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内容简介：

河北建筑工程学院毕业设计（论文）任务书课题名称QTZ40塔式起重机起升系统的设计 系： 机械工程系 专业： 机械设计制造及其制动化 班级： 机094 姓名： 文龙 学号： 2009307425 起迄日期：2013年3月25日 2013年 6月21日设计（论文）地点: 指导教师： 李常胜 辅导教师： 发任务书日期： 2013年3月 5 日1、毕业设计（论文）目的：本次毕业设计是对机械专业学生在毕业前的一次全面训练，目的在于巩固和扩大学生在校所学的基础知识和专业知识，训练学生综合运用所学知识分析和解决问题的能力。是培养、锻炼学生独立工作能力和创新精神的最佳手段。毕业设计要求每个学生在工作过程中，要独立思考，刻苦钻研，有所创新、解决相关技术问题。通过毕业设计，使学生掌握塔式起重机的总体设计、起升机构的设计和吊钩组的设计等内容，为今后步入社会、走上工作岗位打下良好的基础。2、毕业设计（论文）任务内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：（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） 起升机构的设计和计算 起升机构的形式 确定起升机构滑轮组倍率 确定卷筒尺寸 选择电动机、减速器、制动器、联轴器 验算实际起升速度 验算起、制动时间 电动机发热验算 卷筒强度的计算（4） 吊钩组的设计 吊钩组的形式 吊钩组横梁的强度计算（5） 设计要求 主要任务：学生应在指导教师指导下独立完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确绘制机械与电气工程图纸，独立撰写一分毕业论文，并绘制有关图表。 知识要求：学生在毕业设计工作中，应综合运用多学科的理论、知识与技能，分析与解决工程问题。通过学习、钻研与实践，深化理论认识、扩展知识领域、延伸专业技能。 能力培养要求：学生应学会依据技术课题任务，完成资料的调研、收集、加工与整理和正确使用工具书；培养学生掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范，提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力；培养学生掌握实验、测试等科学研究的基本方法；锻炼学生分析与解决工程实际问题的能力。 综合素质要求：通过毕业设计，学生应掌握正确的设计思想；培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风；在工程设计中，应能树立正确的生产观、经济观与全局观。 设计成果要求：1） 凡给定的设计内容，包括说明书、计算书、图纸等必须完整，不得有未完的部分，不应出现缺页、少图纸现象。2） 对设计的全部内容，包括设计计算、机械构造、工作原理、整机布置等，均有清晰的了解。对设计过程、计算步骤有明确的概念，能用图纸完整的表达机械结构与工艺要求，有比较熟练的认识图纸能力。对运输、安装、使用等亦有一般了解。3） 说明书、计算书内容要精练，表述要清楚，取材合理，取值合适，设计计算步骤正确，数学计算准确，各项说明要有依据，插图、表格及字迹均应工整、清楚、不得随意涂改。制图要符合机械机械制图标准，且清洁整齐。4） 对国内外塔式起重机情况有一般的了解，对各种塔式起重机有一定的分析、比较能力。其他各项应符合本资料有关部分提出的要求。3、毕业设计（论文）成果要求（包括图表、实物等硬件要求）： 计算说明书一份 内容包括：设计任务要求的选型、设计计算内容、毕业实习报告等。作到内容完整，论证充分（包括经济性论证），字迹清楚，插图和表格正规（分别进行统一编号）、批准，字数要求不少于2万字；撰写中英文摘要；提倡学生应用计算机进行设计、计算与绘图。 图纸一套不少于四张零号图纸量4、主要参考文献：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6 GB51441994 塔式起重机安全规程5、本毕业设计（论文）课题工作进度计划：起 迄 日 期工 作 内 容2013.3.25-2013.3.282013.3.29-2013.4.132013.4.14-2013.4.202013.4.21-2013.5.152013.5.16-2013.6.52013.6.6-2013.6.192013.6.20-2013.6.21熟悉整理资料方案选择及总体设计绘制总图起升机构、吊钩组的设计绘制起升机构、吊钩组装配图绘制零件图纸准备论文及答辩教研室审查意见：教研室主任签字： 年 月 日系审查意见： 系主任签字： 年 月 日河北建筑工程学院毕业设计（论文）开题报告课题名称QTZ40塔式起重机总体及起升机构的设计系 别： 机械工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机094 学生姓名： 文 龙 学 号： 2009307425 指导教师： 李常胜 课题来源导师课题课题类别工程设计一、论文资料的准备 1.塔式起重机简介塔式起重机（tower crane）简称塔机，亦称塔吊，起源于西欧。在建筑行业运用很广泛，尤其是在高层建筑中，更是必不可少的起重运料工具。我国的塔机行业于20世纪50年代开始起步,相对于中西欧国家由于建筑业疲软造成的塔机业的不景气, 我国的塔机业正处于一个迅速的发展时期。国外塔机发展的主要代表性国家或地区有欧洲、日本、澳大利亚。从20世纪90年代开始欧洲塔机行业缓慢复苏目前欧洲生产塔机的国家有德国、法国、英国、意大利、俄罗斯、西班牙、瑞典、丹麦等主要厂家有法国Potain德国Liebherr、Peiner、Wolff意大利。2. 塔式起重机发展状况我国的塔机行业于20世纪50年代开始起步,相对于中西欧国家由于建筑业疲软造成的塔机业的不景气, 我国的塔机业正处于一个迅速的发展时期。20世纪50年代为满足国家经济建设的需要引进了苏联以及东欧一些国家的塔式起重机并进行仿制。1954年仿制民主德国设计的建筑师-型塔式起重机在抚顺试制成功了我过第一台TQ2-6型塔式起重机。随后又仿制苏联样机研制了15t与25t塔式起重机这个时期我国生产与使用的塔式起重机的数量都较少。到了20世纪60年代我国开始进入了自行设计与制造塔式起重机的阶段。随后我国又自行设计制造了TQ-6型等塔式起重机至1965年全国已有生产厂10余家生产塔式起重机 360 多台。这些塔式起重机都是下回转动臂式可整体拖运能满足六层以下民用建筑施工的需要。20世纪70年代起由于建筑施工的需要我国塔式起重机进入了技术提高、品种增多的新阶段。1972年我国第一台下回转的轻型轮胎式轨道两用起重机问世。这一时期还先后开发了ZT100、ZT120、Z80型等小车变幅自升式塔式起重机、Q 4-20小车变幅内爬式塔式起重机QTL16、TQ40、TQ45、TD25、QTG40、QTG60下回转动臂自行架设快装塔式起重机等其年产量最高超过900台标志着我国塔式起重机行业进入一个新的阶段。进入20世纪80年代我国塔式起重机相继出现了不少新产品主要有QT80A、QTZ100、QTZ120等自升式塔式起重机QT60、QTK60、QT25HK 等下回转快装塔式起重机和QT90上回转动臂下顶升接高塔式起重机等。这些产品在性能方面已接近国外70年代水平。这一时期的最高年产量达1400台。与此同时随着改革开放和国际技术交流的增多为满足建筑施工的需要也从国外引进了一些塔式起重机其中有联邦德国的Liebherr、法国的Potain以及意大利的Edilmac等公司的产品。由于这些塔式起重机制造质量较好技术性能比较先进极大地促进了我国塔式起重机产品的设计制造技术的进步。 进入20世纪90年代以后我国塔式起重机行业随着全国范围建筑任务的增加而进入了一个新的兴盛时期年产量连年猛翻而且有部分产品出口到国外。全国塔式起重机的总拥有量也从20世纪50年代的几十台截止2000年约为6万台。至此无论从生产规模应用范围和塔式起重机总量等角度来衡量我国均堪称塔式起重机大国。但是产品结构不合理 品种型号大同小异制造技术不适应 没有形成规模工业有制约着我国塔式起重机的发展。国外塔机发展的主要代表性国家或地区有欧洲、日本、澳大利亚。从20世纪90年代开始欧洲塔机行业缓慢复苏目前欧洲生产塔机的国家有德国、法国、英国、意大利、俄罗斯、西班牙、瑞典、丹麦等主要厂家有法国Potain德国Liebherr、Peiner、Wolff意大利。二、本课题的目的（重点及拟解决的关键问题）本课题针对QTZ40塔式起重机的总体设计、臂架、变幅机构进行了重点研究。目的在于阐明QTZ40塔式起重机的工作原理，总体设计时根据塔机的结构形式分析，对塔式起重机进行工作仿真，为进一步分析研究塔式起重机的总体、臂架、起升机构提供证据。塔式起重机主要由起升机构、顶升机构、回转机构、变幅机构四大部分组成,其结构的合理性直接影响到塔式起重机的工作性能、可靠性和安全性。因此，塔式起重机的设计和研究就显得非常重要。对实际的机器观察研究进行仿真操作，在模拟真实环境中的工作状况并对其进行分析和判断，让设计者尽早发现设计的缺陷和潜在的失败可能并及时修改与优化，这样既能缩短产品的设计周期、提高产品的可靠性，又能实现产品的优化设计，从而减少后期修改付出的昂贵代价。起升机构是塔式起重机的最主要机构之一，尤其是传动装置减速器的世纪尤为重要，吊臂以及在其上面行走的变幅小车主要承担着运输重物的任务，因此要对其进行严格的受力分析，并进行校核计算。由于臂架结构承受很大的载荷作用切具有很大的危险性，故选材和构件连接上要十分严格。与此同时，还要考虑到材料的经济性，即造价成本问题。三、主要内容、研究方法、研究思路主要内容：1.塔机总体方案设计。 2.总体设计整体稳定性校核计算。 3.选择起升机构。 4.起重臂结构设计强度及稳定性校核。 5.绘制塔机总图、起升机构部装图、起重臂装配图和单节臂结构图等。 6.编写设计计算说明书。研究方法：塔式起重机主要有起升机构、回转机构、顶升机构、变幅机构组成，可通过计算的方法算出一个工况的工作参数，然后通过编程算出各个工况的工作参数。 首先用已知数据计算出一个工况的合理性之后，再运用软件CAD模拟出各个工况的工作参数曲线，以验证所设计的起升机构的参数是合理的。最后通过合理的设计分析，选择最优的工作参数，使得所设计的塔式起重机能够适合多种复杂的工况，低功耗，高功率并结合建筑施工和制造厂生产实际收集数据、查找资料设计出结构合理、性能稳定可靠、操作舒适、维护方便的新型塔式起重机。研究思路：在指导老师的帮助下去塔机生产厂进行实习了解塔机的各种生产工艺环节最后完成设计任务。四、总体安排和进度（包括阶段性工作内容及完成日期）2013.3.25-2013.3.28 熟悉整理资料2013.3.29-2013.4.13 方案选择及总体设计2013.4.14-2013.4.20 绘制总图2013.4.21-2013.5.15 起升机构的设计2013.5.16-2013.6.5 绘制起升机构装配图2013.6.6-2013.6.19 绘制零件图纸2013.6.20-2013.6.21 准备论文及答辩 五、主要参考文献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6 GB51441994 塔式起重机安全规程7 濮良贵、纪名刚主编.机械设计（第八版）.高等教育出版社8 吴永平等.工程机械设计机 北京 化学工业出版社 2007. 9 吴庆鸣 何小新 工程机械设计 武汉 武汉大学出版社 2006.10 杨国平 现代工程机械技术 北京 机械工业出版社 2006.11 工程机械设计 12 吴宗泽、罗圣国机械设计课程设计手册高等教育出版社，2006.5 13 濮良贵、纪名刚机械设计高等教育出版社，2000.1214 吴宗泽主编. 机械设计师手册机械工业出版社，2002指导教师意见： 指导教师签名： 日期：教研室意见：a教研室主任签名： 日期：系意见： 系领导签名： 日期：系盖章毕业实习报告一 实习目的 不知不觉间毕业离我们已经近的可以触碰到了，按照毕业设计指导教师李老师的安排，我们组要实习的地点是长春，主要任务提前也有些了解参加要在长春举办的国际机械展览，从中了解与我们专业相关的知识，对当前世界上的机械行情有所了解，并通过对实物的参观拓展我们在课本上学不到的东西，进一步对我们完成此次毕业设计有所帮助。 此次我的毕业设计课题是塔式起重机起升机构的设计，起升机构是塔式起重机的最主要机构之一，尤其是传动装置减速器的世纪尤为重要，吊臂以及在其上面行走的变幅小车主要承担着运输重物的任务，因此要对其进行严格的受力分析，并进行校核计算。二 实习内容毕业实习是大学生完成四年的全部课程之后的最重要的实践环节。也是在进行毕业设计或毕业论文时必不可少的实践性教学环节。它对于培养我们的动手能力有很大的意义，而且可以使我们了解传统的机械制造工艺和现代机械制造技术。毕业实习为大学生提供了培养和造就实践能力和创新能力的必要物质基础和良好的环境，这次毕业实习对我们毕业生来说意义非常的重大，因此每位同学都必须珍惜这一难得的机会，有效地利用宝贵的毕业实习时间，把培养实践能力和打造创新能力作为毕业实习和毕业设计的指导思想。长春这个陌生的城市才知道离我们有这么远，从3月19号中午离开学校，20号中午才算到了长春，第一次坐这么久的火车，真心想说累。下了火车车外的气温着实让我们震惊，本来已经是春天了可是在这里貌似冬天正浓，东北的冷真的不是开玩笑的。次日，21号我们的实习任务才算开始了，早上九点左右我们到达了展览会场，远远地看去没有想象中的规模大，会场外面是比较大型的建筑工程机械，这么近的接触这些庞然大物还是第一次，感觉自己很渺小。细细观察之后会发现不管多大的机器其中的工作原理我们都是学习过的。尤其是液压传动在这些大家伙身上被运用的最多。走进会场内发现这是个非常大的场馆，里面是各式各样的数控机床、小型的桥式起重机等等各种机械产品，在老师的带领解说下我们了解了很多，工作原理原来没有那么复杂。三 实习结果 了解了真实的机械行情，扩展了视野，对很多机械设备的工作原理有了更深的了解，通过此次实习加上以前查阅的相关资料让我对以后的毕业设计有了清晰的认识，懂得了做这样的设计的重要意义。 四 实习总结本次实习的时间虽然很短，但是在其中的获得的知识却是在课堂上很久都学不来的，不仅扩充了视野，开阔了大脑思维，对以后的设计帮助会非常大。河北建筑工程学院毕业设计（论文）课题名称QTZ40塔式起重机总体及起升系统的设计 系： 机械工程系 专业： 机械设计制造及其制动化 班级： 机094 姓名： 刘志勇 学号： 2009307428 起迄日期：2013年3月25日 2013年 6月21日 设计（论文）地点: 综405 指导教师： 李常胜 目录第1章 前言1 1.1塔式起重机概述1 1.2塔式起重机的发展趋势1 第2章 总体设计1 2.1 概述2 2.2 总体设计方案的确定2 2.2.1金属结构2 2.2.2工作机构19 2.2.3安全保护装置26 2.3总体设计原则 28 2.3.1整机工作级别 28 2.3.2机构工作级别 28 2.3.3主要技术性能参数 29 2.4平衡臂与平衡重的计算29 2.5起重特性曲线31 2.6塔机风力计算32 2.6.1工作工况33 2.6.2工作工况36 2.6.3非工作工况 39 2.7整机的抗倾翻稳定性计算41 2.7.1工作工况42 2.7.2工作工况43 2.7.3非工作工况44 2.7.4工作工况45第3章 起升机构的设计和计算47 3.1起升机构的形式47 3.2 确定起升机构滑轮组倍率49 3.3 钢丝绳的选择50 3.4 确定卷筒的尺寸51 3.5 选择电动机52 3.6计算传动比，确定卷筒直径53 3.7 校验卷筒54 3.8 选择滑轮54 3.9 选择减速器、制动器、联轴器55 3.10 电动机及起升机构起、制动时间校验58第4章 吊钩组的设计61 4.1 吊钩组的形式61 4.2 吊钩的形式61 4.3 吊钩计算62 4.4 吊钩横梁计算64 毕业设计小结66参考文献67摘要塔式起重机作为建筑施工的主要设备，在建筑等行业发挥着极其重要的作用。塔式起重机属于臂架型起重机，由于其臂架铰接在较高的塔身上，且可回转，臂架长度较大，结构轻巧、安装拆卸运输方便，适于露天作业，因此大多数用于工业与民用建筑施工。塔式起重机是为了满足高层建筑施工、设备安装而设计的新型起重运输机械，QTZ40塔式起重机是由建设部长沙建设机械研究院设计的新型建筑用塔式起重机，该机为水平臂架，小车变幅，上回转自升式多用途塔机。本设计的题目是固定式QTZ40塔式起重机起升系统的设计。QTZ40塔式起重机有多种形式，此次设计的形式为上回转液压顶升自动加节，可随着建筑物的升高而升高，固定式高度为30米，在附着状态下可达到100米，其工作幅度为40米。本设计书主要包括四部分：第一部分主要是对现今国内外塔式起重机的发展现状、趋势以及QTZ40塔式起重机特点、应用场合，做了一个简要的概述；第二部分是QTZ40塔式起重机总体方案的选择及总体设计计算过程；第三部分是起升机构设计和计算；第四部分是吊钩组的设计。关键词： QTZ40塔式起重机 起升机构 吊钩组 ABSTRACTAs an important facility, the tower crane plays an important role in construction industry. The tower crane belongs to the arm rack type crane. Its arm is hinged on the high tower body, and it may rotate. It has longer arm, dexterous structure. Whats more, it is easy to be assembled, disassembled and transported. It is suitable for the open-air work and mainly used for industry and civil constructionTower cranes are to meet high-rise construction building, equipment installation and design as a new type machinery of lifting transport. The QTZ40 tower cranes are new tower cranes designed by Changsha Institute of the Ministry of Construction Machinery used in construction building. The aircraft is horizontal boom, trolley luffing, on the back or decanted from the tower-type multi-purpose machines .The design topic is the stationary QTZ40 tower crane system and the de