机械5

定柱式悬臂起重机结构设计与分析 摘要： 定柱式悬臂起重机是由立柱、回转臂、悬臂驱动装置和电动葫芦组成。立柱下端底座通过地脚螺栓固定在混凝土基础上，由电机带动减速机驱动装置使悬臂回转，电动葫芦在悬臂工字钢上作往返运行作业。它的特点有：自重轻，悬臂长，起重量大，安装、操作、维修简单。它们完全独立，是一种理想的工作岗位起重机，并适用于室外的货场和装卸平台。定柱占地面积校对于起升净空非常小的情况下也能获得最大的起升高度。 本设计从整体设计出发，依次设计计算了2t定柱式悬臂起重机的悬臂和立柱的主要机构部件。选取了螺栓，开式齿轮等主要零部件。设计了符合要求的悬臂结构，并校核了轴承，焊缝强度和转动轴键的强度和刚度等力学性能参数。在设计过程中，运用优化设计的方法，使各个结构尽量达到最合理的布置和选择。 关键词:定柱式；悬臂起重机；电机；驱动装置；立柱 colum
n ca
ntilever cra
ne’s structure desig
n a
nd a
nalysis Abstract: The fixed-pillar ca
ntilever cra
ne is composed of a pillar, a swivel arm, a ca
ntilever drive device a
nd a
n electric hoist.The base of the lower e
nd of the colum
n is fixed o
n the co
ncrete fou
ndatio
n by the a
nchor bolts, the drive device of the reducer is drive
n by the motor to tur
n the ca
ntilever, a
nd the electric hoist ru
ns back a
nd forth o
n the ca
ntilever I-shaped steel.Its features are: lightweight, lo
ng ca
ntilever, large lifti
ngweight, simple i
nstallatio
n, operatio
n a
nd mai
nte
na
nce.They are completely i
ndepe
nde
nt a
nd are ideal job cra
nes for outdooryards a
nd loadi
ng a
nd u
nloadi
ng platforms.Fixed pillar covers a small area.Maximum lifti
ng height ca
n also be obtai
nedwithvery small lifti
ng cleara
nce. Based o
n the overall desig
n, the mai
n mecha
nism compo
ne
nts of ca
ntilever a
nd pillar of 2T fixed-pillar ca
ntilever cra
ne are desig
ned a
nd calculated i
n tur
n.Mai
n compo
ne
nts such as bolts a
nd ope
n gear are selected.The ca
ntilever structurewas desig
ned to meet the requireme
nts, a
nd mecha
nical properties such as beari
ng,weld stre
ngth a
nd rotati
ng shaft key stre
ngth a
nd stiff
nesswere checked.Duri
ng the desig
n process, the optimum desig
n method is used to achieve the most reaso
nable arra
ngeme
nt a
nd selectio
n of each structure. Keywords: fixed pillar type; ca
ntilever cra
ne; motor; drivi
ng device; pillar 目录 1绪论1 1.1课题的背景1 1.2国内外定柱式悬臂起重机的现状与发展前景2 1.2.1国内起重机现状及发展趋势2 1.2.1国外起重机现状及发展趋势2 1.3本设计的主要内容、目标和方法3 1.3.1主要内容3 1.3.2目标3 1.3.3方法3 1.4定柱式旋臂起重机设计制造中应注意的问题4 1.4.1挠度设计4 1.4.2导绳器的设计4 2悬臂起重机基本参数确定5 2.1起重机结构方案的拟定5 2.2起重机主要目标设计参数的确定6 2.2.1基本参数的选择7 2.2.2电动葫芦的选择8 3关键零部件设计11 3.1悬臂工字钢尺寸确定11 3.2缓冲器的选择11 3.2.1缓冲器型号的选择11 3.2.2缓冲器参数的选择12 3.2.3缓冲器强度校核12 3.3横梁结构尺寸的确定及校核12 3.3.1横梁简化模型12 3.3.2横梁结构尺寸的确定13 3.3.3横梁结构内力分析及强度校核14 3.4立柱尺寸及强度校核15 3.4.1立柱相关尺寸确定15 3.4.2立柱强度校核17 3.7定柱式旋臂起重机挠度计算17 3.8立柱外形尺寸设计19 3.9法兰盘尺寸的计算20 3.10地脚螺栓强度校核21 3.11定柱式旋臂起重机确定参数21 4悬臂起重机三维实体建模及二维图22 4.1起重机的三维实体建模22 4.1.1横梁的建模22 4.1.2立柱的建模22 4.1.3立柱与轴承室连接23 4.1.4轴承室主要零部件的建模23 4.1.5斜臂支撑部分建模24 4.1.6球面垫圈、锥面垫圈24 4.1.7整体装配25 4.2悬臂起重机二维图25 4.2.1起重机总体结构图25 4.2.2横梁26 4.2.3轴承室27 4.2.4立柱27 4.2.5法兰盘28 4.2.6立柱外筋板28 4.2.7滚道29 4.2.8滚轮及其支架30 4.2.9悬臂支架30 4.2.10立轴31 5关键零部件有限元分析32 5．1工程有限元分析的基本步骤32 5．2主梁建立实体模型分析33 5．3主梁分析报告35 5.3.1主梁应力结果35 5.3.2主梁应变结果36 5.3.3主梁位移结果37 5.3.4主梁设计检查结果39 5．4立柱建立实体模型分析39 5．5立柱分析报告42 5.5.1立柱应力结果43 5.5.2立柱应变结果43 5.5.3位移结果44 5．6设计改进45 6轴承的选用与装配体48 7总结49 参考文献50 致谢51