机械5

摘要 起重机作为现在工业中不可缺失的一员，在物流领域中被广泛使用。港口码头、企业及物流园等各个生产场所都能见到门机的身影。物流行业高速发展的今天，我国的工业正处在飞速发展的阶段，它不仅在我们的工业经济体系中一直占有重要的位置，在我们的社会生产和人们日常生活等各个领域的广泛应用范围也在逐步得到扩大。它的整体结构设计被认为是起重机动力系统设计的一个重要组成环节，合理的整体结构设计对于改善整体结构的力学性能、提高自然资源综合利用率,具有重要的前瞻性和现实意义。与此同时，起重机的设计方式也由传统力学分析方法逐步朝着先进的使用电脑进行设计计算的方法改变[1]。 本次设计主要是对双梁A型门式起重机进行三维建模和有限元分析。使用SolidWorks对它的各个零件进行建模，最后进行装配得到双梁门式起重机的三维立体模型，将模型进行简化后导入到有限元分析软件ANSYS里，对模型定义约束，在跨中和悬臂极限位置处分别加载，进行分析得到模型整体应力分布情况和主梁的变形程度。 关键词：门式起重机；结构设计；ANSYS 目录 第一章绪论1 1.1起重机概述及结构简介1 1.2国内外发展现状1 1.2.1国内发展现状1 1.2.2国外发展现状4 1.3研究目的和意义7 1.3设计任务书及基本参数8 第二章整体尺寸确定10 2.1材料选择及许用应力： 10 2.2整体尺寸确定10 2.2.1主梁截面尺寸10 2.3主梁计算12 2.3.1主梁载荷及内力计算12 2.3.2主梁的内部载荷及应力的计算12 第三章主梁截面几何参数计算18 3.1.确认主梁截面18 3.2主梁迎风面积18 3.3求重心坐标18 3.4求主梁截面的惯性矩19 3.5截面的弹性模量19 3.6载荷组合及强度、稳定性验算19 3.6.1载荷组合19 3.6.2强度计算21 3.6.3稳定性计算23 3.7主梁框架的刚度计算26 3.8主梁静刚度计算26 3.9主梁动刚度计算27 第四章支腿计算29 4.1支腿截面尺寸29 4.2支腿截面几何参数计算29 4.3载荷及内力计算31 4.5支腿的稳定性计算38 第五章门形架（马鞍）计算45 5.1门形架截面尺寸及参数计算45 5.2载荷及内力计算46 5.3门形架强度计算49 第六章下横梁以及连接与校核的计算51 6.1下横梁截面尺寸及参数计算51 6.2主梁之间的法兰连接53 6.3刚度支腿与主梁联接处螺栓强度计算54 6.4柔式支腿与主梁联接处螺栓强度计算55 6.5工作状态稳定性56 6.6自重稳定性安全系数验算57 第七章起重机模型的建立58 7.1SOLIDWORKS概述58 7.1.1应用软件SOLIDWORKS简介58 7.2模型创建60 7.2.1.主梁三维建模60 7.3有限元分析的过程68 7.4工况的确定及载荷分析71 7.4.1强度校核结果71 7.4.2刚度校核结果73 总结75 参考文献76 致谢78