【JX15-80】【1350t履带式起重机总体设计】（CAD+论文）
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JX15-80
1350t履带式起重机总体设计
【JX15-80】【1350t履带式起重机总体设计】CAD+论文
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【JX15-80】【1350t履带式起重机总体设计】（CAD+论文）,JX15-80,1350t履带式起重机总体设计,【JX15-80】【1350t履带式起重机总体设计】CAD+论文
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摘 要履带起重机是广泛应用于电力建设、市政建设、桥梁施工、石油化工、水利水电等行业的一种起重运输设备，随着经济建设的发展，对其需求越来越大，对其性能的要求也越来越高。本次设计的是1350吨履带起重机，臂架是履带式起重机的重要构件之一，臂架设计得是否合理，直接影响着起重机的起升能力。本文主要内容包括：国内外履带起重机发展状况的比较，桁架臂的介绍，主臂、副臂及撑杆结构设计，臂架的强度、刚度和稳定性计算，臂架连接处强度的校核。同时完成臂架系统装配图，主臂、副臂及撑杆的装配图和相关零部件的工程图。本次设计的1350吨履带起重机严格按照起重机设计规范、机械设计手册进行设计，其性能和质量满足相关要求。关键词：履带起重机，臂架，强度，稳定性IAbstractCrawler crane is widely used in electric power construction，municipal construction， bridge construction，petroleum chemical industry，water conservancy and hydropower industry of a hoisting and conveying equipment，with the development of economic construction，the demand for more and more，the performance requirements is also getting higher and higher.This design is 1350 tons crawler crane，jib is one of the important components of the crawler crane，jib design whether reasonable，a direct impact on the lifting capacity of the crane.The main content of this paper includes: a comparison of crawler crane at home and abroad development status and truss arm of the introduction，the main arm and side arm and a supporting rod structure design，calculation of strength，stiffness and stability of the boom，arm frame is connected with the strength check. At the same time to complete the boom system assembly，a main arm，the auxiliary arm assembly and strut and the related parts of Engineering drawings.The design of 1350 tons crawler crane strictly in accordance with the crane design standard，mechanical design manual design，its performance and quality meet the requirements.Key Words：Crawler Crane，Lattice Boom，The Strength，The Stability目 录摘 要IAbstract- 0 -第1章 履带起重机概述- 1 -1.1履带起重机简介- 1 -1.2国外履带起重机发展状况- 1 -1.3国内履带起重机发展状况- 3 -1.4履带式起重机的发展趋势- 5 -1.5履带起重机臂架系统简介- 6 -1.6 个人工作重点臂架系统设计- 7 -第2章 履带起重机总体结构设计- 8 -2.1总体方案确定- 8 -2.2方案确定准则- 8 -2.2.1机台铰点位置的确定- 9 -2.2.2大型构件的初步设计- 9 -2.2.3整机稳定性计算- 9 -2.2.4整机起重性能确定- 10 -2.2.5机构设计- 10 -第3章 臂架系统设计- 11 -3.1设计参数- 11 -3.1.1作业工况- 11 -3.1.2机构速度- 11 -3.2臂架的结构型式- 11 -3.3所选材料许用应力计算- 13 -3.3.1 16Mn(Q345B)许用应力计算- 13 -3.3.2 40Cr许用应力计算- 13 -3.4主臂的计算- 14 -3.4.1最大起重量工况计算- 15 -3.4.2最长主臂工况计算- 24 -3.5撑杆的计算- 25 -3.5.1固定副臂撑杆整体稳定性的计算- 25 -3.5.2固定副臂撑杆下铰点销轴和单耳计算- 27 -3.6 拉索的计算- 28 -3.6.1 主臂拉索计算- 28 -3.6.2 固定副臂拉索计算- 29 -第4章 履带起重机转台系统设计- 30 -4.1履带起重机回转机构- 30 -4.2履带起重机回转机构设计计算- 31 -4.2.1 回转阻力矩计算- 31 -结 论- 34 -参 考 文 献- 36 -第1章 履带起重机概述1.1履带起重机简介履带式起重机是安装在履带式底盘的繁重的工作的一部分，走在移动起重机，材料，卡特彼勒运输，装卸，安装和操作。履带起重机具有接地比压，转弯半径小，能适应恶劣的地面，爬坡能力强，起重性能好，无脚吊重作业，移动负载等优点，通过更换吊具力或增加特殊设备成为抓斗起重机，起重机械或电磁打桩机，多用该机，打桩，在电力建设中，市政建设，桥梁施工土方操作及应用，石油化工，水利水电行业广泛。履带式起重机行驶时，臂长组合，提升性能好，作业高度和幅度是其独特的无可比拟的优势，与其他重型设备是不可替代的位置。随着经济的快速发展，国家基础建设的规模也越来越大，需要提升产品质量，体积和起升高度越来越大，履带式起重机越来越优越，在市场容量的迅速崛起，吸引了国际知名厂商的重视，国内起重机行业也履带式起重机的发展热潮的兴起。1.2国外履带起重机发展状况目前，国外专业生产履带起重机的厂家很多，德国的主要生产厂家有利勃海尔公司、特雷克斯德马格公司、森尼波根公司，美国主要生产厂家有马尼托瓦克公司、林克贝尔特公司、P&H公司，日本的主要生产厂家有神钢公司、日立住友公司和石川岛公司，其中利勃海尔、特雷克斯德马格、马尼托瓦克、神钢、日立住友等公司产品系列较全，市场占有率较高。表列出了国外履带起重机主要生产公司系列型谱。1. 德国利勃海尔公司 利勃海尔塔式起重机，一开始，有50年的跨国企业的家族史，是世界著名的起重机制造商，该公司的产品技术先进，LR系列履带起重机的最大起重量的产量已达到1200吨。公司主要产品特点：全液压驱动系统，电液比例控制，实现无级调速，传动平稳，具有完善的自拆装功能，主副钩可以单独工作，可以交替使用，自动安全保护和合理，大吨位履带起重机安装全球卫星定位与通信系统的实时监控，产品制造商，除了充分发挥臂架能力，提高大吨位履带起重机的整体稳定性增加了升降装置。目前的产品系列为LR1100型104吨、LR1130型137吨、LR1160型160吨、LR1200型200吨、LR1280型280吨、LR1350型350吨、LR1400型400吨、LR1750型750吨、LR1800型800吨、LR11200型1200吨，在中国市场上销售的履带起重机主要有LR1800型800、LR1750型750吨、LR1400型400吨、LR1350型350吨和LR1280型280吨级履带起重机。2. 德国特雷克斯德马格起重机公司德马格起源德国曼内斯曼集团的企业，由于在集团产业结构的调整，其产权转让，特雷克斯。德马格履带式起重机制造和经营历史悠久，技术和利勃海尔有一定差距，但价格比利鲍伯海尔稍低一点，比日本产品高很多。德马格公司主要生产起重量从50吨到1600吨的CC系列履带起重机，主要为CC200型50吨、CC280型80吨、CC400型100吨、CC1500型275吨、CC2000型300吨、CC2200型350吨、CC2400型400吨、CC2500型500吨、CC2800型600吨、CC5800型1000吨、CC8800型1250吨、CC12600型1600吨。德马格CC系列履带起重机很早就进入中国市场，在国内有一定的市场份额，在过去的两年中，由于在大吨位履带起重机国内需求大幅增长，该公司在中国的销售上升。一般来说，德国的履带起重机产品注重高性能，高技术，利勃海尔德国特雷克斯-德马格起重机，履带式起重机的代表国际先进水平。3. 美国马尼托瓦克公司这些公司是世界著名的Crane汽车的设计和制造厂家之一产生，1902，在当时，是一个造船厂，1927台生产始于1988开始，制作各种和许多种类的起重机。重量从45吨履带起重机马尼托瓦在世界为907吨，在250吨以上履带起重机产品占比重较大生产。产品系列为45吨、50吨、73吨、77吨、91吨、109吨、120吨、136吨、181吨、250吨、300吨、400吨、750吨、907吨。公司主要产品特点：水冷柴油发动机作为动力，可控液力变矩器的广泛采用；为了改善和扩大司机的视野，司机室可以上下调整位置，左和右，电脑显示器，触摸屏的指令选择和比例先导控制设计原则强调自装自拆功能。为了提高能力，提高环形导轨式升降装置的稳定性，环形导轨位于行走装置的起重机的外围，使重量和环形导轨臂架工作时，负载由环轨，环轨直径大，大大提高了整体的稳定性和承载力。缺点是特纳之前必须投入人力，物力和财力打造“环轨，工程起重机不能移动，只能转，后解除限制，范围，还必须拆除。4. 日本国生产履带起重机情况日本履带式起重机开始在50年代和60年代，主要在机械传动中，70年代开始迅速发展，对液压传动。日本神钢的主要生产厂家，日立住友商事和IHI公司，日立住友是住友和日本企业合并2002为品牌，主要生产起重量从30吨到SCX系列产品65吨，公司将出售转让市场中国作为亚洲市场的中心，我希望通过中国市场的扩张，在扩张的全球市场占有率。神钢1964年初，3000系列的履带式起重机的发展，1977开发的5000系列履带式起重机，1982设计成功的5650履带式起重机，最大起重量650吨，1984升级为7000系列履带式起重机，现在部分7000系列升级为CKE系列履带式起重机，履带式起重机产品的高度系列的发展，具有很高的性能价格比，针对出口市场，受到发展中国家的欢迎。在全球范围内占有一定的比例，从60吨到400吨主要生产重量CKE系列产品，7000系列产品的重量从35吨到800吨。产品系列为35吨、45吨、55吨、60吨、70吨、80吨、90吨、100吨、120吨、150吨、180吨、200吨、250吨、300吨、350吨、400吨、450吨、650吨、800吨。近两年神钢在中国市场中吨位履带起重机的销售业绩较好。一般的日本产品的技术性能与德国产品仍有进步的更快，价格比德国产品更具竞争力，有相当大的差距，因此更适合于中国的通用履带式起重机在中国的用户，主要销售的产品规格，吨产品也达300，超过300的产品。1.3国内履带起重机发展状况中国履带起重机的生产历史较短，“五年期间，第七结合的计划”技术贸易分别从日本和德国，介绍，中小吨位履带式起重机生产工艺在世界发达国家，履带式吊车吨位相比，国内的低度的串联，后，科技含量以设计、制造的，是有一定差距。近年国内履带起重机，迅猛发展，技术提高很快，不断提高串联级。履带起重机主要生产厂家国内生产的有：徐州重型机械有限公司，有限公司，富顺挖掘机制造有限公司，中联重科，三一重工重工，濮院，富顺工程机械有限公司，有限公司，哈尔滨四海工程机械制造公司。据统计，履带式起重机公司年产量从10到200%不等，200吨及以下吨位主要。徐州重型机械有限公司，有限公司-中国工程起重机的龙头企业，2003，工厂投入巨资大规模的技术改造，从国外进口的各种高科技设备，大型结构焊接和制造水平有了明显的提高。三一重工在2004年11月上海的宝马会上展出了开发的50吨履带起重机，目前在开发80吨、150吨履带起重机。抚顺工程机械有限公司主要生产30-70吨履带起重机。哈尔滨四海工程机械制造公司主要生产50吨履带起重机。中国履带式起重机，起步较晚，对履带起重机的国内用户，少，2000年前市场的容量较小，速度不快的开发。近年来发展国家基础设施，秤，对履带起重机的优势作用越来越了解国内履带起重机用户，市场升温较快，国外知名企业进入，国内大型市场，本土企业挣扎在摔跤，并取得了很大的进展但相比外国知名企业的，和一定的差距，具体情况为：1. 品种少、产量低，但品种日见丰满、产量逐年递增目前，国内履带起重机已形成30-300t系列产品，品种少，重复，中小吨位，和国外的产品型谱覆盖，最大起重量已达1600吨；国内产量低，仅是在外国公司的生产能力，没有形成规模化生产，规模小将难以实现规模经济，R&；D，销售，服务和整个价值链的规模不经济。为了赶上世界先进国家，国内企业奋起直追。在过去的3年中，新产品推出速度从3-4 1种新产品，1-2个3年的发展，4种新产品，新产品不断开发大吨位吨位，其中，只有徐中推出了一个新的4，5，和在国内大吨位的产品首次推出，新产品推出的过程中，成熟期企业发展的力量，以徐中为代表已进入高端技术，主要表现在四个方面：一是关键核心技术的履带式起重机几十的全面控制；二是一种特殊的进口高强度钢，特殊复合材料和其他新材料，新的高端检测技术手段的使用，对产品性能更可靠的保证；在技术创新的四年，提高整个制造工艺水平，有效地满足了高新技术产品的设计要求。中国的大型工程综合安装的环境下，从2000的14发展到2005超过200的台湾，平均每年约70%的增长率，即使在2005受宏观调控的影响，行业销售收入也比2004的销售增长近10%。另外只有2005，国内履带起重机的半年，进口228台，国内需求快速增长，行业，对履带起重机的市场看好的企业努力，提高履带起重机的研究和发展的投资强度，推出了中国第一个徐重300吨履带起重机就是在这样的环境下，一个大诞生。国产履带起重机到目前为止，已形成35吨到300吨以上的十几款更为全面的产品谱，给出了进一步的势头越大吨位发展的徐严重有关部门了解到，450吨为600吨履带式起重机设计工作，即将竣工。2. 技术水平有差距但有全新突破还有在大吨位产品的系统设计和结构上有一定的差距，功能不全。徐充分的研究，为了简化装配和拆卸，减少辅助作业及辅助设备的安装过程中的需求，徐州重型机械有限公司，独家专利技术突破的桅杆起重机，履带起重机桅杆机构可以自组装和拆卸升降，试图克服困难的升降装置大型起重机的必要装置。许量这种实力履带起重机厂商已，自主研发了很注意通过不断的投资与积累，有几十技术不断核心，提高产品质量竞争力。我们产品的测试，逐步提高，测试与研究系统。确保，和产品性能和可靠性的精确表达设计时，公司的支持国际化定位。一般而言，履带起重机有限公司的外国企业的核心技术，国内企业有自己核心技术的逐步形成和不断完善自身的产品，竞争能力质量及国内企业所面临的当务之急。 3. 产品可靠性有待进步提高近年来，国内企业在履带起重机技术取得了一些突破，但由于起步较晚，与国外相比，产品的可靠性有待进一步提高。在产品开发过程中，基于国际支持，性能和可靠性有了很大的提高。4. 国外市场拓展今年上半年，国内履带起重机进口228套，国内企业履带起重机的出口只有12，贸易逆差。国内履带起重机应首先获得在国内市场站稳脚跟，在短期内，提高进入门槛不高的发展中国家市场的拓展，也是扩大企业生产规模，重工业快速增长的良策促进国内履带。1.4履带起重机臂架系统简介履带起重机臂架主体结构一般采用空间桁架结构，桁架结构与板梁结构相比具有重量轻、用料省刚度大、迎风面积小等优点。履带起重机的臂架组合方式有单主臂、主臂带固定副臂、主臂带塔式副臂，如图1所示。有时还采用超起装置、超短副臂、轻型臂等特殊组合方式。固定副臂工况是副臂与主臂的相对角度不变，通过改变主臂的角度来实现变幅。塔式工况是主臂相对不动，通过改变塔臂角度来实现变幅。从主臂变幅方式来看，有只带人字架的、只带桅杆的及人字架加桅杆的方式。这些方式可以任意组合，形成不同的方案。 (a) (b) (c)图1. 臂架组合方式 (a) 主臂 (b) 塔式副臂 (c) 固定副臂 (a) (b) (c)图2. 主臂变幅方式(a) 桅杆；(b) 人字架；(c)人字架加桅杆1.5 个人工作重点臂架是履带式起重机的重要构件之一，通过臂架能够将货物提升到一定的高度，改变臂架倾角可以达到变幅的目的，以增大作业范围。对于履带起重机，臂架设计得是否合理，直接影响着起重机的起升能力、整机稳定性。本次毕业设计的重点就是合理地设计臂架系统的结构，并对其进行强度、刚度、稳定性进行验算。- 7 -第2章 履带起重机总体
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