定柱式懸臂起重機結構設計與分析含proe三維及16張CAD圖
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Crane Work Needs More Technique
The invention of crane has greatly increased people’s work efficiency .People can use crane to handle with huge articles which used to be taken a long time to do, especially in a small are The bridge type hoist crane is required to handle with huge accessory? or?huge device.
The birth worldwide industry early post-war years, the crane industry came to an aImost complete standstill. By the end of the decade, however, crane construction had diversified and spread around the world and the industry seemed infused with newfound energy that left it flourishing as never before. Lightweight cranes that arrived on site ready for use came to dominate construction sites as people realised the advantages of not having to dismantle them between jobs. These new designs did away with the need to have other lifting equipment assisting during rigging - a big contrast to the cumbersome rigging of previous designs. But, before all this could happen came the horrors of the Second World War. By 1940 of Europe was completely caught up in the conflict. By the time the war ended, Europe and other parts of the world had been subjected to extraordinary political, economic and social changes that would affect the entire fabric of society, including the construction and crane industries, for many decades to come. In the US, steam locomotives were starting to be replaced by diesel - by 1953 more than 50 per cent of all locomotives would be diesel. During the war the mass production of excavators, scrapers and cranes continued. 1940, for example, saw Thew launch the new 'Lorain Motocrane' series. This consisted of three cranes which, for the first time in history, were mounted on chassis built by the crane manufacturer itselfi The smallest crane, the MC-2, could lift 7.6 tonnes, the MC-2 9.9 tonnes and the MC-3 13.5 tonnes. These cranes were delivered to the army by the thousand, and were also mounted on portals for use as harbour cranes (the MC-4 model). The war had, of course, taken its toll on the number of able-bodied men available to work in the crane industry and there was a serious shortage of good crane drivers. At Thew, newcomers were taught crane operations over a two-day course presented by A.C Burch, an experienced mechanic and graduate of the Naval Academy, and L.K Jenkins. These two gentlemen were probably the originators of 'operator training' as we know it today. As they had actually designed the Motocrane, both knew it inside out and were pleased to pass on this knowledge.
When the Japanese National Railways committed itself to buying the prototype of a machine designed to remove railway clips, the tide turned. The machine worked splendidly and iVlasuo Tadano toured Japan showing on 35 millimetre film just what it could do. He collected numerous orders for the machine along the way and at the same time seems to have been an early pioneer of the company videos so beloved by today's marketing professionals!
Other countries were also building noteworthy cranes. Italy, in particular, was developing into a source of innovative ideas for the industry.In1948 in Legnano,near Milan,Carlo Raimodi built his first slewing tower crane,a classic top slewer The company was originally established in 1863 as a foundry and had, until making its crane debut, built machines and components for the millwright and other industries. There was now a worldwide boom in construction and this attracted the attention of specialist equipment manufacturers, many of whom followed the launch of crane ranges with the introduction of concrete mixing equipment. This combination of equipment was supplied in a variety of forms: Reich, Ibag and Liebherr, for example, supplied cranes and concrete mixing machines designed to be used together. Important slewing tower crane manufacturer.
The bridge type hoist crane car consists of protmoted organization，the car frame，the car movement organization，hoisting mechanisms and so on. Its operation structure is composed of reducer，the driving wheel group，the driven wheel group，the transmission shaft and some connect fitting. The core of this structure is the design of the reducer.
This bridge type hoist crane is be used to the hydroelectric power station. It is installed in the expanded workshop of Fengman water and electricity station.It is used to installing,examining and repairing the water-turbine generator set and its accessorial equipments.the equipments in the water and electricity station are large?or?medium-size. These equipments have a high request on the load of bridge type hoist crane , so they also have a high request on the capability of the reducer.
Grab bridge bridge crane is running on the elevated track, the car driven by the lifting of materials crawl grab a bridge-crane. Bridge laying on both sides along the elevated track on the vertical run, lifting trolley along the bridge in laying the track on the horizontal run, a rectangular scope of work, you can make full use of space below the bridge lifting material from Ground equipment hindered. Grab bridge cranes widely used in power plants, Mei Chang, and other needs of bulk material handling of the occasion, because of the heavy equipment, transportation difficulties installation, testing the quality of their products in general need in the field. Therefore, control equipment requirements for wiring, small size and portability. And the use of fixed-site conditions, also called a random testing equipment manual control functions to ensure the safety of operation. With the lifting of the transport requirements of the mechanical control continuously improve, more and more advanced means of control. At present the domestic bridge crane control system requires people at the scene to control, control methods are backward. In small and medium-sized crane, the most direct control over the use of controllers, car running, Lord, vice hook upgrade, dropped weights and speed
Crane work needs more technology. Construction of tower cranes are the main vertical transportation equipment and also a measure of construction companies and equipment strength of the important logo, in today's increasingly competitive construction market, to meet the construction needs of many construction companies have bought the tower crane. With the tower crane at the construction site of the widely used by the tower crane accident also caused more and more to people's lives and property brought about great losses. According to national statistics, the departments concerned, the tower crane accident rate reached 2.77 percent. Its security problem is still the urgency of the construction
Loose training, testing and oversight requirements for the people who work around construction cranes have fostered a false sense of security in our industry. The recent deadly tower-crane collapse at a congested New York
City building site should be a wake-up call for us to question and step up our current safety practices.
Training and testing is king when it comes to safety. But the construction industry is putting unqualified personnel in the seats of construction cranes, even with today's testing. In many places, no experience is necessary after passing a standardized test. One week of study will give some people enough knowledge to pass a certification examination, and then they can jump into the cab of a crane.
Imagine that a commercial airline pilot had the same training as a certified crane operator. How would you feel the next time you decided to fly? In California, it takes more hours of training to wield a pair of scissors in a hair salon than to operate potentially dangerous lifting machinery. How does this make sense?
Riggers and signal persons also need standard training and testing to ensure safety under the hook. Employers usually allow any craft to signal a crane on a jobsite, despite best practices that require only qualified people do so. How is it then that uncertified and untrained people are allowed to signal and rig under the hook of a licensed or certified operator?
Tower cranes are particularly risky as urban sites become more congested, and the risk of a catastrophic event is very high during climbing operations. Yet most tower-crane climbing crews are trained in a non-traditional manner, via secondhand knowledge that has been passed down over time. The problem with this type of hand-me-down knowledge is that it changes over the years, leaving out small-but-important details along the way. This "osmosis" of knowledge leads crews to develop their own tricks for climbing cranes, often forsaking basic safety in an attempt to save time and energy.
In many cases, there are no safety devices or alarms to warn of a serious problem. Climbing crews are subjected to pressures that affect safety-critical decision-making. It is not uncommon for climbs to continue with damaged or leaking hydraulic systems, out-of-adjustment or jammed guide rollers, often working in the dark and for extended hours. This "MacGyver" method of climbing, where every jump becomes a new adventure, should not be the norm.
Climbing-frame designs vary among manufacturers, but the operational steps are similar in principle. The climbing process is relatively straightforward, with a mixture of physical work and technical procedure. It is not complex; it is more about knowing the proper sequence of what needs to be done and then following the steps, one by one, making sure each step has been successfully completed before moving onto the next. It is essential that everyone know exactly what is going on and what the dangers are at every stage.
When these needs are satisfied, crane operations should be carried out in strict accordance with the manufacturers' instructions, engineering principals and governmental laws. But industry stakeholders and lawmakers need to step up their lax standards to protect the public. New York City residents, who have seen their homes turned into dust and debris, would be shocked at the way the industry deals with these issues.
That's why the industry needs standardized training, testing and oversight for this work, including a practical assessment of competence. Technicians should have model-specific training directly from the manufacturer, along with a level of practical experience. Inspectors, too, should be required to have specific technical training. They should be independent from all aspects of installation and maintenance to allow for objective decisions. Key personnel on erection crews should have standard training and testing.
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起重機工作需要很多科技
起重機的出現(xiàn)大大提高了人們的勞動效率，以前需要許多人花長時間才能搬動的大型物件現(xiàn)在用起重機就能輕易達到效果，尤其是在小范圍的搬動過程中起重機的作用是相當明顯的。
戰(zhàn)后的前幾年，世界性的工業(yè)誕生了，起重機行業(yè)幾乎完全停止。然而到這個年代末，起重機的建造變得多元化并傳播到世界各地，它的前所未有的蓬勃發(fā)展似乎整個工業(yè)注入了新能源。輕型起重機投入到工作地點并準備作為主要機械，因為人們意識到了在工作間不用拆除他們的的優(yōu)點。這些新的設計也不再需要其他起重設備協(xié)助操縱——相比以前在安裝前要進行繁瑣的設計。但是，在這一切之前發(fā)生了恐怖的第二次世界大戰(zhàn)。到1940年，歐洲完全陷入了戰(zhàn)爭中。到戰(zhàn)爭結束后的幾十年來，歐洲和世界其他地區(qū)發(fā)生了巨大的政治，經(jīng)濟和社會變化，將影響整個社會結構，包括建造業(yè)和起重機行業(yè)。在美國，蒸汽機已開始改為柴油機——到1953年超過百分之五十的機車將使用柴油機。戰(zhàn)爭期間，挖掘機，鏟運機和起重機的大規(guī)模生產(chǎn)在繼續(xù)。例如1940年，看到Thew推出新的'Lorain Motocrane'系列。這其中包括三種起重機，是歷史上首次自身安裝了底盤的起重機。最小的MC - 2 ，起重量達7.6噸， MC – 2起重量為9.9噸，MC – 3起重量為13.5噸。這些起重機許多被用于軍隊，有的還安裝在港口用作港灣式起重機（在MC - 4型） 。當然，這場戰(zhàn)爭已經(jīng)削弱了能在起重機行業(yè)工作的健壯的男人的數(shù)量，并且優(yōu)秀的起重機司機嚴重短缺。在Thew ，一位畢業(yè)于美國海軍學院的經(jīng)驗豐富的技工A C Burch和L K Jenkins進行了為期兩天的起重機業(yè)務課程的教授。這兩位紳士好比是我們今天所知的“經(jīng)營者培訓”的創(chuàng)始人。他們實際上已設計了動力起重機，都深深地了解起重機，并很高興傳授這方面的知識。
當日本國家鐵路公司致力于采購一種旨在搬動鋼軌扣板的原型機，潮流逆轉(zhuǎn)。該設備工作極為出色。iVlasuo Tadano環(huán)游日本，用35毫米的電影展示該設備的強大用途。沿路上，他獲取了大量訂單。同時，他好像成為當今市場營銷專家所寵愛的公司影像傳播的先驅(qū)！
其他國家也在大力發(fā)展起重機。特別是意大利，逐漸發(fā)展成為該行業(yè)的創(chuàng)新基地。1948年Carlo Raimodi在米蘭附近的Legnano，首次建造了回轉(zhuǎn)塔式起重機，一種經(jīng)典的頂端回轉(zhuǎn)起重機。公司最初成立于1863年，在生產(chǎn)起重機之前，是一間鑄造廠并為技工和其他行業(yè)生產(chǎn)機械設備。當時全球建筑業(yè)空前繁榮，吸引了專業(yè)設備制造商的注意。其中許多公司在推廣起重機后，推出了混凝土攪拌設備。提供了多種不同組合，例如，Reich，Ibag和Liebherr設計開發(fā)了起重機與混凝土攪拌設備一起使用的組合。
橋式起重機小車運行機構設計主要包括起升機構、小車架、小車運行機構、吊具等部分。其中的小車運行機構主要由減速器、主動輪組、從動輪組、傳動軸和一些連接件組成。橋式起重機是水電站橋式起重機，安裝于豐滿水電站擴建工程廠房內(nèi)，用于水輪發(fā)電機組及其附屬設備的安裝和檢修工作。水電站內(nèi)設備一般都是大中型設備，對橋式起重機的載荷要求較高，所以對減速器性能要求較高。
橋式抓斗起重機是橋架在高架軌道上運行，由起重小車帶動抓斗抓取物料的一種橋架型起重機。橋架沿鋪設在兩側(cè)高架上的軌道縱向運行，起重小車沿鋪設在橋架上的軌道橫向運行，構成矩形的工作范圍，就可以充分利用橋架下面的空間吊運物料，不受地面設備的阻礙。橋式抓斗起重機廣泛應用于電廠、煤廠等需要散料裝卸的場合，由于該設備笨重，運輸安裝困難，對其產(chǎn)品質(zhì)量檢測一般需要在現(xiàn)場進行。所以要求控制設備接線方便，體積小便于攜帶。又由于使用現(xiàn)場條件不動，還要求檢測設備有隨機手動控制功能，以保證運行時的安全。隨著對起重運輸機械控制要求的不斷提高,控制手段也越來越先進。目前國內(nèi)的橋式起重機控制系統(tǒng)都需要人在現(xiàn)場進行控制，控制方式都比較落后。在中小型起重機中, 大都采用控制器直接控制大、小車運行, 主、副鉤提升、下降重物及調(diào)速。
塔式起重機是建筑施工垂直運輸?shù)闹饕O備，也是衡量一個建筑施工企業(yè)裝備實力的重要標識，在當今競爭日益激烈的建筑市場，為滿足施工需要，很多施工企業(yè)都購置了塔式起重機。隨著塔式起重機在施工現(xiàn)場的廣泛使用，由塔式起重機引發(fā)的傷亡事故也越來越多，給人民的生命財產(chǎn)帶來重大損失。據(jù)國內(nèi)有關部門統(tǒng)計資料表明，塔式起重機的事故率已達2.77%。其安全問題仍然是建筑施工中的憂患。
松散的培訓，測試和監(jiān)督的要求, 周圍的建筑起重機給這些工作的人樹立了一種虛假的安全感，在我們的行業(yè)。最近塔式起重機倒塌在一個繁忙的紐約市建筑地盤應敲響警鐘，提醒我們問題的存在，并加強我們目前安全的做法。
當談到安全問題時，訓練和測試是關鍵。不過，建造業(yè)是把不合格人員放在建筑起重機的駕駛位上，甚至沒有通過今天的測試。在許多地方，沒有任何經(jīng)驗必須合格的通過標準化的測試。一周的學習將給予一些人足夠的知識足以通過認證考試，然后他們可以跳轉(zhuǎn)到的起重機的駕駛室。
想象一下一個商業(yè)航空公司飛行員和一個認證的起重機操作員有相同的訓練。你會如何感覺，下一次你決定要坐飛機？在加利福尼亞州，掌握一對剪刀在頭發(fā)沙龍比操作有潛在危險的起重機械需要更多的時間訓練。如何，這是否合理？
裝配工人和發(fā)信號的人也需要標準的培訓和測試，以確保安全下鉤。雇主通常允許任何工人發(fā)信號指揮起重機上工地 ，盡管最佳做法是需要合格的人這樣做。怎么能允許那么無證和未受過訓練的人來代替有工作證或經(jīng)核證的操作者呢？
塔式起重機是特別危險的，尤其是在市區(qū)用地變得更加擁擠時。攀登行動更是一個風險的行動，其災難性非常高。然而，大多數(shù)塔式起重機攀登員的訓練，在一個非傳統(tǒng)的方式，通過二手知識已流傳一段時間。問題與這種類型的現(xiàn)成的知識是，多年來，留下來的非常少，但最重要的細節(jié)卻丟失了。這種“滲透”的知識，導致操作者只能發(fā)展自己的技巧攀登起重機，往往放棄基本的安全，企圖以節(jié)省時間和能源.
在許多情況下沒有安全裝置或警報來提醒嚴重的問題的存在。攀登人員容易遭受到影響安全性至關重要的決策所帶來的壓力。攀登時，使用損壞或泄漏的液壓系統(tǒng)，沒有任何的調(diào)整，這并不鮮見。在黑暗中工作和延長工作時間是時有發(fā)生的。這種攀登方法，其中的每一次攀登都會成為新的冒險，不應該作為規(guī)范被采納。
攀爬架的設計，在制造商之間存在不同，但設計的步驟在原則上是相似的。攀登過程中是相對比較明了的，配合著的體力勞動和技術程序。這是并不復雜，它是更多地了解知道正確的序列需要做什么，然后按照下列步驟，一個又一個，確保每一步在做下一步前成功完成。這是十分重要，每個人都清楚的知道事情進展的怎么樣，在每一個階段存在什么樣的危險。
當這些需要得到滿足，起重機作業(yè)應進行嚴格按照有關制造商的指示，工程原則和政府的法律。但業(yè)內(nèi)人士和國會議員，要加強他們的寬松標準，以保障公眾利益。看到自己的家園變成了塵埃和碎片的紐約市居民，會對處理這些問題的方式感到震驚。
這就是為什么業(yè)界需要規(guī)范的培訓，測試和監(jiān)督，其中包括一個實際的評估能力。技術人員應該隨著實際經(jīng)驗的提升，直接從制造商哪里獲得標準訓練。視察員同樣也也須有具體的技術培訓。他們應獨立于安裝和維修的各方面，這由客觀決定。架設的關鍵人員應該有標準的訓練和測試.
**** 學 院
畢業(yè)設計開題報告
學 生 姓 名：
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學 號：
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學 院、系：
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專 業(yè)：
設 計 題 目：
定柱式懸臂起重機結構設計與分析
指導教師:
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**** 年 3 月 21 日
設 計 開 題 報 告
1．結合畢業(yè)設計情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫2000字左右的文獻綜述：
文 獻 綜 述
1.研究背景和意義
懸臂起重機是近年發(fā)展起來的中小型起重裝備，結構獨特，安全可靠，具備高效、節(jié)能、省時省力、靈活等特點，三維空間內(nèi)隨意操作，在短距、密集性調(diào)運的場合，比其它常規(guī)性吊運設備更顯示其優(yōu)越性[1]。本產(chǎn)品廣泛應用于各種行業(yè)的不同場所。懸臂起重機工作強度為輕型，起重機由立柱，回轉(zhuǎn)臂回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置及電動葫蘆組成，立柱下端通過地腳螺栓固定在混凝土基礎上，由擺線針輪減速裝置來驅(qū)動旋臂回轉(zhuǎn)，電動葫蘆在旋臂工字鋼上作左右直線運行，并起吊重物。[2]起重機旋臂為空心型鋼結構，自重輕，跨度大，起重量大，經(jīng)濟耐用。 [3]
定柱式懸臂起重機又稱立柱式懸臂起重機，起重量在125Kg-5000Kg，立柱式旋臂吊具有結構新穎、合理、簡單、操作方便、回轉(zhuǎn)靈活、作業(yè)空間大等優(yōu)點，是節(jié)能高效的物料吊運設備，可廣泛適用于廠礦、車間的生產(chǎn)線、裝配線和機床的上、下工作及倉庫、碼頭等場合的重物吊運。[4]定柱式旋臂吊根據(jù)其旋臂所使用型鋼的不同可以分為：BZD型和BZD-JKBK型。[5]
近年來，隨著電子計算機的廣泛應用，許多起重機制造商從應用計算機輔助設計系統(tǒng)（CAD），提高到應用計算機進行起重機的模塊化設計。根據(jù)市場調(diào)查預測的統(tǒng)計數(shù)字和積累的資料、圖表、圖線規(guī)律，在嚴密的科學理論指導下，擬定起重機結構、機構、部件等多層次的標準化、模塊化單元。[6]起重機采用模塊單元化設計，不僅是一種設計方法的改革，而且將影響整個起重機行業(yè)的技術、生產(chǎn)和管理水平，老產(chǎn)品的更新?lián)Q代、新產(chǎn)品的研制速度都將大大加快。對起重機的改進，只需針對幾個需要修改的模塊；設計新的起重機只需選用不同的模塊重新進行組合；提高了通用化程度，可使單件小批量的產(chǎn)品改換成相對批量的模塊生產(chǎn)。亦能以較少的模塊形式，組合成不同功能和不同規(guī)格的起重機，滿足市場的需求，增加競爭能力。[7]
隨著我國國民經(jīng)濟建設進一步深入，商品流通量大幅度增加，交通運輸業(yè)快速發(fā)展，起重運輸機械的需求量越來越大，其實用性能的要求也越來越高。懸臂起重機設備，非常適用于一噸左右重量的工件定點頻繁起吊運輸。[8]在機械加工領域，懸臂起重機具有強大的購買市場和廣闊的發(fā)展前景。
2.國內(nèi)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
中國的起重機產(chǎn)業(yè)誕生于上世紀70年代，經(jīng)過40余年的發(fā)展，經(jīng)歷了70年代引進蘇聯(lián)技術，80年代初引進日本技術和90年代初引進德國技術等三次主要技術改進，始終走著一條自主創(chuàng)新的道路。[9]
2000年以來，隨著國內(nèi)外技術交流的日益頻繁和國產(chǎn)自主研發(fā)能力的顯著增強，更多的國外先進技術被成功引進應用，并進行了自主創(chuàng)新，獲得自主知識產(chǎn)權。隨著國產(chǎn)起重機產(chǎn)業(yè)制造水平的全面提升，與國外先進技術的差距不斷縮小，中國起重機產(chǎn)品開始在國際市場上體現(xiàn)出明顯的競爭力。[10]懸臂起重機設備屬于通用機械，在二十多年高速發(fā)展過程中，已經(jīng)逐漸實現(xiàn)了規(guī)?；⒓瘓F化、機械化。在輔助加工生產(chǎn)中和自動化的作用，大大提高了勞動生產(chǎn)效率，減輕工人勞動強度。具有工作平穩(wěn)可靠，操作維護簡單、方便等優(yōu)點。[11]
根據(jù)當前我國情況來看，機械工業(yè)處于上升勢頭，汽車工業(yè)、機動車行業(yè)都處于強省發(fā)展期。專家預測，隨著國民經(jīng)濟的的增長，機械行業(yè)有很長一段時間處于旺盛發(fā)展階段，整體機械行業(yè)以及未來發(fā)展過程中，懸臂起重機的使用處于不可替代、不可缺少的地位，在整體工業(yè)化過程中發(fā)揮著重要的輔助生產(chǎn)的作用。[12]因此，我們在設計中應大膽采用先進的設計理念，充分利用計算機輔助工藝規(guī)劃、計算機輔助制造、柔性自動化系統(tǒng)等新技術、新工藝，縮短設計和生產(chǎn)周期、降低成本，調(diào)整產(chǎn)品結構、企業(yè)結構，增強企業(yè)參與市場競爭的能力，使中國起重機制造行業(yè)趕上世界先進水平。[13]
3.國外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
近二十年來，世界工程起重機行業(yè)發(fā)生了很大變化，世界工程起重機市場進一步趨向一體化。[14]目前世界工程起重機年銷售額已達75億美元左右，主要生產(chǎn)國為美國、日本、德國、法國、意大利等，世界頂級公司有十多家，主要集中在北美、亞洲（日本）和歐洲。美國既是工程起重機的主要生產(chǎn)國，又是最大的世界市場之一。但由于日本、德國起重機工業(yè)的迅速發(fā)展，美國廠商在世界市場獲取的主導地位逐步受到削弱，從而形成了美國、日本和德國三足鼎立之勢。
4.小結
隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，特別是國家中小企業(yè)的發(fā)展，中小企業(yè)規(guī)?；a(chǎn)日益擴大，需要用起重機吊裝和搬運的結構件和機器設備的數(shù)量與使用頻率也越來越大，且對起重機的安全性能、效率及耐久性的要求越來越高。因此，根據(jù)中小型起重機起吊頻繁，起重量不大的特點，合理的設計這樣一臺起重機有著十分重要的意義。[15]
參考文獻：
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[14]坂本種芳.橋式起重機設計計算. 北京:中國鐵道出版社,1987.11-190.
[15]盧素玲.懸臂起重機應用與研究進展.焦作大學學報，2011,25(3):101-102.
畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告
２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：
一、 本課題要研究或解決的問題
該課題是對定柱式懸臂起重機的機構和結構設計為主要內(nèi)容的機械產(chǎn)品設計，課題涉及機械結構與傳動、機械加工與裝配、機械試驗與測試等。其中，分析了該起重機所要求實現(xiàn)的功能和相應結構，了解起重機的工作原理，基本結構，系統(tǒng)組成及功能，掌握Solidworks的使用技術并完成橋式起重機的三維建模，繪制關鍵零部件的二維工程圖，并學會基于ANSYS做有限元分析。本研究主要是對該起重機的懸臂梁設計及旋轉(zhuǎn)功能部分的機構設計及參數(shù)的選擇。包括起升，回轉(zhuǎn)，變幅及金屬結構的設計。最終使其能很好地實現(xiàn)起重機的運行，而且互不干涉且配合良好。并且通過此次設計，要提高自己的分析問題和解決問題的能力，將自己所學運用到實際的工作中，提高自己的實踐能力。
二、 設計步驟
1、熟悉定柱式懸臂起重機的結構；
（1）懸臂起重機系列可分為：定柱式懸臂起重機,JKBK定柱式懸臂起重機,移動式懸臂起重機,墻壁式懸臂起重機壁行式懸臂起重機,輕型龍門式懸臂起重機曲臂式懸臂起重機,雙臂式懸臂起重機等。
（2）定柱式懸臂起重機：主要包括 上立柱、下立柱、主梁、主梁拉桿、起升機構（電動葫蘆）、回轉(zhuǎn)機構、電氣系統(tǒng)、爬梯及檢修平臺組成。
2、對設計參數(shù)進行分析；
(1)起重機械的基本參數(shù)是用來說明起重機械的性能和規(guī)格的一些數(shù)據(jù)，也是提供設計計算和選擇使用起重機械的主要依據(jù)。起重機械的基本參數(shù)包括如下幾項：
(2)額定起重量Q 吊鉤所能吊起的最大重量。如使用其他輔助取物裝置和吊具時，這些裝置的自重應包括在額定起重量內(nèi)。
(3)起升高度H 吊鉤最低位置到吊鉤最高位置間的垂直距離。
(4)幅度α 是指旋轉(zhuǎn)起重機的旋轉(zhuǎn)中心線到吊鉤中心線之間的水平距離。
(5)工作速度v 包括起升，運行，變幅和旋轉(zhuǎn)速度，但旋轉(zhuǎn)速度用n表示。
(6)自重及外形尺寸 這是任何一種機器都應有的技術經(jīng)濟指標，不僅影響起重機本身機械性能的優(yōu)劣，而且直接影響基建費用的投資。
3、根據(jù)主要技術參數(shù)進行整機尺寸的基本設計；
4、進行立柱、主軸、懸臂和起重裝置的設計；
(1)立柱是定柱式旋轉(zhuǎn)起重機的最主要的支承構件之一。其作用是支持起重機的旋轉(zhuǎn)部分，承受起重機在工作時所產(chǎn)生的全部垂直力和水平力。
1>立柱材料 通常由A3、A5、20和40鋼鍛造并加工而成。有時也用厚壁鋼管來制造。
2>立柱的形狀尺寸 根據(jù)材料力學的理論，立柱在水平在和作用下的撓度和水平力H只成一次方的正比關系，而與立柱的高度h卻成三次方的正比關系。因此，總希望h的數(shù)值盡可能地小一些。
3>立柱的強度計算 立柱相當于在下端固定的懸臂梁一樣，承受力矩H*h所產(chǎn)生的彎曲和垂直力V所產(chǎn)生的壓縮，應按照彎曲和壓縮聯(lián)合作用進行驗算。
4>立柱的撓度計算 立柱上端水平位移直接影響起重機的正常工作，因此要加以控制。立柱的最大撓度發(fā)生在上端水平力的著力點處。因為立柱的斷面是變化的，所以應用材料力學中介紹過的圖解法來確定立柱撓度較為方便。
(2)主軸的結構設計就是要確定出軸的合理外形和全部結構尺寸。軸的結構設計本身必須考慮強度問題，結構不合理往往給強度帶來不利的影響。在許多情況下，軸的結構要求決定了它的外形及尺寸，且軸的結構設計應使軸具有合理的外形結構，同時應滿足使用要求。軸是機械設備中重要零件之一。其主要功能是支撐作回轉(zhuǎn)運動的零件，并傳遞運動和動力。軸通過軸承與立柱相聯(lián)，裝在軸上的零件都在圍繞軸作回轉(zhuǎn)運動，形成了一個以軸為基礎的軸系部件。因此在軸的設計計算中，不能只考慮軸的本身，還必須設計軸系零件對軸的影響。
1>軸的材料選擇 軸的材料主要采用碳素鋼和合金鋼。軸毛坯多用軋制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。選擇軸的材料時除首先要滿足使用要求外，還要考慮材料的工藝性及經(jīng)濟性。
2>軸的結構設計 軸的結構設計就是要確定出軸的合理外形和全部結構尺寸。軸的結構設計本身必須考慮強度問題，結構不合理往往給強度帶來不利的影響。在許多情況下，軸的結構要求決定了它的外形及尺寸，且軸的結構設計應使軸具有合理的外形結構，同時應滿足使用要求。
3>軸上零件的定位
（3）懸臂
1>懸臂梁的選取
2>懸臂梁的受力分析
3>懸臂梁的最大轉(zhuǎn)矩
（4）起重裝置
5、根據(jù)相應計算結果對定柱式懸臂起重機進行三維建模；
6、利用ANSYS軟件進行力學有限元分析。
（1）有限元模型的建立，進行有限元模型簡化。如圖：
（2）進行有限元的計算
1>整機應變分析
2>整機應力分析
3>材料力學計算
4>模態(tài)分析
5>結果討論
7、繪出（或打印出）部分相關工程圖；
8、設計進度計劃
2月25日---3月 3日 查閱并收集相關資料
3月 4日---3月11日 完成開題報告初稿
3月11日---3月18日 完善開題報告
3月19日---4月 2日 繼續(xù)查閱相關資料完成全部設計構思
4月 3日---4月10日 懸臂起重機架構的設計
4月11日---4月18日 確定系統(tǒng)總體方案、方案設計
4月19日---4月26日 設計與計算
4月27日---5月10日 定柱式懸臂起重機結構設計與繪制
5月11日---5月26日 零件圖設計與繪制，編寫設計說明書
5月26日---6月10日 完成設計總結，準備答辯
畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告
指導教師意見：
該課題是以懸臂起重機機構和結構設計為主要內(nèi)容的機械產(chǎn)品設計，具有一定的研究意義，該生通過查閱資料，對研究對象有了初步了解，并應用已學過的理論知識，擬定了懸臂起重機的設計方案，采用工程分析計算方法和計算機輔助設計，完成零部件工程圖繪制和設計說明書編寫等。
擬采取的研究方法合理，可行。
同意開題。
指導教師：
年 月 日
所在系審查意見：
系主任：
年 月 日
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