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（完稿）QTZ40塔式起重机总体及吊臂架优化设计（CAD全套）

运，其抗锈蚀和节约运费的效果极为显著。属于中型自升式塔机，综合各种型式的特点，塔身结构采用整体式塔身标准节，如图所示图塔身结构示意图为减轻塔身的自重，充分发挥钢材的承载能力，并适应发展组合制式塔机的需要，对于达到起升高度的塔机塔身宜采用两种不同规格的塔身标准节，而起升高度达到的塔机塔身宜采用种不同规格的塔身标准节。除伸缩式塔身结构和中央顶升式自升塔机的内塔外，塔身结构上下的外形尺寸均保持不变，但下部塔身结构的主弦杆截面则须予以加大。塔身的主弦杆可以是角钢角钢拼焊方钢管无缝钢管式实心圆钢，取决于塔身的起重能力供货条件经济效益以及开发系列产品的规划和需要。塔身节内必须设置爬梯，以便司机及机工可以上下。在设计塔身标准节，特别是在设计拼装式塔身标准节时，要处理好爬梯与塔身的关系，以保证使用安全及安装便利。爬梯宽度不宜小于，梯级间距应上下相等，并应不大于。当爬梯高度大于时，应从高处开始装设直径为的安全护圈，相邻两护圈间距为.。当爬梯高度超过时，爬梯应分段转接，在转接处加休息平台。对于高档的塔机，可根据用户要求增设电梯，以节省司机的体力，充分体现人机工程学的应用。塔身的接高问题在遇到塔身需要接高问题时，应按下述两种不同情况分别处理在额定最大自由高度范围内，根据工程对象需要增加塔身标准节，使低塔机变为高塔机。根据施工需要，增加塔身标准节，使塔身高度略超越固定式塔机的规定最大自由高度。在进行具体接高操作之前，还应制定相关的安全操作规程，以保证拆装作业的安全顺利进行。．转台装置转台是个直接坐在回转支承转盘上的承上启下的支撑结构。上回转自升式塔机的转台多采用型钢和钢板组焊成的工字型断面环梁结构，它支撑着塔顶结构和回转塔架，并通过回转支承及承座将上部载荷下传给塔身结构。．回转支承装置回转支承简称转盘，是塔式起重机的重要部件，由齿圈座圈滚动体隔离快连接螺栓及密封条等组成。按滚动体的不同，回转支承可分为两大类是球式回转支承，另类是滚柱式回转支承。柱式回转支承柱式回转支承又可分为转柱式和定柱式两类。定柱式回转支承结构简单，制造方便，起重回转部分转动惯量小，自重和驱动功率小，能使起重机重心降低。转柱式结构简单，制造方便，适用于起升高度和工作幅度以及起重量较大的塔机。滚动轴承式回转支承滚动轴承式回转支承装置按滚动体形状和排列方式可分为单排四点角接触球式回转支承双排球式回转支承单排交叉滚柱式回转支承三排滚柱式回转支承。滚动轴承式回转支承装置结构紧凑，可同时承受垂直力水平力和倾覆力矩是目前应用最广的回转支承装置。为保证轴承装置正常工作，对固定轴承座圈的机架要求有足够的刚度。滚动轴承式回转支承，回转部分固定，在大轴承的回转座圈上，而大轴承的的固定座圈则与塔身底架或门座的顶面相固结。设计选用球式回转支承，其优点是刚性好，变形比较小，对承座结构要求较低。钢球为纯滚动，摩擦阻力小，功率损失小。根据构造不同和滚动体使用数量的多少，回转支承又分为单排四点接触球式回转支承双排球式回转支承单排交叉滚柱式回转支承和三排滚柱式回转支承。设计采用单排四点接触球式回转支承，它是由个座圈和齿圈组成，结构紧凑，重量轻，钢球与圆弧滚道四点接触，能同时承受轴向力径向力和倾翻力矩。．底架塔机底架构造随着塔身结构特点转柱式塔身或定柱式塔身，起重机的走形方式轨道式轮胎式或履带式及爬升方式内爬式或外附着自升式而异。小车变幅水平臂架自升塔机采用的底架结构可分为十字型底架，带撑杆的十字型底架，带撑杆的井字型底架，带撑杆的水平框架式杆件拼装底架和塔身偏置式底架。本次设计采用的是带撑杆的底架。底架用工字钢焊接成框架结构，在四角安装有四条辐射状可拆卸支腿，该支腿用槽钢焊接而成，用螺栓与框架结构连接，底架通过个预埋地脚螺栓与基础固定，螺栓为，底架外轮廓尺寸约为长宽高。撑杆的作用是使塔身基础节与底架的四角相连，形成个空间结构，增加塔机整体稳定性。由于塔身撑杆的设置，塔身危险断面由塔身根部向上移到撑杆的上支承面，同时塔身根部平面对底架的作用减小，从而改善底架的受力情况。底架安装时，将底架拼装组合，放置于混凝土基础上，对正四角的放射形支腿地脚螺栓，使底架垫平牢实，要求校平，平面度小于，拧紧个的地脚螺栓。.附着装置附着装置由套附着框架，四套顶杆和三根撑杆组成，通过它们将起重机塔身的中间节段锚固在建筑物上，以增加塔身的刚度和整体稳定性．撑杆的长度可以调整，以满足塔身中心线到建筑物的距离限制．塔身附着装置是用角钢对焊组合成的附着框架，由螺栓联接成框形，包箍于塔身标准的外表面，在附着框架下方的塔身主弦杆上分别固定个小抱箍，以支持附着框架的重量，再由三根可伸缩调整的附着撑杆，通过销轴把该框架与建筑物连接，使塔机在规定高度与建筑物附着。．附着装置如图所示附着装置.套架与液压顶升机构爬升架爬升架主要由套架，平台，液压顶升装置及标准节引进装置等组成。套架是套在塔身标准节外部。套架用无缝钢管焊接而成，节高.米，截面尺寸米。外侧设有平台和套架爬升导向装置爬升滚轮。在套架内侧的下方，还设有支承套架的支块，当套架上升到规定位置时，需将此支块连同套架支托于塔身标准节的踏块上。为便于顶升安装的安全需要特设有工作平台，爬升架内侧沿塔身主弦杆安装个滚轮，支撑在塔身主弦杆外侧，在爬升架的横梁上，焊上两块耳板与液压系统油缸铰接承受油缸的顶升载荷，爬升架下部有两个杠杆原理操纵的摆动爪，在液压缸回收活塞以及引进标准节等过程中作为爬升架承托上部结构重量之用。顶升机构顶升机构主要由顶升套架顶升作业平台和液压顶升装置组成，用于完成塔身的顶升加节接高工作。套架上回转自升塔机要有顶升套架。的主要优点是可以适当减少平衡重的用量，相应减少塔身上部的垂直载荷。,塔式起重机,总体,整体,吊臂,优化,设计,毕业设计,全套,图纸设计项目计算与说明结果前言概述发展趋势总体设计概述确定总体设计方案塔机金属结构塔顶吊臂构造型式分节问题截面形式及截面尺度腹杆布置和杆件材料选用吊点的选择与构造平衡臂和平衡重平衡臂的结构型式平衡重拉杆上下支座塔身塔身结构断面型式塔身结构腹杆系统标准节间的联接方式塔身结构设计塔身的接高问题转台装置回转支承底架附着装置套架与液压顶升机构爬升架顶升机构套架液压顶升基础工作机构起升机构起升机构的传动方式起升机构的驱动方式起升机构的减速器起升机构的制动器滑轮组倍率回转机构变幅机构安全装置限位开关起升高度限制器起重量限制器力矩限制器风速仪钢丝绳防脱装置电气系统总体设计原则整机工作级别机构工作级别主要技术性能参数平衡臂与平衡重的计算起重机各部件对塔身的中心力矩起重特性曲线各幅度时起重量起重特性曲线塔机的风力计算工作工况Ⅰ平衡臂风力计算风力系数选取由平衡臂的设计尺寸计算迎风面积风力计算起升机构的风力计算平衡重风力计算起重臂风力计算变幅机构风力计算塔顶风力计算上下支座风力计算塔身风力计算司机室风力计算工作工况Ⅱ平衡臂风力计算起升机构风力计算平衡重风力计算起重臂风力计算变幅机构风力计算塔顶风力计算上下支座风力计算塔身风力计算司机室风力计算非工作工况Ⅲ平衡臂风力计算起升机构风力计算平衡重风力计算起重臂风力计算变幅机构风力计算塔顶风力计算上下支座风力计算塔身风力计算司机室风力计算起重机抗倾覆稳定性计算工作工况Ⅰ平衡臂部分起重臂部分塔身部分基础部分工作工况Ⅱ平衡臂部分起重臂部分塔身部分基础部分惯性载荷坡度载荷风载荷非工作工况Ⅲ平衡臂部分起重臂部分塔身部分基础部分风载荷工作工况Ⅳ平衡臂部分起重臂部分塔身部分基础部分风载荷固定基础稳定性计算吊臂的设计计算分析单吊点与双吊点的优缺点吊臂吊点位置选择吊臂结构参数选择有限元模型建立过程的几点简化自重及风载简化吊点处约束的确定单元类型选择模型生成分析过程吊臂结构的有限元分析计算吊臂结构有限元分析程序命令流前处理模块定义臂架至七节节点塔尖节点定义工况节点定义求解类型单元类型定义材料属性定义梁单元实常数定义杆单元实常数定义臂架上弦杆至二节定义臂架上弦杆三至五节定义臂架上弦杆六至七节定义臂架前侧下弦杆至五节定义臂架后侧下弦杆至五节定义臂架前侧下弦杆六至七节定义臂架后侧下弦杆六至七节定义臂架节侧腹杆定义臂架节水平面腹杆定义臂架二至五节侧腹杆定义臂架二至五节水平面腹杆定义臂架六节侧腹杆定义臂架六节水平面腹杆定义臂架七节侧腹杆定义臂架七节水平面腹杆定义吊臂拉杆施加工况集中载荷退出前处理并进入求解模块施加工况集中载荷并求解施加工况集中载荷并求解退出求解模块模型示意图进入后处理模块读入工况并显示结果读入工况并显示结果读入工况并显示结果退出后处理模块计算结果分析确定优化结论各工况数据工况变形图工况变形图工况变形图工况变形图工况变形图工况变形图工况变形图工况变形图工况变形图提取轴向力上弦杆轴向力最值下弦杆轴向力最值侧腹杆轴向力最值水平腹杆轴向力最值分析确定危险工况危险工况吊臂强度校核吊臂稳定性校核工况上弦杆三五节稳定性校核工况上弦杆六七节稳定性校核工况下弦杆五节稳定性校核工况下弦杆六七节稳定性校核工况侧腹杆节稳定性校核工况侧腹杆二五节稳定性校核工况侧腹杆六七节稳定性校核工况水平腹杆节稳定性校核工况水平腹杆二五节稳定性校核工况水平腹杆六七节稳定性校核第章前言.概述塔式起重机是我们建筑机械的关键设备，在建筑施工中起着重要作用，我们只用了五十年时间走完了国外发达国家上百年塔机发展的路程，如今已达到发达国家九十年代末期水平并跻身于当代国际市场。型塔式起重机简称型塔机，是种结构合理，性能比较优异的产品，比较国内同规格同类型的塔机具有更多的优点，能够满足高层建筑施工的需要，可用于建筑材料和预制构件的吊运和安装，并能在市内狭窄地区和丘陵地带建筑施工。高层建筑施工中，它的幅度利用率比其他类型起重机高，其幅度利用率可达全幅度的。型塔式起重机是•上回转自升式塔机。上回转自升塔式起重机是我国目前建筑工程中使用最广泛的塔机，几乎是万能塔机。它的最大特点是可以架得很高，所以所有的高层和超高层建筑桥梁工程电力工程，都可以用它去完成。这种塔式起重机适应性很强，所以市场需求很大。.发展趋势塔式起重机是在第二次世界大战后才真正获得发展的。在六十年代，由于高层超高层建筑的发展，广泛使用了内部爬升式和外部附着式塔式起重机。并在工作机构中采用了比较先进的技术，如可控硅调速涡流制动器等。进入七十年代后，它的服务对象更为广泛。因此，幅度起重量和起升高度均有了显著的提高。就工程起重机而言，今后的发展主要表现在如下几个方面整机性能由于先进技术和材料的应用，同种型号的产品，整机重量要轻左右高性能高可靠性的配套件，选择余地大适应性好,性能得到充分发挥电液比例控制系统和智能控制显示系统的推广应用操作更方便舒适安全，保护装置更加完善向吊重量大起升高度幅度更大的大吨位方向发展。第章总体设计.概述总体设计是毕业设计中至关重要的个环节，它是后续设计的基础和框架。只有在做好总体设计的前提下，才能更好的完成设计。它是对满足塔机技术参数及形式的总的构想，总体设计的成败关系到塔机的经济技术指标，直接决定了塔机设计的成败。总体设计指导各个部件和各个机构的设计进行，般由总工程师负责设计。在接受设计任务以后，应进行深入细致的调查研究，收集国内外的同类机械的有关资料，了解当前的国内外塔机的使用生产设计和科研的情况，并进行分析比较，制定总的设计原则。设计原则应当保证所设计的机型达到国家有关标准的同时，力求结构合理，技术先进，经济性好，工艺简单，工作可靠。.确定总体设计方案塔式起重机是上回转液压自升式起重机。尽管其设计型号有各种各样，但其基本结构大体相同。整台的上回转塔机主要由金属结构，工作机构，液压顶升系统，电器控制系统及安全保护装置等五大部分组成。金属结构塔式起重机金属结构部分由塔顶，吊臂，平衡臂，上下支座，塔身，转台等主要部件组成。对于特殊的塔式起重机，由于构造上的差异，个别部件也会有所增减。金属结构是塔式起重