文档包括:

Word版说明书1份，共70页，约16000字

 

CAD版本图纸，共6张

Catia三维图一份

 

摘    要

 

本次设计根据国内现状设计满足国内港口运输需要的港口轨道式集装箱龙门起重机(简称RMG)。本RMG由门架结构、起升机构、小车运行机构、大车运行机构、减摇机构等组成，本次设计的主要是任务是对门架部分的设计。为了满足起重量45t的较大起重量、工作频繁选用安全性较高的箱型梁结构；支腿设计成一柔性支腿一边一刚性支腿以解决，其中刚性支腿设计成Y字型以提升刚度同时减少了自重和迎风面积。为满足跨度40m以及有效悬臂11m确定主梁的长度为70m，然后再由起重量与小车总成的重量带来的强度确定主梁的截面及材料选用Q235。本次设计的RMG集装箱堆场的方案为堆三过四，以此确定支腿高度为14.5m；再由两主梁自重186t和起升重量及小车总成重量带来的强度问题确定支腿截面。以标准集装箱长度确定大车跨距为14.4m，然后再由大车轨距和主梁支腿结构来确定上横梁与下横梁的长度与截面。

利用CATIA进行三维建模来辅助研究，将CATIA模型导入ANSYS对小车在跨中和悬臂极限位置对主梁和支腿进行有限元分析。跨中位置主梁最大应力为115.74Mpa，最大变形量30.44mm，支腿最大应力58.179Mpa；悬臂位置主梁最大应力140.92Mpa，最大变形量41.276mm，支腿最大应力69.008Mpa。结果符合设计要求。

关键字：RMG；门架结构设计；CATIA；CAD；ANSYS

 

目录

摘    要 I

ABSTRACT II

1  绪论 1

1.1  研究背景 1

1.2  国内现状 1

1.3  国外现状 2

1.4  发展趋势 2

1.5  本文任务 4

2  总体设计 5

2.1  起重机总概 5

2.2  设计参数 7

2.3  主梁设计 7

2.3.1  基本尺寸设计 7

2.3.2  主梁截面几何参数计算 8

2.4  端梁设计 9

2.5  刚性支腿设计 10

2.6  柔性支腿设计 13

2.7  下端梁设计 15

3  整机稳定性计算 16

3.1  空载起制动时载重稳定性 16

3.2  满载时载重稳定性 18

4  主要部分的计算 21

4.1  主桥架计算 21

4.1.1  载荷计算 21

4.1.2  主梁内力计算 24

4.1.3  强度计算 27

4.1.4  疲劳强度计算 29

4.1.5  主梁稳定性计算 32

4.2  支腿计算 34

4.2.1  载荷计算 34

4.2.2  支腿内力计算 36

4.2.3  支腿强度计算 39

4.2.4  支腿稳定性计算 41

4.3  下横梁的强度计算 43

4.4  连接强度验算 44

4.4.1  计算法兰板上焊缝的强度 44

4.4.2  刚性支腿下端与下横梁联合 46

4.4.3  螺栓连接计算 47

4.5  刚度计算 48

4.5.1  静刚度和位移 48

4.5.2  桥架水平惯性位移 49

4.5.3  起重机偏斜运行对主梁产生的水平位移 49

4.5.4  垂直动刚度 50

4.6  起重机拱度 51

5  有限元分析 52

5.1  有限元介绍 52

5.2  龙门起重机模型建立 52

5.3  门架结构有限元分析 53

5.3.1  模型导入 53

5.3.2  模型特性定义 54

5.3.3  网格划分 55

5.3.4  起重机结构静力分析 56

总结 62

致谢 63

参考文献 64