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Word版说明书1份，共102页，约34000字

 

CAD版本图纸，共15张

 

 

摘要

   塔式起重机作为建筑施工的主要设备，在建筑等行业发挥着极其重要的作用。塔式起重机属于臂架型起重机，由于其臂架铰接在较高的塔身上，且可回转，臂架长度较大，结构轻巧、安装拆卸运输方便，适于露天作业，因此大多数用于工业与民用建筑施工。

本次设计在参照同类塔式起重机基础上，对QTZ40型塔式起重机进行总体设计及塔顶分析设计。在塔顶设计工程中，采用了有限元法对其进行分析计算，采用了ANSYS10.0软件进行分析。

按照整机主要性能参数，确定各机构类型及钢结构型式，主要确定了塔顶的结构参数。通过对塔顶作适当的简化，应用ANSYS10.0软件建立塔顶的有限元模型，施加各工况载荷，进行求解，进而可得各节点受力情况及各单元所受轴向力、轴向应力大小及各工况下塔顶的变形挠度大小，并能演示塔顶加载过程的动画，清晰的展现了各工况下塔顶的受力性能。

本设计为QTZ400塔式起重机总体及塔顶优化设计，主要分为以下几个方面： 首先，进行总体设计，包括平衡臂与平衡重计算、塔机风力计算和整机的抗倾覆稳定性计算；其次是塔顶的设计包括受力分析、结构简化、有限元分析、受力校核（包括校核强度、刚度和稳定性）等。

本次设计分析通过修改模型参数共准备了三种不同方案，进而对不同模型方案进行分析比较。由比较不同模型在相同工况下的受力状况及刚度状况，综合分析强度和刚度条件，可得出受力最为合理的一组模型参数，通过对此组参数下模型进行强度及刚度校核，进而获得塔顶的最终参数结果

关键词：QTZ40型塔式起重机     塔顶    有限元分析     ANSYS10.0

 

 

目录

第一章 前言???????????????????????????????????????????????????????1  

1.1 塔式起重机概述??????????????????????????????????????????????1

1.2 塔式起重机的发展趋势????????????????????????????????????????1

第二章 总体设计??????????????????????????????????????????????????2

2.1 概述????????????????????????????????????????????????????????2

2.2 确定总体设计方案????????????????????????????????????????????2

2.2.1 金属结构????????????????????????????????????????????????2

2.2.2 工作机构???????????????????????????????????????????????19

2.2.3 安全保护装置???????????????????????????????????????????27

2.3 总体设计设计总则???????????????????????????????????????????29

2.3.1 整机工作级别 ??????????????????????????????????????????29

2.3.2 机构工作级别???????????????????????????????????????????29

2.3.3主要技术性能参数??????????????????????????????????????? 30

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?????????????????????????????????????????????? 34

2.6.1 工作工况Ⅰ?????????????????????????????????????????????34

2.6.2 工作工况Ⅱ?????????????????????????????????????????????38

2.6.3 非工作工况Ⅲ???????????????????????????????????????????40

    2.7整机的抗倾翻稳定性?????????????????????????????????????????43

        2.7.1工作工况Ⅰ?????????????????????????????????????????????44

        2.7.2工作工况Ⅱ?????????????????????????????????????????????45

        2.7.3工作工况Ⅲ?????????????????????????????????????????????46

        2.7.4工作工况Ⅳ?????????????????????????????????????????????47

    2.8固定基础稳定性计算?????????????????????????????????????????49

第三章 塔顶的总体结构和受力分析??????????????????????????????51

3.1 塔顶总体???????????????????????????????????????????????????51

3.1 塔顶尺寸设计???????????????????????????????????????????????52

3.1 塔顶受力分析???????????????????????????????????????????????53

第四章 塔顶的模型简化和有限元分析????????????????????????????55

4.1 塔顶模型建立的几点简化及分析过程???????????????????????????55

4.2 塔顶结构的有限元分析???????????????????????????????????????55

4.2.1塔顶模型的建立?????????????????????????????????????????56

4.2.2有限元分析计算?????????????????????????????????????????57

第五章 塔顶受力校核

    5.1 塔顶稳定性校核?????????????????????????????????????????????98

5.2 塔顶刚度校核???????????????????????????????????????????????99

5.3 塔顶强度校核???????????????????????????????????????????????99

第六章 毕业设计小结???????????????????????????????????????????100

致谢?????????????????????????????????????????????????????????????101

主要参考文献????????????????????????????????????????????????????102