机械毕业设计（论文）开题报告-塔式起重机总体及平衡臂设计.doc

装订线长 春 大 学 毕业设计（论文）纸开题报告一、设计题目塔式起重机总体及平衡臂设计二、课题研究的目的、意义塔式起重机是我们建筑机械的关键设备，在建筑施工中起着重要作用，我们只用了五十年时间走完了国外发达国家上百年塔机发展的路程，如今已达到发达国家九十年代末期水平并跻身于当代国际市场。qtz40型塔式起重机简称qtz40型塔机，是一种结构合理，性能比较优异的产品，比较国内同规格同类型的塔机具有更多的优点，能够满足高层建筑施工的需要，可用于建筑材料和预制构件的吊运和安装，并能在市内狭窄地区和丘陵地带建筑施工。高层建筑施工中，它的幅度利用率比其他类型起重机高，其幅度利用率可达全幅度的80%。qtz40型塔式起重机是400knm上回转自升式塔机。上回转自升塔式起重机是我国目前建筑工程中使用最广泛的塔机，几乎是万能塔机。它的最大特点是可以架得很高，所以所有的高层和超高层建筑、桥梁工程、电力工程，都可以用它去完成。这种塔式起重机适应性很强，所以市场需求很大。三、国内外现状和发展趋势塔式起重机（下文简称塔机），是工程机械设备的一种，主要用于物料的垂直和水平输送，广泛应用于房地产、市政工程、工业建设等诸多领域。20世纪50年代初，我国塔机由仿制开始起步。经过改革开放和1998年房改，我国塔机行业得到快速发展。我国已成为世界塔机的生产大国，也是世界塔机主要需求市场之一。近年来，随着塔式起重机技术的发展，塔式起重机型号规格不断完善，性能、质量不断提高，塔式起重机除满足其安全、可靠、高效的基本性能外，越来越趋向于智能和绿色。下面着重介绍最新的几点技术发展趋势。（1）设计方法精确化。计算机技术的深化发展，改变了塔式起重机的设计理念。有限元技术、疲劳分析、动力学仿真分析的广泛应用，使塔式起重机的设计计算、受力分析更精确，塔式起重机零部件结构设计更加合理；一些实力强大塔式起重机制造商，都有自己超强的设计能力，他们利用优势，开发塔式起重机参数化设计专用软件，使塔式起重机设计进一步的向最优化方向推进，有效地提高塔式起重机产品的安全性、可靠性、节能效果，同时大大缩短产品的开发周期，提升竞争能力。（2）零部件模块化。模块化的设计可能增加少量的制造成本，但其不仅可以提高产量和质量，还可以降低管理成本，也相应地降低了用户的购置成本。如a机型和b机型有许多的结构件（如标准节和起重臂节、平衡臂节）是通用的，那么用户就可以少购买通用的结构件，交错使用这些可能闲置的通用件，从而减少购置成本。因此，模块化设计是塔式起重机发展的必然趋势，国际上许多的塔式起重机制造商如liebherr、potain、terex、wolffkran等都是模块化设计的典范。（3）控制智能化。随着数字化、集成化、智能化技术的高速发展，高可靠、低能耗、微型化、集成化、数字化的各种液压、机电及电气元件在塔式起重机上得到普遍应用，使传动和控制系统体积小、重量轻、结构紧凑。在控制手段上，无级调速、安全监控系统、远程维护系统、故障自动诊断系统等广泛应用，实现了塔式起重机操作过程的自动控制、自动显示与记录、远距离遥控等，保证了塔式起重机的安全使用和实时监控，减少了控制的故障点，提高了塔式起重机的可靠性，大幅提升了塔式起重机行业的管理水平。（4）制造绿色化。国外塔式起重机在设计时就充分考虑零部件的通用性、模块化，因此零部件集约化程度高，适合批量化生产。批量化零部件从原材料前处理、下料、焊接、机加、装配、到涂装都采用生产流水线，这样既提高了材料的利用率、零部件通用性、产品质量和美观，又便于管理、减少污染、节约成本。liebherr、 zoomlion、 potain等公司都有成熟的生产流水线。如，zoomlion现已拥有了标准节生产线、涂装流水线，其他流水线在陆续建设中。（5）在产品开发中落实实验验证。实验是新产品验证最直接的方法，是提高产品可靠性和安全性最主要的检验手段。产品的可靠性和安全性主要是由零部件决定的，是零部件安全性和可靠性的综合体现。零部件的可靠性和安全性高，产品的可靠性和安全性自然就高。因此，大型塔式起重机制造厂商，投入大量的财力物力，建设自己的实验场，如potain的结构和机构实验场在上世纪80年代就已经基本建成，共占地17万m2，拥有各种实验台架百余种，产品需经过真实而严酷的工况验证合格才能出厂。zoomlion目前正在建设自己的塔式起重机专用实验基地。一个国家要成为工业化、现代化国家，必须要实现一定的城市化水平,而城市化进程是产业、人口、市场的集聚过程，城市化、工业化进程在集聚产业过程中，成为农村富余劳动力转移的载体，提供了改善区域内政治、经济、文化发展空间。城市化与工业化互动并进，是现代经济发展的特征。中国是一个传统的农耕大国，改革开放30年来，中国的工业化发展取得了很大的成就，而中国要成为一个现代化强国，就必走城市化、工业化并进发展的道路。因此，城市化进程是未来国家重要的战略发展方向，同时也是2020年全面建成小康社会最直接、最重要的载体。而城市化进程会伴随大规模的基本建设。今后工程项目的体量和规模越来越大。劳动力短缺越来越严重，劳动力成本越来越高。建筑施工属劳动密集型行业，而随着城市化、工业化进程发展，以及社会转型，加速了人口红利的消耗及“刘易斯拐点”的到来。按有关专家的分析预测，中国的人口红利窗口将会在2015年关闭。因此，今后建筑施工的劳动力成本会不断推高。因此，今后工程施工对塔机等技术装备的依赖性会越来越大。四、研究内容及方案拟定1、设计内容qtz40塔式起重机是上回转液压自升式起重机。尽管其设计型号有各种各样，但其基本结构大体相同。整台的上回转塔机主要由金属结构，工作机构，液压顶升系统，电器控制系统及安全保护装置等五大部分组成。（1） 设计任务： 总体参数的选择（qtz40级别） 结构形式（2） 总体设计 主要技术参数性能 设计原则 平衡重的计算 塔机的风力计算 整机倾翻稳定性的计算（3） 平衡臂的设计和计算 平衡臂的形式及尺寸 平衡臂的强度、稳定性及刚度验算 平衡重的设计2.总体方案拟定（1）设计思路在毕业设计时,当我们收到设计任务书时首先对研究对象进行细致的调查, 收集国内外有关资料并通过对资料的调研、加工与整理了解国内外的使用、生产、设计和科研情况，并进行分析比较，制定设计原则。设计原则应当保证所设计的机型符合有关的方针政策。 毕业设计工作中，通过掌握正确的设计思想，综合运用多学科的理论、知识与技能在认真的科学态度和严谨的工作作风下分析并解决设计中遇到的问题。（2）总体方案拟定平衡臂结构选用型式的原则是：自重比较轻；加工制造简单，造型美观与起重臂匹配得体。故此次设计选用平面框架式平衡臂。它由两根槽钢纵梁或由槽钢焊成的箱形断面组合梁和系杆构成。在框架的上平面铺有走道板，走道板两旁设有防护栏杆。这种平衡臂的优点是结构简单，加工容易。平衡臂的长度是10.17m。五、进度安排1. 3.7-3.25 调研、科技译文、开题报告2. 3.28-4.8 总体方案设计3. 4.11-5.6 平衡臂设计、计算分析4. 5.9-5.27 装配图、部件图设计5. 5.30-6.10 零件图设计6. 6.13-6.17 撰写设计说明书7. 6.20-6.24 评审、答辩六、参考文献1 哈尔滨建筑工程学院主编.工程起重机.北京：中国建筑工业出版社2 董刚、李建功主编.机械设计.机械工业出版社3 机械设计手册.化学工业出版社（5册）4 gb/t94621999 塔式起重机技术条件5 gb/t137521992 塔式起重机设计规范