动臂式塔机毕业设计说明书
QTZ40塔式起重机总体及塔身有限元分析法设计毕业设计说明书 (含图纸)
建筑工程学院本科毕业设计（论文）学科专业机械设计制造及其自动化辅导教师目录第1章前言 (1)1.1塔式起重机概述 (1)1.2塔式起重机的发展情况 (1)1.3塔式起重机的发展趋势 (3)第2章总体设计 (5)2.1 概述 (5)2.2 确定总体设计方案 (5)2.2.1 金属结构 (5)2.2.2 工作机构 (22)2.2.3 安全保护装置 (29)2.3 总体设计设计总则 (32)2.3.1 整机工作级别 (32)2.3.2 机构工作级别 (32)2.3.3主要技术性能参数 (33)2.4 平衡重的计算 (33)2.5 起重特性曲线 (35)2.6 塔机风力计算 (36)2.6.1 工作工况Ⅰ (37)2.6.2 工作工况Ⅱ (41)2.6.3 非工作工况Ⅲ (43)2.7整机的抗倾翻稳定性 (45)2.7.1工作工况Ⅰ (46)2.7.2工作工况Ⅱ (47)2.7.3非工作工况Ⅲ (49)2.7.4工作工况Ⅳ (50)2.8固定基础稳定性计算 (51)第3章塔身的有限元分析设计 (53)3.1 塔身模型简化 (53)3.2 有限元分析计算 (54)3.2.1 方案一 (54)3.2.2 方案二 (79)3.2.3 方案三 (98)第4章塔身的受力分析计算 (121)4.1 稳定性校核 (121)4.2 塔身的刚度检算 (122)4.3 塔身的强度校核 (124)4.4 链接套焊缝强度的计算 (125)4.5 塔身腹杆的计算 (126)4.6 高强度螺栓强度的计算 (127)第5章毕业设计小结 (129)致谢 (130)主要参考文献 (131)吊臂构造型式自升式塔机的塔顶有直立截锥柱式、前倾或后倾截锥柱式、人字架式及斜撑式等形式。
截锥柱式塔尖实质上是一个转柱，由于构造上的一些原因，低部断面尺寸要比塔身断面尺寸为小，其主弦杆可视需要选用实心圆钢，厚壁无缝钢管或不等边角钢拼焊的矩形钢管。
人字架式塔尖部件由一个平面型钢焊接桁架和两根定位系杆组成。
QTZ400塔式起重机臂架设计
QTZ400塔式起重机臂架设计摘要：本次毕业设计题目是QTZ400塔式起重机臂架设计。
本次设计中主要进行了塔机总体选型，整体稳定性计算，其包括（平衡重计算、风载荷计算以及抗倾覆稳定性计算），臂架结构设计及强度校核，臂架焊接工艺及工装夹具设计。
其焊接工艺应尽可能的减小焊接变形和应力集中，胎具的设计应可靠地保证臂架上的各项技术要求。
最后，联系实际，设计出合理的胎具并确定其结构尺寸。
关键词：QTZ400塔式起重机；总体选型；稳定性计算；强度校核；焊接工艺；胎具序言塔式起重机简称塔机，也称塔吊，源于西欧。
具有工作效率高、使用范围广、回转半径大、起升高度高、操作方便以及安装与拆卸比较简便等特点，因而在建筑安装工程中得到了广泛的使用，并成为一种重要的施工机械。
为了适应建筑物结构件的预制装配化、工厂化等新工艺、新技术应用的不断扩大，现在的塔式起重机必须具备下列特点：（1）起升高度和工作幅度较大，起重力矩大；（2）工作速度高，具有安装微动性能及良好的调速性能；（3）要求装拆、运输方便迅速，以适应频繁转移工地之需要。
塔式起重机可以将其分解为金属结构、工作机构和驱动控制系统三个部分。
金属结构是塔式起重机的骨架，它承受着起重机自重以及作业时的各种外载荷，是塔式起重机的主要组成部分，由塔身、塔头或塔帽、起重臂架、平衡臂架、回装支撑架、底架、台车架等主要部件组成。
QTZ400塔式起重机的工作机构有起升机构、变幅机构、回转机构和顶升机构等。
其各机构功能：起升机构主要实现物品的上升与下降；变幅机构改变吊钩的幅度位置；回转机构使起重臂架作3600的回转，改变吊钩在工作平面内的位置；顶升机构使塔机的回转部分升降，从而改变塔式起重机的工作高度。
驱动控制系统是塔式起重机又一个重要的组成部分。
驱动装置用来给各种机构提供动力，最常用的是YZR与YZ系列交流电动机。
控制系统对工作机构的驱动装置和制动装置实行控制完成机构的起动、制动、换向、调速以及对机构工作的安全性实行监控，并及时地将工作情况用各种参量：电流值、电压值、速度、幅度、起重量、起重力矩、工作位置与风速等数值显示出来以使司机在操作时心中有数。
动臂式塔机说明书
目录摘要--------------------------------------------------------- IV ABSTRAC --------------------------------------------------------- V 1 绪论--------------------------------------------------------- 11.1动臂塔式起重机概论------------------------------------------------------- 1 1.1.1动臂塔式起重机发展状况----------------------------------------------- 1 1.1.2 塔式起重机的应用与发展趋势------------------------------------------ 2 1.2 课题任务---------------------------------------------------------------- 2 1.2.1 课题背景和研究意义-------------------------------------------------- 3 1.2.2 课题论述------------------------------------------------------------ 32 整机方案设计-------------------------------------------------- 4 2.1起重臂的臂根铰接点后置回转中心2m ----------------------------------------- 4 2.2起重臂架截面形式及材料--------------------------------------------------- 4 2.3 A形架及防倾覆装置-------------------------------------------------------4 2.3.1防后倾装置-----------------------------------------------------------5 2.4固定平衡重--------------------------------------------------------------- 5 2.5上转台与平衡臂的布置（简称回转平台）------------------------------------- 5 2.6塔身标准节的连接采用销轴连接--------------------------------------------- 62.7底架设计方案------------------------------------------------------------- 73 回转机构设计与回转支承的校核---------------------------------- 73.1 回转机构的设计---------------------------------------------------------- 7 3.1.1传动方案选择--------------------------------------------------------- 8 3.1.2回转支承的选择------------------------------------------------------ 10 3.2 回转机构的校核--------------------------------------------------------- 11 3.2.1主要性能参数(15°时) ------------------------------------------------- 12 3.2.2载荷确定------------------------------------------------------------ 123.2.2.1垂直力---------------------------------------------------------- 123.2.2.2力矩M ----------------------------------------------------------- 133.2.2.3 水平力--------------------------------------------------------- 16 3.2.3回转支承选型计算---------------------------------------------------- 163.2.3.1当量外载荷计算-------------------------------------------------- 163.2.3.2回转支承当量净容量---------------------------------------------- 173.2.3.3 回转支撑校核--------------------------------------------------- 17 3.2.4 回转机构传动装置的计算--------------------------------------------- 173.2.4.1机构传动装置的总力矩计算---------------------------------------- 173.2.4.2回转支承的摩擦阻力矩计算---------------------------------------- 173.2.4.3风荷产生的阻力矩--------------------------------- 错误!未定义书签。
塔式起重机设计毕业设计
塔式起重机设计毕业设计目录第一章关于塔式起重机……………………………………1.1 设备特点与安全装置 (1)1.2 塔式起重机的安全使用与管理…………………（1-4）1.3 塔式起重机的检验要点 (5)第二章塔机小车吊臂设计…………………………………2.1吊臂的主要结构形式及主要寸 (5)2.2 吊臂的主要材料 (5)2.3 吊臂的机构形式 (5)2.4 吊臂的尺寸…………………………………………(5-6)2.5 吊点位置的确定 (6)2.6 吊臂运输单元划分…………………………………(6-7)2.7 吊臂计算简图、载荷、内力计算及在和组合 (7)2.8 吊臂自重小车及变幅机构引起的内力………… (7-8)2.9 吊重引起的内力……………………………………(8-10)2.9.1 水平反力HA(HB)产生的偏心弯矩…………… (10-11)2.9.2 风载引起的内力…………………………… (11-12)2.9.3 回转水平惯性力……………………………… (12-13)2.9.4 起升绳牵引力产生的轴心压力 (13)2.9.5 小车轮压产生下弦局部弯矩 (14)第三章吊臂截面的选择计算………………………3.0 吊臂的几何特征尺寸计算…………………… (14-19)3.1 整体稳定性的计算……………………………(19-23) 3.2 单肢(上、下弦杆)验算………………………(23-26) 3.3 缀条的计算……………………………………(26-28) 3.4 整体强度计算…………………………………(28-29)参考文献………………………………………………………致谢……………………………………………………………第一章关于塔式起重机1.1 设备特点和安全装置1.设备特点塔式起重机的动臂形式分水平式和压杆式两种。
动臂为水平式时，载重小车沿水平动臂运行变幅，变幅运动平衡，其动臂较长，但动臂自重较大。
动臂为压杆式时，变幅机构曳引动臂仰俯变幅，变幅运动不如水平式平稳，但其自重较小。
塔式起重机吊臂、起升机构设计及动力特性分析说明书[精]
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本科毕业设计说明书题目：QTZ80塔式起重机吊臂、起升机构设计及动力特性分析院（部）：机电工程学院专业：机械工程及自动化班级：姓名：学号：指导教师：完成日期：摘要ABSTRACT1 概述1.1本文的课题意义 (4)1.2工程起重机的发展历史与现状 (4)1.3课题关键问题及难点 (5)1.4本文的研究内容 (5)2 起重臂方案设计2.1结构形式设计 (6)2.2截面形式 (7)2.3臂架拉杆的构造 (9)3 起重臂三维建模3.1起重臂标准节建模 (10)4 起重臂有限元（ANSYS）分析4.1ANSYS的基本使用方法 (14)4.2QTZ80点塔式起重机吊臂建模 (14)4.3吊臂各部分强度刚度验算 (19)4.4计算结果讨论 (26)4.5塔机模态分析 (27)5 起升机构设计5.1起升机构的组成布置方式 (31)5.2起升机构的计算 (32)总结谢辞参考文献摘要塔机在我国的基础设施建设和国民经济发展中，发挥着越来越重要的作用。
设计的合理与否直接关系到塔机的性能和成本，关系一个企业的生存与发展。
本文将对QTZ80塔式起重机的起重臂、起升机构的设计做一下详细说明。
本文对QTZ80塔式起重机起重臂的截面形式，起升机构的电机以及起升机构的各种性能和参数做出了详细说明。
以三维造型软件Solid Works 为基础完成QTZ80型塔式起重机起重臂的三维零件图的绘制并完成起重臂的装配，运用ANSYS软件对QTZ80型塔式起重机起重臂进行了有限元分析,对塔身的刚度和强度进行了验算，从而判断该设计的性能是否满足设计要求，最后又用ANSYS软件对QTZ80塔机整体进行了模态分析，得到整个塔机的动力特性。
关键词：三维造型；起重臂；起升机构；有限元；动力特性Abstract1.1 本文的课题意义在科学研究方面，新的理论、新的计算方法的建立以及新产品的研制，都必须经过理论性的计算和实验来证实其可行性和可靠性。
由于塔机在启动、制动和进行耦合运动时，机构和结构将承受强烈的冲击振动，所以就需要准确描述和精确计算塔机结构体系在外激励下的动态过程，从而为塔机的设计、生产提供理论上的和实践上的指导，这对于塔机的经济性和安全性都具有非常重要的意义。
QTZ40塔式起重机总体及臂架设计毕业设计说明书(含图纸)
毕业设计说明书题目：QTZ40塔式起重机总体及臂架设计目录第1章前言 (1)1.1 概述 (1)1.2 发展趋势 (1)第2章总体设计 (2)2.1 概述 (2)2.2 确定总体设计方案 (2)2.3 总体设计原则 (29)2.4 平衡臂与平衡重的计算 (30)2.5 起重特性曲线 (32)2.6 塔机风力计算 (33)2.7 整机的抗倾覆稳定性计算 (43)2.8 固定基础稳定性计算 (49)第3章吊臂的设计计算 (50)3.1 分析单吊点与双吊点的优缺点 (50)3.2 吊臂吊点位置选择 (51)3.3 吊臂结构参数参数 (52)3.4 有限元模型建立过程的几点简化 (53)3.5 吊臂结构的有限元分析计算 (54)3.6 计算结果分析 (69)3.7吊臂强度校核 (76)3.8 吊臂稳定性校核 (76)毕业设计小结 (87)致谢 (88)参考文献 (89)2-1 塔顶结构图图2-3 臂架截面及其腹杆布置1-水平腹杆2-侧腹杆3-上弦杆4-下弦杆臂架1-7节：B=1020mm H=800mm臂架截面尺寸与臂架承载能力、臂架构造、塔顶高度及2-6 附着装置11. 套架与液压顶升机构1）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4.94米，截面尺寸2.0×2.0米2。
外侧设有图2-11 起升机构钢丝绳缠绕示意图1-起升卷筒2-塔顶滑轮 3-起重量限制器滑轮4-载重小车5-臂端固定点6-上滑轮7-吊钩滑轮组变换倍率的方法如下：将上滑轮6用销轴与吊钩滑轮组7的两滑轮的杆交点连接起来，此时即为四倍率状态；拔出销子，上滑轮6上升到载重小车4处固定后，就变为二倍率状态。
2. 回转机构塔机是靠起重臂回转来保障其工作覆盖面的。
回转运动的产生是通过上、下回转支座分别装在回转支承的内外圈上（2-14.1）a=4（2-14.2）a=2图2-14起重特性曲线2.6 塔机风力计算图2-15 工作工况Ⅰ示意图平衡臂风力计算图2-16 工作工况Ⅱ。
塔式起重机设计说明书
摘要被人们喻为“巨人之臂”、“画在天空中的弧、“力与美的象征”的起重机，广泛应用于国民经济各部门进行物质生产和装卸搬运的重要设备。
塔式起重机是一种能在一定范围内垂直起升和水平移动物品的机械，是现代化工业与民用建筑中的主要施工机械。
本次设计是关于塔式起重机的传动部分，目标是使塔式起重机所提起的重物能够正常的升降以及让小车能够在横梁上水平的运行。
首先，根据已知条件确定好设计的传动方案；然后，根据传动方案所提升的负载选择电动机，在依次选择选择蜗杆传动减速器、联轴器、制动器等；接着根据起升高度设计卷筒以及钢丝绳的设计计算，最后是对小车的设计计算；根据上述所选出的标准件以及零部件应用工程软件绘制出塔式起重机的装配图，根据装配图拆出塔式起重机的零部图。
设计塔式起重机构时，根据机构传动选择标准元件实际情况进行零部件的强度和寿命校核验算。
最后把计算结果整理成设计说明书。
总之，为了确保产品的质量和水平，设计工作按照科学的程序进行，分清主次，合理取舍。
关键词：塔式起重机；起升机构；传动设计AbstractBy people known as the”Giant of the arm”,”draw the art in the sky”,”a symble of strength and beauty” ,of the crane is widely used in material production sectors of the national economy and the importance of loading and unloading equipment.Tower crane is a species in certain range of vertical lifting and horizontal movement items of machinery,a modern industrial and civil buliding in the major construction machinery.This design is part of the transmisson tower cranes,tower cranes which objective is to bring the weight down normal and allow car to run at the level of the beam.Fist,according to known the conditions of good design to determine the transmission program;then,according to the load drive upgrade program selection motor,wore drive in the orderof selection options reducer,couplings,brakes,etc;then roll under the lift,the design and Rope design calculation,the last car car is design and calculation;last elect under the standard condition and the application of engineering software to map out parts of tower crane’s assemble drawings,according to dismantle the tower crane assembley drawings of parts and plans.Design of tower crane bodies,in accordance with standard component for Driving choose the actual situation in parts of the intensity and lifetime calibration checking.Final results were organized into design sepcifications.In short,in order to ensure product quality and level of design work carried out in accordance with scientific procedures,to distiguish between primary and secondary,a reasonable choice.Keywords:Tower crane;Hoisting mechanism;Transmission Design.目录1 绪论错误！未定义书签。
塔式起重机总体及平衡臂设计说明书
前言概述发展趋势总体设计概述第1章前言1.1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。
QTZ40型塔式起重机简称QTZ40型塔机，是一种结构合理，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80%。
QTZ40型塔式起重机是400kN·m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。
1.2 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：①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20%左右；②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；③电液比例控制系统和智能控制显示系统的推广应用；④操作更方便、舒适、安全，保护装置更加完善；⑤向吊重量大、起升高度、幅度更大的大吨位方向发展。
第2章总体设计2.1 概述确定总体设计方案塔机金属结构塔顶总体设计是毕业设计中至关重要的一个环节，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。
总体设计指导各个部件和各个机构的设计进行，一般由总工程师负责设计。
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目录摘要--------------------------------------------------------- IV ABSTRAC --------------------------------------------------------- V 1 绪论--------------------------------------------------------- 11.1动臂塔式起重机概论------------------------------------------------------- 1 1.1.1动臂塔式起重机发展状况----------------------------------------------- 1 1.1.2 塔式起重机的应用与发展趋势------------------------------------------ 2 1.2 课题任务---------------------------------------------------------------- 3 1.2.1 课题背景和研究意义-------------------------------------------------- 3 1.2.2 课题论述------------------------------------------------------------ 32 整机方案设计-------------------------------------------------- 4 2.1起重臂的臂根铰接点后置回转中心2m ----------------------------------------- 4 2.2起重臂架截面形式及材料--------------------------------------------------- 4 2.3 A形架及防倾覆装置------------------------------------------------------- 5 2.3.1防后倾装置----------------------------------------------------------- 5 2.4固定平衡重--------------------------------------------------------------- 5 2.5上转台与平衡臂的布置（简称回转平台）------------------------------------- 6 2.6塔身标准节的连接采用销轴连接--------------------------------------------- 62.7底架设计方案------------------------------------------------------------- 73 回转机构设计与回转支承的校核---------------------------------- 83.1 回转机构的设计---------------------------------------------------------- 8 3.1.1传动方案选择--------------------------------------------------------- 8 3.1.2回转支承的选择------------------------------------------------------ 10 3.2 回转机构的校核--------------------------------------------------------- 11 3.2.1主要性能参数(15°时) ------------------------------------------------ 12 3.2.2载荷确定------------------------------------------------------------ 123.2.2.1垂直力---------------------------------------------------------- 123.2.2.2力矩M ----------------------------------------------------------- 133.2.2.3 水平力--------------------------------------------------------- 16 3.2.3回转支承选型计算---------------------------------------------------- 163.2.3.1当量外载荷计算-------------------------------------------------- 163.2.3.2回转支承当量净容量---------------------------------------------- 173.2.3.3 回转支撑校核--------------------------------------------------- 17 3.2.4 回转机构传动装置的计算--------------------------------------------- 173.2.4.1机构传动装置的总力矩计算---------------------------------------- 173.2.4.2回转支承的摩擦阻力矩计算---------------------------------------- 173.2.4.3风荷产生的阻力矩------------------------------------------------ 183.2.4.4坡度引起的阻力矩------------------------------------------------ 19 3.2.5回转机构电机选择与校核---------------------------------------------- 193.2.5.1主要参数-------------------------------------------------------- 193.2.5.2电机选择-------------------------------------------------------- 193.2.5.3功率校核-------------------------------------------------------- 193.2.5.4发热校核-------------------------------------------------------- 204 下支座的设计与校核------------------------------------------- 20 4.1.下支座机构设计--------------------------------------------------------- 21 4.2.下支座有限元后处理----------------------------------------------------- 21 4.2.1后处理各工况加载数据------------------------------------------------ 22 4.2.2后处理结果---------------------------------------------------------- 244.2.2.1最危险工况后处理结果-------------------------------------------- 25 4.3 45°-15°处理结果文件-------------------------------------------------- 28 4.3.1设计分析------------------------------------------------------------ 29 4.3.2载荷与约束信息------------------------------------------------------ 314.3.2.1载荷------------------------------------------------------------ 314.3.2.2约束------------------------------------------------------------ 31 4.3.3处理器输出---------------------------------------------------------- 32 4.3.4处理器日志---------------------------------------------------------- 35 4.3.5应力分析------------------------------------------------------------ 42 4.3.6重量与重心分析------------------------------------------------------ 43 4.3.7网格化结果---------------------------------------------------------- 435 结论------------------------------------------------------- 47致谢--------------------------------------------------------- 48参考文献------------------------------------------------------- 49附录-------------------------------------------------------- 50摘要随着国家西部开发的火热进行以及中国农村向城市化转化进程的加快推进，国家将不断加强基础设施建设，因此，建筑行业仍旧前景广阔。
在这种大好形势下，为建筑业服务的建筑机械行业也有了新的发展机遇。
同时，随着经济的发展，建筑楼群的密集，使塔机的工作空间受限。
基于高层建筑的发展，新制定的领空权许可制度以及跨占邻居领地产生的纠纷等因素，迫使人们改变已有的传统观念，从小车变幅改变为臂架俯仰，为塔机作业创造有利空间，推动了各种类型动臂塔机的改造和发展。