QTZ125塔式起重機(jī)總體、臂架、變幅機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【說明書+CAD】,說明書+CAD,QTZ125塔式起重機(jī)總體、臂架、變幅機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【說明書+CAD】,qtz125,塔式起重機(jī),總體,整體,臂架,機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì),說明書,仿單,cad QTZ125 最大起重量10 t 獨(dú)立高度 47.3 m 最大高度 200 m 最大臂長 63 m 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 課題 名稱 QTZ125塔式起重機(jī)總體、 臂架、變幅機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 系 別： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級： 機(jī)094 姓 名： 范永田 學(xué) 號： 2009307411 起迄日期： 2013年2月20日~ 2013年 6月30日 設(shè)計(jì)（論文）地點(diǎn): A10 指導(dǎo)教師： 張永清 發(fā)任務(wù)書日期： 2013年 2月 20日 1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目的： 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對機(jī)械專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固自己所學(xué)知識并把所學(xué)知識運(yùn)用到實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，真正明白知識如何應(yīng)用。訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決問題的能力。將所學(xué)知識應(yīng)用與實(shí)際培養(yǎng)獨(dú)立工作能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求每個學(xué)生在工作過程中，要獨(dú)立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)新、解決相關(guān)技術(shù)問題。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握塔式起重機(jī)的總體設(shè)計(jì)、塔身的設(shè)計(jì)、整體穩(wěn)定性計(jì)算等內(nèi)容，為今后步入社會、走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。 2、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： （1） 設(shè)計(jì)任務(wù)： ① 總體參數(shù)的選擇（QTZ125級別） ② 結(jié)構(gòu)形式 （2） 總體設(shè)計(jì) ① 主要技術(shù)參數(shù)性能 ② 設(shè)計(jì)原則 ③ 平衡重的計(jì)算 ④ 塔機(jī)的風(fēng)力計(jì)算 ⑤ 整機(jī)傾翻穩(wěn)定性的計(jì)算 （3）變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算 ① 建立變幅機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型 ② 鋼絲繩的選擇和校核 ③ 卷筒的設(shè)計(jì)和繞繩系統(tǒng)的計(jì)算 ④ 驗(yàn)算實(shí)際變幅速度 ⑤ 電動機(jī)的選擇 ⑥ 蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計(jì) （4） 臂架的設(shè)計(jì)和計(jì)算 ① 分析單雙吊點(diǎn)的優(yōu)缺點(diǎn) ② 吊點(diǎn)位置的選擇 ③ 臂架結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇 ④ 臂架主參數(shù)選擇與計(jì)算 （5）變幅的設(shè)計(jì)和計(jì)算 （6） 要求 ① 主要任務(wù)：學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成一項(xiàng)給定的設(shè)計(jì)任務(wù)，編寫符合要求的設(shè)計(jì)說明書，并正確繪制機(jī)械與電氣工程圖紙，獨(dú)立撰寫一份2500~~3500字畢業(yè)設(shè)計(jì)小論文，并繪制有關(guān)圖表。 ② 知識要求：學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)綜合運(yùn)用多學(xué)科的理論、知識與技能，分析與解決工程問題。通過學(xué)習(xí)、鉆研與實(shí)踐，深化理論認(rèn)識、擴(kuò)展知識領(lǐng)域、延伸專業(yè)技能。 ③ 能力培養(yǎng)要求：學(xué)生應(yīng)學(xué)會依據(jù)技術(shù)課題任務(wù)，完成資料的調(diào)研、收集、加工與整理，正確使用工具書；培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)工程設(shè)計(jì)的程序、方法與技術(shù)規(guī)范，提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制、編寫技術(shù)文件的能力；培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)、測試等科學(xué)研究的基本方法；鍛煉學(xué)生分析與解決工程實(shí)際問題的能力。 ④ 綜合素質(zhì)要求：通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)掌握正確的設(shè)計(jì)思想；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)；在工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)能樹立正確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟(jì)觀與全局觀。 ⑤ 設(shè)計(jì)成果要求： 1） 凡給定的設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括說明書、計(jì)算書、圖紙等必須完整，不得有未完的部分，不應(yīng)出現(xiàn)缺頁、少圖紙現(xiàn)象。 2） 對設(shè)計(jì)的全部內(nèi)容，包括設(shè)計(jì)計(jì)算、機(jī)械構(gòu)造、工作原理、整機(jī)布置等，均有清晰的了解。對設(shè)計(jì)過程、計(jì)算步驟有明確的概念，能用圖紙完整的表達(dá)機(jī)械結(jié)構(gòu)與工藝要求，有比較熟練的認(rèn)識圖紙能力。對運(yùn)輸、安裝、使用等亦有一般了解。 3） 說明書、計(jì)算書內(nèi)容要精練，表述要清楚，取材合理，取值合適，設(shè)計(jì)計(jì)算步驟正確，數(shù)學(xué)計(jì)算準(zhǔn)確，各項(xiàng)說明要有依據(jù)，插圖、表格及字跡均應(yīng)工整、清楚、不得隨意涂改。制圖要符合機(jī)械機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)，且清潔整齊。小論文要符合論文書寫規(guī)范。 4） 對國內(nèi)外塔式起重機(jī)情況有一般的了解，對各種塔式起重機(jī)有一定的分析、比較能力。 其他各項(xiàng)應(yīng)符合本資料有關(guān)部分提出的要求。 3、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成果要求（包括圖表、實(shí)物等硬件要求）： ① 計(jì)算說明書一份 內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)任務(wù)要求的選型、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容、畢業(yè)實(shí)習(xí)報告等。作到內(nèi)容完整，論證充分（包括經(jīng)濟(jì)性論證），字跡清楚，插圖和表格正規(guī)（分別進(jìn)行統(tǒng)一編號）、批準(zhǔn)，字?jǐn)?shù)要求不少于2萬字；撰寫中英文摘要；提倡學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算與繪圖。 ② 圖紙一套 1） 總圖一張（0號） 2） 變幅機(jī)構(gòu)圖一張（0號） 3） 臂架圖一張（0號） 4） 零件圖至少三張（2，3，4號） ③ 3000字左右的畢業(yè)設(shè)計(jì)小論文一篇 4、主要參考文獻(xiàn)： 要求按國標(biāo)GB 7714—87《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》書寫。 [1] 哈爾濱建筑工程學(xué)院主編.工程起重機(jī).北京：中國建筑工業(yè)出版社 [2] 董剛、李建功主編.機(jī)械設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社 [3] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.化學(xué)工業(yè)出版社（5冊） [4] GB/T9462—1999 塔式起重機(jī)技術(shù)條件 [5] GB/T13752—1992 塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 [6] GB5144—1994 塔式起重機(jī)安全規(guī)程 [7] 濮良貴、紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）.高等教育出版社 5、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2013.2.25-2013.3.10 2013.3.11-2013.3.24 2013.3.25-2013.4.7 2013.4.8-2013.4.14 2013.4.15-2013.4.28 2013.4.29-2013.5.12 2013.5.13-2013.6.2. 2013.6.3-2013.6.9 2013.6.10-2013.6.13 2013.6.14-2013.6.29 外文翻譯 熟悉整理資料 畢業(yè)實(shí)習(xí) 撰寫開題報告及任務(wù)書 方案選擇及總體設(shè)計(jì) 繪制總圖 變幅機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其圖紙繪制 臂架設(shè)計(jì)及其圖紙繪制 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)小論文 準(zhǔn)備論文及答辯 教研室審查意見： 教研室主任簽字： 年 月 日 系審查意見： 系主任簽字： 年 月 日 + 河 北 建 筑 工 程 學(xué) 院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 QTZ125塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（63m吊臂） 學(xué) 科 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級 機(jī)094 姓 名 劉競爭 指 導(dǎo) 教 師 張永清 輔 導(dǎo) 教 師 摘要 塔式起重機(jī)就是動臂裝在高聳塔身上部的旋轉(zhuǎn)起重機(jī)。其作業(yè)空間大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平輸送及建筑構(gòu)件的安裝。 本次設(shè)計(jì)的題目是QTZ125塔式起重機(jī)總體、塔身、臂架及起升系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)書主要包括四部分：第一部分主要是對現(xiàn)今國內(nèi)外塔式起重機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢以及QTZ125塔式起重機(jī)特點(diǎn)、應(yīng)用場合，做了一個簡要的概述；第二部分是QTZ125塔式起重機(jī)總體方案的選擇及總體設(shè)計(jì)；第三部分是塔身設(shè)計(jì)和校核、第四部分是頂升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)及套架校核計(jì)算。 總體設(shè)計(jì)根據(jù)《塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》制定總體設(shè)計(jì)原則及選擇主要性能技術(shù)參數(shù)，然后綜合考慮塔機(jī)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、各種工況下的外載荷以及塔機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，從而選出合理的設(shè)計(jì)方案。按塔身受載最小的原則確定平衡重的質(zhì)量；再計(jì)算塔機(jī)風(fēng)力和抗傾覆穩(wěn)定性。 塔身設(shè)計(jì)包括塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)選取、塔身受力分析、塔身及連接校核。塔身由豎向的立柱和斜向腹桿構(gòu)成，立柱主要承擔(dān)豎向的荷載，腹桿則主要配合立柱受力，它主要在塔身承受扭轉(zhuǎn)時發(fā)揮作用。塔身受力分工作和非工作兩種狀態(tài)，兩種狀態(tài)分析方法相同。本設(shè)計(jì)的塔身為獨(dú)立式塔身，其力學(xué)模型可看作是一端獨(dú)立一端自由的壓彎桿件。 起升機(jī)構(gòu)頂?shù)脑O(shè)計(jì)主要包括電動機(jī)、聯(lián)軸器、制動器的選擇，卷筒、吊鉤、 鋼絲繩的選擇。起升機(jī)構(gòu)的主要作用是起升重物。 關(guān)鍵詞：塔式起重機(jī) 塔身 臂架 起升機(jī)構(gòu)、 ABSTRACT Tower crane boom is mounted on top of tall rotating tower crane. The work of space and it is mainly used for housing construction in the vertical and horizontal transport of materials and building components of the installation. The design of the overall topic is QTZ125 tower crane, tower and lifting system. The design of the book consists of four parts: the first is mainly about the current status of the development of tower crane at home and abroad, trends and characteristics of QTZ125 tower crane, applications, made a brief summary; second part of the overall tower crane QTZ125 program selection and design; The third part is the tower design and verification, the fourth part of the lifting body aircraft hydraulic system design and set of checking calculation. Design under the "design of tower crane" to develop design principles and selection of technical parameters of the main performance, comprehensive consideration of tower crane and the strength, stiffness, stability, different conditions of external load and the tower of the economy, thereby select a reasonable design. According to the principles of the tower to determine the minimum set by the weight of the mass balance; then calculate the wind tower and anti-overturning stability. Section of the tower design includes standard tower selection, tower stress analysis, the tower and connection check. Tower from the vertical column and oblique abdominal pole structure, the vertical column is mainly responsible for the loading, belly bar with the column is the main force, it is mainly when the tower to withstand reverse play. Tower Subjected to work two jobs and non-state, two states of the same way. The design of the tower as a separate tower, the mechanical model can be seen as bending the free end of one end of the independent bar. Lifting body design includes hydraulic system design, selection of hydraulic components and systems check, set frame design check. The design of the QTZ125 tower crane and lifting with the section increases in height, type of hydraulic mechanism with the central top. Keywords: Tower Crane lifting body aircraft hydraulic system Set rack 摘要（三號、黑體、居中） ×××××××××××××××××××××××××××××××× ×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××(不少于400字) 關(guān)鍵詞（五號、黑體）：××× ×××× ×××（五號） 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報告 課題 名稱 QTZ125塔式起重機(jī)總體、 臂架、變幅機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 系 別： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級： 機(jī)094 學(xué)生姓名： 范永田 學(xué) 號： 2009307411 指導(dǎo)教師： 張永清 課題來源 導(dǎo)師課題 課題類別 工程設(shè)計(jì) 一、論文資料的準(zhǔn)備 1.塔式起重機(jī)簡介 塔式起重機(jī)（tower crane）簡稱塔機(jī)，亦稱塔吊，起源于西歐。我國的塔機(jī)行業(yè)于20世紀(jì)50年代開始起步,相對于中西歐國家由于建筑業(yè)疲軟造成的塔機(jī)業(yè)的不景氣, 我國的塔機(jī)業(yè)正處于一個迅速的發(fā)展時期。國外塔機(jī)發(fā)展的主要代表性國家或地區(qū)有歐洲、日本、澳大利亞。從20世紀(jì)90年代開始?xì)W洲塔機(jī)行業(yè)緩慢復(fù)蘇目前歐洲生產(chǎn)塔機(jī)的國家有德國、法國、英國、意大利、俄羅斯、西班牙、瑞典、丹麥等主要廠家有法國Potain德國Liebherr、Peiner、Wolff意大利。 2. 塔式起重機(jī)發(fā)展?fàn)顩r 我國的塔機(jī)行業(yè)于20世紀(jì)50年代開始起步,相對于中西歐國家由于建筑業(yè)疲軟造成的塔機(jī)業(yè)的不景氣, 我國的塔機(jī)業(yè)正處于一個迅速的發(fā)展時期。 20世紀(jì)50年代為滿足國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要引進(jìn)了蘇聯(lián)以及東歐一些國家的塔式起重機(jī)并進(jìn)行仿制。1954年仿制民主德國設(shè)計(jì)的建筑師-Ⅰ型塔式起重機(jī)在撫順試制成功了我過第一臺TQ2-6型塔式起重機(jī)。隨后又仿制蘇聯(lián)樣機(jī)研制了15t與25t塔式起重機(jī)這個時期我國生產(chǎn)與使用的塔式起重機(jī)的數(shù)量都較少。到了20世紀(jì)60年代我國開始進(jìn)入了自行設(shè)計(jì)與制造塔式起重機(jī)的階段。隨后我國又自行設(shè)計(jì)制造了TQ-6型等塔式起重機(jī)至1965年全國已有生產(chǎn)廠10余家生產(chǎn)塔式起重機(jī) 360 多臺。這些塔式起重機(jī)都是下回轉(zhuǎn)動臂式可整體拖運(yùn)能滿足六層以下民用建筑施工的需要。20世紀(jì)70年代起由于建筑施工的需要我國塔式起重機(jī)進(jìn)入了技術(shù)提高、品種增多的新階段。1972年我國第一臺下回轉(zhuǎn)的輕型輪胎式軌道兩用起重機(jī)問世。這一時期還先后開發(fā)了ZT100、ZT120、Z80型等小車變幅自升式塔式起重機(jī)、Q 4-20小車變幅內(nèi)爬式塔式起重機(jī)QTL16、TQ40、TQ45、TD25、QTG40、QTG60下回轉(zhuǎn)動臂自行架設(shè)快裝塔式起重機(jī)等其年產(chǎn)量最高超過900臺標(biāo)志著我國塔式起重機(jī)行業(yè)進(jìn)入一個新的階段。 進(jìn)入20世紀(jì)80年代我國塔式起重機(jī)相繼出現(xiàn)了不少新產(chǎn)品主要有QT80A、QTZ100、QTZ120等自升式塔式起重機(jī)QT60、QTK60、QT25HK 等下回轉(zhuǎn)快裝塔式起重機(jī)和QT90上回轉(zhuǎn)動臂下頂升接高塔式起重機(jī)等。這些產(chǎn)品在性能方面已接近國外70年代水平。這一時期的最高年產(chǎn)量達(dá)1400臺。與此同時隨著改革開放和國際技術(shù)交流的增多為滿足建筑施工的需要也從國外引進(jìn)了一些塔式起重機(jī)其中有聯(lián)邦德國的Liebherr、法國的Potain以及意大利的Edilmac等公司的產(chǎn)品。由于這些塔式起重機(jī)制造質(zhì)量較好技術(shù)性能比較先進(jìn)極大地促進(jìn)了我國塔式起重機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造技術(shù)的進(jìn)步。 進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后我國塔式起重機(jī)行業(yè)隨著全國范圍建筑任務(wù)的增加而進(jìn)入了一個新的興盛時期年產(chǎn)量連年猛翻而且有部分產(chǎn)品出口到國外。全國塔式起重機(jī)的總擁有量也從20世紀(jì)50年代的幾十臺截止2000年約為6萬臺。至此無論從生產(chǎn)規(guī)模應(yīng)用范圍和塔式起重機(jī)總量等角度來衡量我國均堪稱塔式起重機(jī)大國。 但是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理 品種型號大同小異制造技術(shù)不適應(yīng) 沒有形成規(guī)模工業(yè)有制約著我國塔式起重機(jī)的發(fā)展。 國外塔機(jī)發(fā)展的主要代表性國家或地區(qū)有歐洲、日本、澳大利亞。從20世紀(jì)90年代開始?xì)W洲塔機(jī)行業(yè)緩慢復(fù)蘇目前歐洲生產(chǎn)塔機(jī)的國家有德國、法國、英國、意大利、俄羅斯、西班牙、瑞典、丹麥等主要廠家有法國Potain德國Liebherr、Peiner、Wolff意大利。 二、本課題的目的（重點(diǎn)及擬解決的關(guān)鍵問題） 本課題針對QTZ125塔式起重機(jī)的總體設(shè)計(jì)、臂架、變幅機(jī)構(gòu)進(jìn)行了重點(diǎn)研究。目的在于闡明QTZ125塔式起重機(jī)的工作原理，總體設(shè)計(jì)時根據(jù)塔機(jī)的結(jié)構(gòu)形式分析，對塔式起重機(jī)進(jìn)行工作仿真，為進(jìn)一步分析研究塔式起重機(jī)的總體、臂架、變幅機(jī)構(gòu)提供證據(jù)。 塔式起重機(jī)主要由起升機(jī)構(gòu)、頂升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)四大部分組成,其結(jié)構(gòu)的合理性直接影響到塔式起重機(jī)的工作性能、可靠性和安全性。因此，塔式起重機(jī)的設(shè)計(jì)和研究就顯得非常重要。利用CAD對設(shè)計(jì)的模型進(jìn)行仿真操作，在模擬真實(shí)環(huán)境中的工作狀況并對其進(jìn)行分析和判斷，讓設(shè)計(jì)者盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的缺陷和潛在的失敗可能并及時修改與優(yōu)化，這樣既能縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品的可靠性，又能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而減少后期修改付出的昂貴代價。 利用此軟件能夠進(jìn)行快速正確的分析計(jì)算，形象直觀、操作簡單，當(dāng)改變參數(shù)時只要在計(jì)算機(jī)的有關(guān)界面上簡單操作就能達(dá)到修改的目的，從而實(shí)現(xiàn)減少用戶的工作強(qiáng)度。同時對產(chǎn)品進(jìn)行運(yùn)動仿真，能夠形象生動地進(jìn)行產(chǎn)品的運(yùn)動模擬，使仿真運(yùn)動更加清晰地展現(xiàn)在設(shè)計(jì)人員和用戶面前，對于挖掘機(jī)的研究有非常重要意義。 三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路 主要內(nèi)容： 1.塔機(jī)總體方案設(shè)計(jì)。 2.總體設(shè)計(jì)整體穩(wěn)定性校核計(jì)算。 3.選擇變幅機(jī)構(gòu)。 4.起重臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度及穩(wěn)定性校核。 5.繪制塔機(jī)總圖、變幅機(jī)構(gòu)部裝圖、起重臂裝配圖和單節(jié)臂結(jié)構(gòu)圖等。 6.編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。 研究方法： 塔式起重機(jī)主要有起升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、頂升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)組成，可通過計(jì)算的方法算出一個工況的工作參數(shù)，然后通過編程算出各個工況的工作參數(shù)。 首先用已知數(shù)據(jù)計(jì)算出一個工況的合理性之后，再運(yùn)用軟件CAD模擬出各個工況的工作參數(shù)曲線，以驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的變幅機(jī)構(gòu)的參數(shù)是合理的。最后通過合理的設(shè)計(jì)分析，選擇最優(yōu)的工作參數(shù)，使得所設(shè)計(jì)的塔式起重機(jī)能夠適合多種復(fù)雜的工況，低功耗，高功率并結(jié)合建筑施工和制造廠生產(chǎn)實(shí)際收集數(shù)據(jù)、查找資料設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理、性能穩(wěn)定可靠、操作舒適、維護(hù)方便的新型塔式起重機(jī)。 研究思路： 在指導(dǎo)老師的幫助下去塔機(jī)生產(chǎn)廠進(jìn)行實(shí)習(xí)了解塔機(jī)的各種生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)最后完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 四、總體安排和進(jìn)度（包括階段性工作內(nèi)容及完成日期） 2013.2.25-2013.3.10 英文資料翻譯 2013.3.11-2013.3.24 熟悉整理資料 2013.3.25-2013.4.7 畢業(yè)實(shí)習(xí) 2013.4.8-2013.4.14 撰寫開題報告及任務(wù)書 2013.4.15-2013.4.28 方案選擇及總體設(shè)計(jì) 2013.4.29-2013.5.12 繪制總圖 2013.5.13-2013.6.2 變幅機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及其圖紙繪制 2013.6.3-2013.6.9 臂架設(shè)計(jì)及其圖紙繪制 2013.6.10-2013.6.13 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)小論文 2013.6.14-2013.6.29 準(zhǔn)備論文及答辯 五、主要參考文獻(xiàn) [1] 哈爾濱建筑工程學(xué)院主編.工程起重機(jī).北京：中國建筑工業(yè)出版社 [2] 董剛、李建功主編.機(jī)械設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社 [3] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.化學(xué)工業(yè)出版社（5冊） [4] GB/T9462—1999 塔式起重機(jī)技術(shù)條件 [5] GB/T13752—1992 塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 [6] GB5144—1994 塔式起重機(jī)安全規(guī)程 [7] 濮良貴、紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）.高等教育出版社 [8] 吳永平等.工程機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2007. [9] 吳慶鳴 何小新 工程機(jī)械設(shè)計(jì) 武漢 武漢大學(xué)出版社 2006. [10] 楊國平 現(xiàn)代工程機(jī)械技術(shù) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2006. [11] 工程機(jī)械設(shè)計(jì) [12] 吳宗澤、羅圣國．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊．高等教育出版社，2006.5 [13] 濮良貴、紀(jì)名剛．機(jī)械設(shè)計(jì)．高等教育出版社，2000.12 [14] 吳宗澤主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [15] 孔德文等.液壓挖掘機(jī)--工程機(jī)械設(shè)計(jì)與維修叢書[M].北京化學(xué)工業(yè)出版社2007.1 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 教研室意見： 教研室主任簽名： 日期： 系意見： 系領(lǐng)導(dǎo)簽名： 日期： 系蓋章 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)實(shí)習(xí)報告 系 別 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級 機(jī)094 姓 名 范永田 學(xué) 號 2009307411 指導(dǎo)教師 張永清 實(shí)習(xí)成績  畢業(yè)實(shí)習(xí)總結(jié) 2013年3月30號至4月2號，我在山西太原工程機(jī)械廠進(jìn)行了為期3天的畢業(yè)實(shí)習(xí)。 這次我們主要是通過現(xiàn)場的實(shí)際參，知道塔機(jī)的組成結(jié)構(gòu)及作業(yè)情況，對塔式起重機(jī)有了一個感性認(rèn)識，對塔式起重機(jī)四大機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行了解并了解塔式起重機(jī)的發(fā)展情況，加深對塔機(jī)的認(rèn)識。接下來的畢業(yè)設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。 山西省工程機(jī)械廠創(chuàng)建于1953年，是國家住建部塔式起重機(jī)、施工升降機(jī)的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，屬建筑機(jī)械設(shè)備制造的大型骨干企業(yè)。在國內(nèi)同行業(yè)中，率先通過ISO9002國際質(zhì)量體系認(rèn)證，取得國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局核發(fā)的特種設(shè)備制造許可證資質(zhì)。目前，我廠取得起重設(shè)備安裝工程專業(yè)承包壹級資質(zhì)，是山西省唯一取得該項(xiàng)資質(zhì)的企業(yè)。“晉塔”為企業(yè)的注冊商標(biāo)。 山西省工程機(jī)械廠以法國波坦、瑞典阿利瑪克等國外先進(jìn)技術(shù)為依托，開發(fā)適合國內(nèi)外施工需要的系列產(chǎn)品，擁有7項(xiàng)企業(yè)自主知識產(chǎn)權(quán)和國家專利技術(shù)。企業(yè)主要產(chǎn)品為：塔式起重機(jī)F1系列、QTZ系列、C系列共34種不同型號的產(chǎn)品，施工升降機(jī)SC系列產(chǎn)品，建筑、橋梁模板與模架體系，全部通過國家建筑城建機(jī)械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測。企業(yè)產(chǎn)品性能先進(jìn)，質(zhì)量優(yōu)良，結(jié)構(gòu)合理，外形美觀，便于運(yùn)輸、安裝和拆卸；選用國內(nèi)外一流的配套件進(jìn)行配置，確保了產(chǎn)品整機(jī)優(yōu)越的技術(shù)性能和安全性能。山西省特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所長期駐廠，對產(chǎn)品的零部件、整機(jī)裝配進(jìn)行全方位質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)。企業(yè)擁有一流的大型鋼結(jié)構(gòu)廠房、現(xiàn)代化的加工設(shè)備和生產(chǎn)線，擁有完備的銷售網(wǎng)絡(luò)和強(qiáng)大的服務(wù)。 實(shí)習(xí)內(nèi)容 3月31號中午12點(diǎn)經(jīng)過9個小時的車程我們來到了山西太原。在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下我們進(jìn)入旅店休息并決定于明天進(jìn)場參觀實(shí)習(xí)。4月1號我們在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下進(jìn)入了山西太原工程機(jī)械廠。在廠里的會議室我們受到了廠里張科長的接待并在張科長的帶領(lǐng)下進(jìn)入了生產(chǎn)車間參觀實(shí)習(xí)。為了我們的安全在進(jìn)入車間前我們都佩戴了安全帽。 首先參觀的是頂升部分，張科長詳細(xì)的給我講解了頂升機(jī)構(gòu)的工作原理和工作程。 （上圖為拍攝的頂升機(jī)構(gòu)） 接下來給我們看的是旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的組成。按照回轉(zhuǎn)部分裝設(shè)的位置不同，可分為：上回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)和下回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)； 上回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)是指回轉(zhuǎn)支承裝在塔機(jī)的上部的塔式起重機(jī)。其特點(diǎn)是塔身不轉(zhuǎn)動，在回轉(zhuǎn)部分與塔身之間裝有回轉(zhuǎn)支承裝置。按照回轉(zhuǎn)支承構(gòu)造形式，上回轉(zhuǎn)部分的結(jié)構(gòu)可分為塔帽式、轉(zhuǎn)柱式、平臺式和塔頂式幾種。下回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)是指回轉(zhuǎn)部分設(shè)置在塔機(jī)的下部，吊臂裝在塔身頂部，塔身、平衡重和所有的機(jī)構(gòu)等均裝在轉(zhuǎn)臺上，并與轉(zhuǎn)臺一起回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)。它的特點(diǎn)是重心低、穩(wěn)定性好、塔身受力較有利。因平衡重放在下部，能做到自行架設(shè)，整體搬運(yùn)。 （上圖為拍攝的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)） 然后我們又參觀了機(jī)身的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)如此近距離的觀察我們感覺收獲很大，而且張科長給我講解了一些細(xì)節(jié)布置及其原因如鋼材的選擇、內(nèi)部的焊接的加固鋼、機(jī)身連接處的處理等，感覺機(jī)身設(shè)計(jì)真的很科學(xué)既保證了強(qiáng)度又盡量節(jié)省了鋼材才。 （上圖是我們拍攝的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)） 接下來我們來的了正在工作的塔機(jī)下，仔細(xì)的觀察塔機(jī)線路的走向。塔式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)部分由：塔身、塔頭或塔帽、起重臂架、平衡臂架、回轉(zhuǎn)支承架、底架、臺車架等主要部件組成。一般來說塔機(jī)按各部分的功能可以分為：基礎(chǔ)、塔身、頂升、回轉(zhuǎn)、起升、平衡臂、起重臂、起重小車、塔頂、司機(jī)室、變幅等部分。任何一臺塔式起重機(jī)，不論其技術(shù)性能還是構(gòu)造上有什么差異，總可以將其分解為金屬結(jié)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)和驅(qū)動控制系統(tǒng)三部分。并了解起起升機(jī)構(gòu)的原理 。 （上圖為拍攝的塔機(jī)） 并在張科長的帶領(lǐng)下看了他們廠起升機(jī)構(gòu)所用的電機(jī)。 （起升機(jī)構(gòu)所用電機(jī)） 最后我們來到了內(nèi)車間看見了變幅機(jī)構(gòu)。按照塔機(jī)變幅方式不同，可分為動臂變幅，小車變幅與綜合變幅塔式起重機(jī)； 動臂變幅塔式起重機(jī)是指通過臂架俯仰運(yùn)動進(jìn)行變幅的塔式起重機(jī)。幅度的改變是利用變幅卷揚(yáng)機(jī)和變幅滑輪組系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，優(yōu)點(diǎn)是臂架受力狀態(tài)良好，自重較輕。 小車變幅式塔式起重機(jī)是指通過起重小車沿起重臂運(yùn)行進(jìn)行變幅的塔式起重機(jī)。這類塔機(jī)的起重臂架始終處于水平位置，變幅小車懸掛于臂架下弦桿上，兩端分別和變幅卷揚(yáng)機(jī)和鋼絲繩連接。綜合變幅塔式起重機(jī)是指根據(jù)作業(yè)的需要臂架可以彎折的塔式起重機(jī)。它同時具備動臂變幅和小車變幅的功能，從而在起升高度與幅度上彌補(bǔ)了上述兩種塔式起重機(jī)使用范圍的局限性。 （上圖為變幅小車） （ 變幅電動機(jī)及機(jī)身固定處） 最后我們看到了廠子里新產(chǎn)品無塔帽塔式起重機(jī)，這種新型的塔式起重機(jī)可以用于多機(jī)同時作業(yè)，應(yīng)用前景很大。下圖是我們拍攝的新型塔機(jī) （無塔帽式塔機(jī)） 實(shí)習(xí)結(jié)果 塔式起重機(jī)，又稱“塔機(jī)”或“塔吊”，是工業(yè)與民用建筑施工中，完成預(yù)制構(gòu)件及其他建筑材料與工具等吊裝工作的一種起重設(shè)備，是常見的建筑機(jī)械之一，因樣子像鐵塔一樣，因而得名為“塔式起重機(jī)”。 塔式起重機(jī)塔式起重機(jī)塔式起重機(jī)塔式起重機(jī)的的的的型號及表示方法型號及表示方法型號及表示方法型號及表示方法 通過這按國家標(biāo)準(zhǔn)分類，塔式起重機(jī)的型號標(biāo)準(zhǔn)是QT，其中的“Q”就代表的是“起重機(jī)”，“T”代表的是“塔式”的。一般國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)稱號都是這樣子的，當(dāng)然，由于我們國家學(xué)習(xí)德國利渤海爾和法國波坦的技術(shù)制造塔式起重機(jī)，有的廠家也按國外的編碼法則來定義型號名稱。 根據(jù)建設(shè)部ZBJ04008-88《建筑機(jī)械與設(shè)備產(chǎn)品型號編制方法》的規(guī)定，塔式起重機(jī)的型號組成如下： QTZ 80H QTZ------組、型、特性代號 80------最大起重力矩（kN·m） H------更新、變型代號 塔式起重機(jī)是起（Q）重機(jī)大類的塔（T）式起重機(jī)組，故前兩個字母為QT；特征代號看你強(qiáng)調(diào)什么特征，如快裝式用K，自升式用Z，固定式用G，下回轉(zhuǎn)式用X等等。 例如有： QTZ 上回轉(zhuǎn)自升式塔式起重機(jī) QTX 下回轉(zhuǎn)式塔式起重機(jī) QTK 快速安裝式塔式起重機(jī) QTP 內(nèi)爬升式塔式起重機(jī) QTG 固定式塔式起重機(jī) QTQ 汽車式塔式起重機(jī) QTL 輪胎式塔式起重機(jī) QTU 履帶式塔式起重機(jī) 另外，現(xiàn)在有的塔機(jī)廠家，根據(jù)國外標(biāo)準(zhǔn)，用塔機(jī)最大臂長（m）與臂端（最大幅度）處所能吊起的額定重量（KN）兩個主參數(shù)來標(biāo)記塔機(jī)的型號，這個數(shù)據(jù)往往更能明確表達(dá)一臺塔機(jī)的工作能力。 次畢業(yè)實(shí)習(xí)，我發(fā)收獲很大看到了老式起重機(jī)和新型起重機(jī)，感覺技術(shù)不斷創(chuàng)新改革會使塔式起重機(jī)的發(fā)展逐步完善。但這次實(shí)習(xí)我發(fā)現(xiàn)塔式起重機(jī)具有一定的危險性屬于事故多發(fā)性的機(jī)種之一。所以安全裝置是塔式起重機(jī)必不可少的關(guān)鍵設(shè)備，其作用是避免由于誤操作或違章操作等所致的惡果。例如因超載而引起的倒塔，塔身彎折；因夾軌器失靈，使塔式起重機(jī)在大風(fēng)作用下走至軌道盡頭遇到擋板而翻車等重大事故。常用的安全裝置有：起升高度限位器，起重量限制器，幅度指示器，起重力矩限制器，夾軌器，錨定裝置以及各種行程限位開關(guān)等。并且塔式起重機(jī)的安裝和操作要嚴(yán)格按照安全規(guī)程來進(jìn)行。 實(shí)習(xí)總結(jié) 畢業(yè)實(shí)習(xí)是大學(xué)教育中一個極為重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。因?yàn)楫厴I(yè)設(shè)計(jì)做的是塔式起重機(jī)，所以我和同組的同學(xué)在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下來到太原工程機(jī)械廠，因?yàn)閺S里的塔式起重機(jī)很多，可以近距離的觀察。通過這幾天的實(shí)習(xí)，我對塔式起重機(jī)有了一個比較感性和直觀的認(rèn)識。第一次對塔式起重機(jī)有了具體的概念感，以前也看到一些塔式起重機(jī)，但由于觀看距離較遠(yuǎn)從沒有認(rèn)真觀察過。對于塔式起重機(jī)的印象基本上只停留在課本上幾個簡單的圖片上。通過本次實(shí)習(xí)，使我在實(shí)際生活中接觸與塔式起重機(jī)相關(guān)的知識，增強(qiáng)感性認(rèn)識，對塔式起重機(jī)有了一個相對全面的基本認(rèn)識，培養(yǎng)和鍛煉我綜合運(yùn)用課本所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識，去獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力，把理論和實(shí)踐結(jié)合起來，為接下來的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一個良好的基礎(chǔ)，也為我畢業(yè)后走上工作崗位打下一定的基礎(chǔ)。同時也為自己以后能順利與社會接軌做準(zhǔn)備。 通過實(shí)習(xí)，我認(rèn)識到對于塔式起重機(jī)的認(rèn)識還很貧乏，以前所學(xué)過的知識也沒有很好的掌握，接下來要努力鞏固專業(yè)知識把理論和實(shí)際聯(lián)系起來。接下來還要不斷的學(xué)習(xí)，不斷的進(jìn)步，不斷的創(chuàng)新。 河 北 建 筑 工 程 學(xué) 院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 QTZ125塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（63m吊臂） 學(xué) 科 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級 機(jī)094 姓 名 范永田 指 導(dǎo) 教 師 張永清 輔 導(dǎo) 教 師 摘要 QTZ125型塔式起重機(jī)布置合理，外形美觀，使用方便，維修簡單，工作平穩(wěn)，就位快捷方便、高效。該塔機(jī)為上回轉(zhuǎn)，水平臂架，小車變幅，液壓自升式多用途塔機(jī)，起重力矩為1250KN2m，最大起重量為10T，獨(dú)立架設(shè)最大起升高度可達(dá)200m，最大變幅為63m。 ? 變幅機(jī)構(gòu)是為了滿足物料裝卸工作位置要求，充分利用自身的起吊能力（幅度減少能提高起重量），實(shí)現(xiàn)改變幅度的工作機(jī)構(gòu)，并用來擴(kuò)大塔式起重機(jī)的工作范圍，提高生產(chǎn)率。 QTZ125塔式起重機(jī)是通過移動牽引起重小車實(shí)現(xiàn)變幅的。工作時吊臂安裝在水平位置，小車由變幅牽引機(jī)構(gòu)驅(qū)動，沿著吊臂軌道（弦桿）移動。小車變幅的優(yōu)點(diǎn)是：變幅時物料做水平移動，安裝就位方便；速度快、功率?。环扔行Ю寐蚀?。其缺點(diǎn)為：吊臂承受較大的彎距，結(jié)構(gòu)笨重，用鋼量大。繩索牽引式變幅機(jī)構(gòu)的小車依靠鋼絲繩牽引沿吊臂軌道運(yùn)行，其驅(qū)動力不受附著力的限制，故能在略呈傾斜的軌道上行走，又由于驅(qū)動裝置在小車外部，從而使小車自重大為減少，所以適用于大幅度起重量較大的起重機(jī)。在塔式起重機(jī)中大都采用繩索牽引式變幅機(jī)構(gòu)，這樣既可以減輕吊臂載荷，又可以使工作可靠，而且因?yàn)轵?qū)動裝置放在吊臂根部，平衡重也可以減少。 關(guān)鍵詞：QTZ125塔機(jī)、變幅機(jī)構(gòu)、繩牽引小車式 ABSTRACT QTZ125 tower crane has reasonable layout, beautiful appearance, it is convenient to use, it is simple to repair, it works stable convenient and efficient. The rotary mode is turning on,ir has horizontal jib, trolley, hydraulic jack-up multi-purpose cranes, its lifting moment is 1250KN 2 m and the maximum lifting weight is 10T the maximum lifting height and amplitude is 200m and 63m. Luffing mechanism make full use of its lifting capacity of (reduction can improve the weight) to meet the requirement of the material handling work location to change the working mechanism of amplitude and to expand the scope of tower crane work, improve productivity. QTZ125 tower crane changes amplitude through a mobile traction lifting trolley. When the crane works the jib is installed in a horizontal position, the car alongs the crane rail (chord) move which drived by amplitude traction mechanism.The advantages are: when the trolley works the material move horizontally, it is convenient to install; it has fast speed, it saves power and the effective utilization rate is great. Its shortcomings are: the jib beers a big bending moment, heavy structure and a large quantity of steel. Rope traction luffing car moves along the boom in orbit rely on wire rope traction, its driving force is not affected by adhesion, it can be walking in slightly inclined orbit and because the driver in the car outside, so that the weight of the car is reduced greatly so it is suitable for large amplitude heavy crane. Most of the tower use crane rope traction luffing mechanism which not only can reduce the crane load but also can make reliable work and because the drive device on the jib root the balance weight can also reduced. Keywords: QTZ125 tower crane, luffing mechanism, rope trolley type 目錄 第一章 前言··················································································1 1.1塔式起重機(jī)概述············································································1 1.2塔式起重機(jī)的發(fā)展趨勢····································································3 第二章 總體設(shè)計(jì)············································································4 2.1 概述························································································4 2.2 總體設(shè)計(jì)方案的確定······································································5 2.2.1金屬結(jié)構(gòu)·················································································5 2.2.2工作機(jī)構(gòu)················································································25 2.3 總體設(shè)計(jì)原則············································································29 2.3.1 整機(jī)工作級別··········································································32 2.3.2 機(jī)構(gòu)工作級別··········································································32 2.3.3 主要技術(shù)性能參數(shù)····································································32 2.4平衡臂與平衡重的計(jì)算···································································33 2.5起重特性曲線·············································································35 2.6塔機(jī)風(fēng)力計(jì)算·············································································37 2.6.1工作工況Ⅰ············································································38 2.6.2工作工況Ⅱ·············································································42 2.6.3工作工況Ⅲ·············································································44 2.6.4非工作工況Ⅳ···········································································46 2.7整機(jī)的抗傾翻穩(wěn)定性·····································································48 2.7.1工作工況Ⅰ·············································································49 2.7.2工作工況Ⅱ·············································································50 2.7.3非工作工況Ⅲ···········································································51 2.7.4工作工況Ⅳ·············································································51 第三章 塔身的設(shè)計(jì)計(jì)算·································································52 3.1塔身的總體模型···········································································52 3.2 塔身的受力分析及驗(yàn)算··································································53 3.2.1.塔身的受力分析·······································································53 3.2.2 塔身內(nèi)力計(jì)算及組合··································································56 3.2.3 塔身整體穩(wěn)定性和強(qiáng)度驗(yàn)算··························································59 第四章 變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算························································71 4.1變幅機(jī)構(gòu)的形式··········································································71 4.2 確定卷筒尺寸············································································71 4.2.1 卷筒名義直徑··········································································71 4.2.2 多層繞卷筒相關(guān)參數(shù)計(jì)算····························································72 4.3選擇電動機(jī)、減速器、制動器、聯(lián)軸器····················································72 4.3.1選擇電動機(jī)·············································································72 4.3.2 選擇減速器············································································73 4.3.3 變幅機(jī)構(gòu)制動器的選擇·······························································74 4.3.4變幅機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器的選擇································································75 4.4. 驗(yàn)算變幅速度···········································································77 4.5驗(yàn)算起、制動時間驗(yàn)算····································································77 4.6電動機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)···········································································79 4.7 校驗(yàn)卷筒強(qiáng)度············································································80 第五章 變幅小車的設(shè)計(jì)·······························································81 5.1 變幅小車的形式··········································································81 5.2 變幅小車的設(shè)計(jì)··········································································82 5.2．1 繩索牽引式小車構(gòu)造及其驅(qū)動方式················································82 5.2.2運(yùn)行小車牽引力計(jì)算···································································83 5.2.3 牽引繩最大張力·······································································86 5.2.4 選擇牽引繩············································································87 5.2.5 牽引卷筒計(jì)算··········································································87 第六章 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié)····································································90 致謝····························································································91 參考書目·······················································································93 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算書 指導(dǎo)教師： 張永清 設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)題目：QTZ125塔式起重機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（63m吊臂） 設(shè)計(jì)人：范永田 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說明 結(jié)果 塔式起重機(jī)概述 塔式起重機(jī)的發(fā)展趨勢 概述 總體設(shè)計(jì)方案的確定 變幅機(jī)構(gòu) 的形式 卷筒尺寸的 確定 選擇電動機(jī) 選擇減速器 選擇制動器 選擇聯(lián)軸器 驗(yàn)算變幅速 度 起動時間驗(yàn) 算 發(fā)熱校核 校核卷筒強(qiáng)度 變幅小車的設(shè)計(jì) 第一章 前言 1.1 塔式起重機(jī)概述 隨著建筑行業(yè)的興起，城鎮(zhèn)人口的增多，高層建筑已經(jīng)成為了一個趨勢，來滿足人們的住房需求。然而，在建筑行業(yè)中，能同時完成垂直升降和水平移動的起重機(jī)械很多，但綜合其機(jī)動靈活性，起升高度，實(shí)用性等因素應(yīng)用最廣泛的是塔式起重機(jī)。 塔式起重機(jī)（tower crane）簡稱塔機(jī)，亦稱塔吊，起源于西歐，是現(xiàn)代工業(yè)與民用高層建筑的主要施工機(jī)械之一。在高層建筑中其幅度利用率高達(dá)80﹪,與其它類型的起重機(jī)相比，塔式起重機(jī)的優(yōu)勢明顯，它有多種類別、形式、性能、大小等，它的突出特點(diǎn)是工作效率高、適用范圍廣、回轉(zhuǎn)半徑大、操作方便可靠等。故塔式起重機(jī)在建筑安裝工程中得到廣泛應(yīng)用。但是塔機(jī)的技術(shù)有待于提高。塔機(jī)的研究正向著組合式發(fā)展。所謂的組合式，就是以塔身結(jié)構(gòu)為核心，按結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)，將塔身分解成若干部分，并依據(jù)系列化和通用化要求，遵循模數(shù)制原理再將各部分劃分成若干模塊。根據(jù)參數(shù)要求，選用適當(dāng)模塊分別組成具有不同技術(shù)性能特征的塔機(jī)，以滿足施工的具體需求。推行組合式的塔機(jī)有助于加快塔機(jī)產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)度，節(jié)省產(chǎn)品開發(fā)費(fèi)用，并能更好的為客戶服務(wù)。 據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)記載，有關(guān)塔機(jī)的第一項(xiàng)專利早在1900年獲得批準(zhǔn)，近代塔式起重機(jī)出現(xiàn)于1912-1914年。第一臺比較完整的近代塔式起重機(jī)出現(xiàn)于1923年。1930年德國已經(jīng)開始將塔式起重機(jī)批量生產(chǎn)并投入使用，并用于建筑施工。1941年，有關(guān)塔機(jī)的德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN8770公布。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以吊載(t)和幅度(m)的乘積(tm)一起以重力矩表示塔機(jī)的起重能力。 我國對塔機(jī)的研究生產(chǎn)已有近50年的歷史，經(jīng)歷了一個從繪制仿制到自行設(shè)計(jì)的發(fā)展過程。在不斷的摸索中，我國逐步掌握了塔機(jī)生產(chǎn)的生產(chǎn)技術(shù)。20世紀(jì)80年代改革開放以后，我國引進(jìn)了許多先進(jìn)技術(shù)，這極大的促進(jìn)了我國塔機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)的進(jìn)步，一些主要機(jī)種已達(dá)到或接近國外同類產(chǎn)品質(zhì)量水平。我國的塔式起重機(jī)從科研到加工生產(chǎn)方面取得了可喜的進(jìn)步，但是在和國外先進(jìn)塔式起重機(jī)的使用壽命，成本等方面還存在著一定的差距。我相信在今后的發(fā)展中差距會進(jìn)一步縮小。 隨著高層建筑結(jié)構(gòu)件的預(yù)制裝配化、工廠化等新工藝、新技術(shù)應(yīng)用的不斷擴(kuò)大。拿來與創(chuàng)新，我們要學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)，并能夠創(chuàng)造出自己的品牌。在新產(chǎn)品開發(fā)上我們要學(xué)習(xí)國外塔機(jī)的一些特點(diǎn)： ⑴ 更多的廠家注重開發(fā)經(jīng)濟(jì)型城市塔機(jī)并擴(kuò)展成系列。 ⑵國外塔機(jī)新產(chǎn)品中，有一些新穎的輕、中型折疊式快速安裝塔機(jī)頗引人注目。 ⑶根據(jù)一些國家城建當(dāng)局的有關(guān)規(guī)定，為防止塔機(jī)臂架在狹窄的空間運(yùn)行發(fā)生矛盾，避免吊臂相互碰撞以及碰到鄰近的建筑物，在城市高層建筑密集地區(qū)施工必須采用動臂式自升塔式起重機(jī)。 ⑷在經(jīng)過較長時間研制之后，履帶式水平臂架塔機(jī)作為一種新產(chǎn)品正式問世。 ⑸變頻調(diào)速系統(tǒng)在國外塔機(jī)新產(chǎn)品上得到推廣應(yīng)用。 ⑹高新技術(shù)開始在塔機(jī)上應(yīng)用。 ⑺無論上回轉(zhuǎn)或下回轉(zhuǎn)式塔機(jī)，都十分重視駕駛室的平面設(shè)計(jì)和空間處理。 本次設(shè)計(jì)的課題為QTZ125自升勢塔式起重機(jī)的設(shè)計(jì)，根據(jù)其分類特點(diǎn)采用上回轉(zhuǎn)式。 QTZ125型自升式塔式起重機(jī)，其吊臂長63米，最大起重量10噸，額定起重力矩125噸米。是一種結(jié)構(gòu)合理、性能比較優(yōu)異的產(chǎn)品，比較目前國內(nèi)外同規(guī)格同類型的塔機(jī)具有更多的優(yōu)點(diǎn)，能滿足高層建筑施工的需要，可用于建筑材料和構(gòu)件的調(diào)運(yùn)和安裝，并能在市內(nèi)狹窄地區(qū)和丘陵地帶建筑施工。整機(jī)結(jié)構(gòu)大，可滿足中大型施工隊(duì)的要求。 本機(jī)以基本高度（獨(dú)立式）47.3米。用戶需高層附著施工，只需提出另行訂貨要求，即可增加某些部件實(shí)現(xiàn)本機(jī)的最大設(shè)計(jì)高度200米，也就是附著高層施工可建高樓65層以上。 1.2塔式起重機(jī)的發(fā)展趨勢 根據(jù)國內(nèi)外一些技術(shù)資料的介紹，塔式起重機(jī)的發(fā)展趨勢具體歸納為以下幾個方面。 1、吊臂長度加長 在20世紀(jì)60年代初，吊臂長度超過40m的較少，70年代吊臂長度已能做到70m?？焖俨鹧b下回轉(zhuǎn)塔式起重機(jī)的吊臂長度可達(dá)到35m。自升式塔式起重機(jī)吊臂是可以接長的，標(biāo)準(zhǔn)臂長一般為30～40m，可以接長到50～60m。重型塔式起重機(jī)吊臂則更長。隨著塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)水平的提高，可以解決由臂長加大帶來的一些技術(shù)問題，而低合金高強(qiáng)度鋼材及鋁合金的廣泛采用也為加長吊臂提供了非常有利的條件。 2、工作速度提高，且能調(diào)速 由于調(diào)速技術(shù)的進(jìn)步，混輪組倍率的可變、雙速、三速電動機(jī)及直流電動機(jī)調(diào)速的應(yīng)用，使塔式起重機(jī)工作速度逐漸提高。20世紀(jì)50年代生產(chǎn)的塔式起重機(jī)工作速度較低，起升速度一般只有20～30m/min，回轉(zhuǎn)速度為0.6～1r/min，變幅速度為30～40m/min，大車行走速度為10～40m/min，而近幾年來塔式起重機(jī)工作速度已有提高。起升機(jī)構(gòu)普遍做到具有3～4種工作速度，重物起升速度超過100m/min者已經(jīng)很多，構(gòu)件安裝就位速度可在0～10m/min范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，回轉(zhuǎn)速度一般可在0～1r/min之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，小車牽引和塔式起重機(jī)行走大多也有2～3種工作速度，小車牽引速度最快可達(dá)60m/min。 3、改善操縱條件 隨著塔式起重機(jī)向大型、大高度方向發(fā)展，操作人員的能見度越來越差。因此需要在吊臂端部或小車上安裝電視攝像機(jī)，在操作室利用電視進(jìn)行操作。有的還采用了雙頻道的無線電遙控系統(tǒng)，不僅可由地面的操作人員控制吊裝，還可以根據(jù)事先編排的程序自動進(jìn)行吊裝。 4、更多地采用組裝式結(jié)構(gòu) 為了便于產(chǎn)品更新?lián)Q代，簡化設(shè)計(jì)制造、使用與管理，提高塔式起重機(jī)使用的經(jīng)濟(jì)效益，國外塔式起重機(jī)專業(yè)廠已做到產(chǎn)品系列化、部件模數(shù)化。以不同模數(shù)塔身、臂架標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組合成變斷面塔身和臂架，這不僅能提高塔身、臂架的力學(xué)性能，減輕塔式起重機(jī)自重，而且可明顯減少使用單位塔架、臂架的儲備量，為降低成本、簡化管理創(chuàng)造了條件。 第二章　總體設(shè)計(jì) 2.1概述 塔式起重機(jī)是工業(yè)與民用建筑施工中，完成預(yù)制構(gòu)件及其他建筑材料與工具等吊裝工作的主要設(shè)備。在高層建筑施工中其幅度利用率比其他類型起重機(jī)高。塔式起重機(jī)的起升高度、工作幅度和起重力矩都很大，這就要對其受力、穩(wěn)定性等進(jìn)行考慮與計(jì)算。塔機(jī)的主要性能參數(shù)包括：起重量、起升高度、幅度、各機(jī)構(gòu)工作速度、重量指標(biāo)和起重力矩等。這些參數(shù)表明了起重機(jī)的工作性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它是設(shè)計(jì)塔式起重機(jī)的技術(shù)依據(jù)，也是生產(chǎn)中選擇塔式起重機(jī)技術(shù)性能的依據(jù)。 總體設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)整個過程中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。它是使設(shè)計(jì)產(chǎn)品滿足技術(shù)參數(shù)及形式的總構(gòu)想，決定了機(jī)械設(shè)計(jì)的成敗。在總體設(shè)計(jì)前，應(yīng)先進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查研究，收集國內(nèi)外同類機(jī)型的相關(guān)資料，了解國內(nèi)外塔機(jī)的使用情況，并進(jìn)行分析比較，然后制定總的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)原則應(yīng)當(dāng)在保證所設(shè)計(jì)的機(jī)型達(dá)到國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的同時，力求結(jié)構(gòu)合理，技術(shù)先進(jìn)，積極性好，工藝簡單，工作可靠。 2.2總體設(shè)計(jì)方案的確定 QTZ125型塔式起重機(jī)是上回轉(zhuǎn)、水平臂架、液壓自升式的結(jié)構(gòu)形式，由金屬結(jié)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)和驅(qū)動控制系統(tǒng)三部分組成。在進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時，要綜合考慮塔機(jī)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、各種工況下的外載荷以及塔機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，從而選出合理的設(shè)計(jì)方案。 2.2.1 金屬結(jié)構(gòu) 塔式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)部分由塔身，塔頭或塔帽，起重臂架，平衡臂架，回轉(zhuǎn)支撐架等主要部件組成。對于特殊的塔式起重機(jī)，由于構(gòu)造上的差異，個別部件也會有所增減。 金屬結(jié)構(gòu)是塔式起重機(jī)的骨架，承受塔機(jī)的自重載荷及工作時的各種外載荷，是塔式起重機(jī)的重要組成部分，其重量通常約占整機(jī)重量的一半以上，因此金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理與否對減輕起重機(jī)自重，提高起重性能，節(jié)約鋼材以及提高起重機(jī)的可靠性等都有重要意義。 1.基礎(chǔ) 高層建筑施工用的附著式塔式起重機(jī)都采用小車變幅的水平臂架，幅度大部分在五十米以上，無須移動作業(yè)即可覆蓋整個施工范圍，因此多采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)。 鋼筋混凝土基礎(chǔ)有多種形式可供選用。對于有底架的固定自升式塔式起重機(jī)，可視工程地質(zhì)條件，周圍環(huán)境以及施工現(xiàn)場情況選用X形整體基礎(chǔ)，四個條塊分隔式基礎(chǔ)或者四個獨(dú)立塊體式基礎(chǔ)。對于無底架的自升式塔式起重機(jī)則采用整體式方塊基礎(chǔ)。 X形整體基礎(chǔ)的形狀及平面尺寸大致與塔式起重機(jī)X形底架相似。塔式起重機(jī)的X形底架通過預(yù)埋地腳螺栓固定在混凝土基礎(chǔ)上，此種形式多用于輕型自升式塔式起重機(jī)，如圖2-1所示。 長條形基礎(chǔ)由兩條或四條并列平行的鋼筋混凝土底梁組成，其功能猶如兩條鋼筋混凝土的鋼軌軌道基礎(chǔ)，分別支承底架的四個支座和由底架支座傳來的上部荷載。如果塔機(jī)安裝在混凝土砌塊人行道上，或是安裝在原有混凝土地面上，均可采用這種鋼筋混凝土基礎(chǔ)，如圖2-2所示。 固定式塔式起重機(jī)，可靠的地基基礎(chǔ)是保證塔機(jī)安全使用的必備條件。該基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)不同地質(zhì)情況，嚴(yán)格按照規(guī)定制作。除在堅(jiān)硬巖石地段可采用錨樁地基（分塊基礎(chǔ)）外，一般情況下均采用整體鋼筋混凝土基礎(chǔ)。對基礎(chǔ)的基本要求有：基礎(chǔ)的土質(zhì)應(yīng)堅(jiān)固牢實(shí)，要求承載能力大于0.15Mpa；混凝土基礎(chǔ)的深度﹥1100毫米，總混凝土方量約16.3立方米，基礎(chǔ)重量約39噸；混凝土基礎(chǔ)的承受壓力不小于8MPa；混凝土基礎(chǔ)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況加工作層或多層鋼筋網(wǎng)，鋼筋間距約為250毫米；混凝土基礎(chǔ)表面應(yīng)校水平，不平度小于1/500；混凝土基礎(chǔ)表面設(shè)置排水溝。將底架拼裝組合，對準(zhǔn)20顆預(yù)埋地腳螺栓，將其放置在混凝土基礎(chǔ)上，注意墊平墊實(shí)，并校平底架上平面，要求不平度小于或等于1/1000，擰緊20顆地腳螺栓。調(diào)水平度時用楔形調(diào)整塊及薄鐵板等。 2.底架結(jié)構(gòu) 底架由工字鋼焊接成整體框架結(jié)構(gòu)。在四角輻射狀安裝有四條可拆支腿，該支腿由工字鋼焊接成，運(yùn)輸時拆除支腿，以減小運(yùn)輸尺寸。底架上有20個預(yù)埋地腳螺栓，規(guī)格M48。底架外輪廓尺寸約為6000X6000，高350。 3.塔身結(jié)構(gòu) 塔身結(jié)構(gòu)也稱塔架，是塔機(jī)結(jié)構(gòu)的主體，有轉(zhuǎn)與不轉(zhuǎn)之別；并有內(nèi)塔與外塔之分。塔身結(jié)構(gòu)斷面分為圓形斷面、三角形斷面及方形斷面三類?，F(xiàn)今國內(nèi)外生產(chǎn)的塔機(jī)均采用方形斷面塔身結(jié)構(gòu)。按塔身結(jié)構(gòu)主弦桿材料的不同，這類方形斷面塔架可分為：角鋼焊接格桁結(jié)構(gòu)塔身，主弦桿為角鋼輔以加強(qiáng)筋的矩形斷面格桁結(jié)構(gòu)；角鋼拼焊方鋼管格桁結(jié)構(gòu)塔身及無縫鋼管焊接格桁結(jié)構(gòu)塔身。 常用的斷面尺寸有：1.3m×1.3m，1.4m×1.4m，1.5m×1.5m，1.6m×1.6m，1.7m×1.7m，1.8m×1.8m，2.0m×2.0m。根據(jù)承載能力的不同，同一種截面尺寸，其主弦桿又有兩種不同截面之分。主弦桿截面較大的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)用于下部塔身，主弦桿截面較小的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)則用于上部塔身。 ⑴塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié) 塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的長度有2.5m，3m，3.33m，4.5m，5m，6m， 10m等多種規(guī)格，常用的尺寸是2.5m和3m。本次設(shè)計(jì)采用格桁架結(jié)構(gòu)塔身，其中塔身截面尺寸采用1.8m×1.8m，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的長度為2.5m。如圖2-6所示： 塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)用無縫鋼管焊接而成，節(jié)高2500mm。在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)下部管口處車有定位止口，而另一端則焊有定位凸臺，靠相應(yīng)的接合面定位。上下端各用8個M54的40Cr螺栓聯(lián)結(jié)。各標(biāo)準(zhǔn)節(jié)均設(shè)有供人上下的爬梯，每三個標(biāo)準(zhǔn)節(jié)設(shè)置一個休息臺。 塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的聯(lián)接方式有：蓋板螺栓聯(lián)接，套柱螺栓聯(lián)接，承插銷軸聯(lián)接和瓦套法蘭聯(lián)接。本次設(shè)計(jì)的QTZ125塔機(jī)采用套柱螺栓聯(lián)接，其特點(diǎn)是：套柱采用企口定位，螺栓受拉，用低合金結(jié)構(gòu)鋼制作。適用于方鋼管和角鋼主弦桿塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的聯(lián)接，加工工藝要求比較復(fù)雜，但安裝速度比較快。 ⑵塔身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要領(lǐng) 1)多層建筑施工用快速安裝塔機(jī)可根據(jù)起升高度和運(yùn)輸條件分別采用整體式塔身、伸縮式塔身或折疊式塔身。 輕、中型自升塔機(jī)和內(nèi)爬式塔機(jī)宜采用整體式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。附著式自升式塔機(jī)和起升高度大的軌道式以及獨(dú)立式自升塔機(jī)宜采用拼裝式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。 拼裝式塔機(jī)塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的加工精度要求比較高，制作難度較大，零件多和拼裝麻煩。但拼裝式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的優(yōu)越性更不容忽視：一是堆放儲存占地小，二是裝卸容易，三是運(yùn)輸費(fèi)用便宜，特別是長途陸運(yùn)和運(yùn)洋海運(yùn)，由于利用集裝箱裝運(yùn)，其抗銹蝕和節(jié)約運(yùn)費(fèi)的效果極為顯著。 QTZ125型塔式起重機(jī)為大型自升塔機(jī)，綜合以上特點(diǎn)，其塔身結(jié)構(gòu)選用整體式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。 2) 為減輕塔身的自重，充分發(fā)揮鋼材的承載能力，并適應(yīng)發(fā)展組合制式塔機(jī)的需要，對于達(dá)到40m起升高度的塔機(jī)塔身宜采用兩種不同規(guī)格的塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，而起升高度達(dá)到60m的塔機(jī)塔身宜采用3種不同規(guī)格的塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)。除伸縮式塔身結(jié)構(gòu)和中央頂升式自升塔機(jī)的內(nèi)塔外，塔身結(jié)構(gòu)上、下的外形尺寸均保持不變，但下部塔身結(jié)構(gòu)的主弦桿截面則須予以加大。 3)塔身的主弦桿可以是角鋼、角鋼拼焊方鋼管、無縫鋼管式實(shí)心圓鋼，取決于塔身的起重能力、供貨條件、經(jīng)濟(jì)效益以及開發(fā)系列產(chǎn)品的規(guī)劃和需要。 4)塔身節(jié)內(nèi)必須設(shè)置爬梯，以便司機(jī)及機(jī)工可以上下。在設(shè)計(jì)塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，特別是在設(shè)計(jì)拼裝式塔身標(biāo)準(zhǔn)節(jié)時，要處理好爬梯與塔身的關(guān)系，以保證使用安全及安裝便利。 爬梯寬度不宜小于500mm，梯級間距應(yīng)上下相等，并應(yīng)不大于300mm。當(dāng)爬梯高度大于5m時，應(yīng)從高2m處開始裝設(shè)直徑為650~800mm的安全護(hù)圈，相鄰兩護(hù)圈間距為500mm。安全護(hù)圈之間用3根均布的豎向系條相聯(lián)。安全護(hù)圈應(yīng)能承受來自任何方向的10kN的沖擊力而不折斷。當(dāng)爬梯高度超過10m時，爬梯應(yīng)分段轉(zhuǎn)接，在轉(zhuǎn)接處加一休息平臺。 休息平臺應(yīng)能承受相當(dāng)于3000N的移動集中載荷。休息平臺鋪板可用防滑花紋鋼板或穿孔板、拉網(wǎng)板制成。休息平