机械5

QTZ40塔式起重机总体及塔身的优化设计【含CAD图纸】 摘要 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身分析设计。在塔身设计工程中，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。 首先按照整机主要性能参数，确定各机构类型及钢结构型式，主要确定了塔身的结构参数，并按照风载荷平行于起重臂方向，风载荷与起重臂方向呈45度角时两种工况分析。通过对塔身作适当的简化，应用ANSYS10.0软件建立塔身的有限元模型，施加各工况载荷，进行求解，进而可得各工况下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身的变形挠度大小，并能演示塔身加载过程的动画，清晰的展现了各种工况下塔身的受力性能。 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，进而获得塔身的最终参数结果。 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Ⅰ37 2.6.2工作工况Ⅱ41 2.6.3非工作工况Ⅲ43 2.7整机的抗倾翻稳定性45 2.7.1工作工况Ⅰ46 2.7.2工作工况Ⅱ47 2.7.3非工作工况Ⅲ49 2.7.4工作工况Ⅳ50 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章设计小结129 致谢130 主要参考文献131 实习报告 附：英文翻译