析，以便更好地滿足設計需要，節(jié)省設計成本，提高設計效率。在零件建模方面，SolidWorks提供了無與倫比的、基于特征的實體建模功能。通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、薄壁特征、高級抽殼、特征陣列以及打孔等操作來實現(xiàn)產(chǎn)品的設計；通過對特征和草圖的動態(tài)修改，用拖曳的方式實現(xiàn)實時的設計修改；三維草圖功能能為掃描、放樣生成三維

59、草圖路徑，或為管道、電纜、線和管線生成路徑。同時，其強大的曲面建模功能可以通過帶控制線的掃描、放樣、填充以及拖動可控制的相切操作產(chǎn)生復雜的曲面，可以直觀的對曲面進行修剪、延伸、倒角和縫合等曲面的操作。因而，運用SolidWorks軟件可以快捷的建立整機三維模型。Solidworks集成強大的輔助功能，使我們在產(chǎn)品設計過程中可以方便的進行三維瀏覽、運動模擬、碰撞和運動分析、受力分析、運動算例，在模擬運動中為動畫添加馬達等。Solidworks常使用的功能工具有：eDrawing，Solidworks Aninator，photoworks等，還可以利用solidworks提供的Featurewo

60、rks，Solidworks Toolbox等工具來拓展該軟件的使用范圍。4.2 集裝箱門式起重機主結(jié)構(gòu)三維建模在本次建模中，需要用三維建模軟件solidworks建立LMQ3543集裝箱門式起重機的整機模型。由于整機零件的建模量比較大，本文主要建立了此起重機門架的主要零部件模型，然后將相關(guān)的零部件配合起來組裝在一起。首先要新建零件圖，然后在里面開始建模。Solidworks的大部分特征是由二維草圖繪制開始的，草圖繪制在solidworks的使用中占有重要的地位。草圖繪制需要在選定的基準面上進行繪制，如圖4.1所示。圖4.1 草圖繪制界面僅僅有這3個基準面是遠遠達不到繪圖要求的，因此本文在繪圖