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QTZ40塔式起重机——臂架优化设计【说明书+CAD】,说明书+CAD,QTZ40,塔式起重机,优化,设计,说明书,CAD

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河北建筑工程学院毕业设计（论文）外文资料翻译 系别： 机械工程系 专业： 机械设计制造及其自动化 班级： 机092 姓名： 范艳东 学号： 2009307201 外文出处 Ocean Engineering 附 件：1、外文原文；2、外文资料翻译译文。指导教师评语：签字： 年 月 日注：请将该封面与附件装订成册。海洋工程29（2002）14631477 通过油水界面性能数值模拟的威尔斯涡轮机设计参数分析A.布里托-梅洛，L.M.C.加托，A.J.N.A.萨尔门托 机械工程系，西班牙优秀设计员，里斯本技术大学av. Rovisco Pais，1049-001里斯本，葡萄牙 2001年5月22日收到，于2001年8月30日接受文摘本文通过研究数值模拟威尔斯涡轮机空气动力学设计对整个设备的影响，通过涡轮机最大效率和流率范围对涡轮机能够有效运转有影响。涡轮机振荡水柱（油水界面）的匹配问题是通过捕捉气候波动和亚速尔群岛电源转换器的油水界面被阐明的。这项研究是通过采用一个基于线性水波理论和在波槽中的实验模型的时域数学模型被执行的。结果是由考虑到威尔斯涡轮机几个空气动力学设计的数值模拟提供的，这个涡轮机可以有或者无导流叶片，且使用旁通压力安全阀。2002爱思唯尔科学有限责任公司版权所有。关键词：波能量；振荡水柱；设备；威尔斯涡轮机。1.介绍在振荡水柱（油水界面）波能量转换中，威尔斯涡轮机已经是最常用来解决空气-电能量转换问题的办法。这些本质上是由一个开放在底部的入射波前的捕捉气室、涡轮机和发电机组成的。这个入射波移动激发在气室中夹有水质量的内部自由表面振动，并且产生一种低压往复流量驱动涡轮机。一些全面的涡轮机原型已经在欧洲国家建造和安装在发电厂并且并网发电，例如安装在亚速尔群岛的500千瓦导流叶片威尔斯单翼机涡轮机（法尔考，2000年）和安装在英格兰的2250千瓦双翼飞机反转涡轮机。 设计者的最大挑战是设备波能量转换器的振荡性质和随机分布的波能量资源。这些特性不存在或者几乎没有与其他资源技术的竞争。空气涡轮机在油水界面转换器中主要是与效率相关的受流条件（随即往复流），比几乎任何其他应用程序中的涡轮机要求更高。与传统涡轮机相比，威尔斯涡轮机达到仅有的一个适度的最高效率，可以在不需要整流阀的往复流系统运行。涡轮机，一方面必须从空气的流量中提取能量，在零和一个振荡的最大值的每两个方向，它反过来有极其大的变化。另一方面，转速一定时，一般来说，威尔斯涡轮机特别的地方是它只在一个有限范围的流动条件围绕最高效率点，可以高效率的操作。威尔斯涡轮机的能量输出在小流量（流量在一个波周期中两次经过零）时被认为是低的（或消极的），在大流量时快速下降，由于气动损失导致转子叶片失速。因此，涡轮机在非常充满活力的海洋国家或每当暴力波峰出现时将表现不佳。根据亚速尔群岛的工厂，顶部安装有旁路溢流阀的空气室可能防止这个问题。阀门是以控制限制空气室（根据涡轮机转速）最大压力和吸力来防止瞬时空气流量通过涡轮超标值土面的空气动力失速转子在秋季叶片锁所产生的功率输出。数值模拟（布里托梅洛等人，1996年法尔考和胡思迪诺1999年）表明，减小涡轮尺寸和大幅度增加年度生产的电能有可能通过使用一个旁路释放压力阀来实现。此外，最近的研究（理论和模型测试）表明，威尔斯涡轮转子叶片部分的特别设计可以明显扩大流率的范围，在这个范围内与其他的涡轮叶片设计相比较，这种涡轮可以高校的运作并减少空气动力损失。且在一个窄范围的流量通过通过涡轮时可以给一个更高的峰值效率。这就提出了一个问题：针对总年度的生产电能和考虑采用水动力性能的油水界面设备它更适合空气动力设计的涡轮，这样的涡轮在高效运作时允许一个更大范围的流率通过。给一个更高的效率值和降低流量范围使涡轮更高效运作。此外，有趣的是这个问题可能在和大程度上依赖于压力释放阀。现在工作的主要目的是探讨威尔斯涡轮机对整个设备的影响。因为涡轮可以有效运行受涡轮的最高效率和流率范围的影响使旁路溢流阀也被认为是涡轮机的现实特征。因为空气室内才生的压力变化是依赖于涡轮机特性，压力安全阀会影响涡轮机运行，并且能量萃取的水动力过程也被修改了。在萨尔门托和布里托梅洛（1996年）的描述中，通过使用时域数学模型，流体力学的波能量可以转化为气动能源，而这种时域数学模型基于线性水波理论和在波槽中的实验模型。根据结果推测，从空气动力学试验研究比例模型和实证近似电机损失（布里托梅洛等人，1996年）预测起飞设备功率，空气动力能源转换为电能是一个合适的计算模型。本文介绍了一些考虑威尔斯涡轮机空气动力学设计，是否有导流叶片和使用压力释放阀时数值模拟的结果。涡轮机油水界面的匹配问题是通过捕捉气候波动和亚速尔群岛电源转换器的油水界面被阐明的。2.线性模型2.1工厂操作这个波线模型考虑一个油水界面配备一个威尔斯涡轮机，一个无限容量的旁通阀和一个变速涡轮发电机在一组代表海况条件下的操作问题。众所周知，威尔斯涡轮机是展示涡轮压力降和流量之间的一个近似线性关系。然后我们可以把涡轮机特性写作为在这个式子中，和是压力和流量（涡轮机转子叶片开始停止之前）的最大值，这（对于一个给定的涡轮机）取决于涡轮机的旋转速度。使用一个旁路压力释放阀可防止涡轮机转子叶片失速的发生。控制阀门是为了确保,然后确保.多余的流量通过阀门进入大气。旋转部门的惯性是假定足够大了，以至于旋转速度可能被认为是在模拟给定的海况条件下大约恒定的时间间隔（约15分钟）。为了电气能源生产最大化，这可以优化为每一个记录的典型海况。涡轮机转速是允许不同的同步速度发电机和其价值的两倍。总结产品的实测表面，卡尔输出功率与发电频率为整体年均电能输出提供了所有的记录数据。2.2 水动力模型水动力模型是萨尔门托和法尔考（1985年）在压力模型的基础之上提出的。根据油水界面性能的描述提出了2.1节，封闭气室控制表面的质量平衡是 （1）在式子中，是气室内由自由表面移动的体积流率，Vo表示安静条件下空气在气室中的体积；Pa是大气压力，是比热比。与2.1节中提到的一样（即当阀门不工作时）,如果。根据线性水波理论，气室内由自由表面移动的体积流率可以分解为,是衍射流量，由于入射波作用假设内部和外部在恒定大气压力下，是辐射流量，由于在平静水面只有压力震荡P(t)。在线性波浪理论的假设条件下，我们可能会应用卷积定理，以得到一个依据脉冲响应的线性问题的解决方案（管道和哈维尔，1970），如下所示： （2）其中p（t）是空气室内部压力的时间导数，t表示滞后的时间，方程（2）中的积分上限表示本瞬间的滞后时间，因为这个过程是因果关系（康明斯，1962年）。脉冲影响函数hr（t）可以以下方式获得，即计算数值模型油水界面的水动力系数，如wamit（lee等人，1996年）或aquadyn（布里托美罗等人，1999年），或电坦克测试。在这里，我们通过亚述尔群岛油水界面波电T1:35的规模测试，使用一个估计的脉冲响应函数获得自由振荡的瞬态实验（见萨尔门托和布里托美罗，1996年）。绕射流的时间序列，也成为被获得的能量，优化实验的相似模型收到亚速尔群岛电网站的一组44海况代表。在这些实验中生产一个等价的空气压降模型涡轮设备。流量可以从函数的校准曲线上获得。衍射流量时间序列通过求解方程对每个44海况进行估计（1）（）使用记录的压力从实验中提取能量，并且预先获得在瞬间实验中进行试验性的估计。2.3动力输出设备动力输出设备是基于从结果推断小规模涡轮机测试（加托等人，1996年，韦伯斯特和加托，1999年a，b）和涡轮机以及发电机损失的经验数据（布里托美罗等人，1996）。涡轮机轴段t的平均功率已经给出了t （3）其中L是空气动力学产生的涡轮扭矩和Lm扭矩，这是由于机械损失（尤其是轴承损失）。对于失速自由条件下，L接近于一个二阶多项式。为了提供必要的性能数据来研究动力输出设备和气动式的匹配，考虑到转子稳定性比率，利用一个简单的线性涡轮流量分析方法修改小型涡轮测试的数据。当雷诺数增加时忽略停转的推迟，应考虑修正转矩曲线的涡轮机的规模效应。这样做是为了倍增（分）正（负）值L通过f=0.8/0.706。（它纠正了无后掠NACA0015转子叶片的扭矩曲线，导叶匹配的峰值效率为。假定初步设计的涡轮叶片速度的最大值为160ms1，平均输出电能是由涡轮机轴上的平均功率减去发电机损失得到。这个模型的发电机损失包括焦耳的损失，铁损失，通风损失和机械损失（布里托美罗等人，1996）。摘要本次设计在参照同类塔式起重机基础上，对QTZ40型塔式起重机进行总体设计及吊臂的设计。在吊臂设计工程中，采用了有限元法对其进行分析计算，采用了ANSYS10.0软件进行分析。按照整机主要性能参数，确定各机构类型及钢结构型式，主要确定了吊臂的结构参数，并按照吊臂端部加载、跨中加载及根部加载三种工况分析。通过对吊臂作适当的简化，应用ANSYS10.0软件建立吊臂有限元模型，施加各工况载荷，进行求解，进而可得各工况下各节点受力情况及各单元所受轴向力、轴向应力大小及各工况下吊臂的变形挠度大小，并能演示吊臂加载过程的动画，清晰的展现了各工况下吊臂的受力性能。通过修改模型参数，对不同模型进行分析比较。由比较不同模型在相同工况下的受力状况及刚度状况，综合分析强度和刚度条件，可得出受力最为合理的一组模型参数，通过对此组参数下模型进行强度及刚度校核，进而获得吊臂的最终参数结果。关键词：QTZ40型塔式起重机 吊臂 有限元分析 ANSYS10.0河北建筑工程学院毕业设计（论文）任务书课题名称QTZ40塔式起重机臂架优化设计 系： 机械工程学院 专业： 机械设计制造及其自动化 班级： 机092 姓名： 范艳东 学号： 2009307201 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 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：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之最佳手段。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、吊臂的设计、整体稳定性计算等内容，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） 吊臂的设计和计算 吊臂的形式及尺寸（变截面）（双吊点） 吊臂的强度、稳定性及刚度验算（4） 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，独立撰写一份毕业论文，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，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：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。1） 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、使用等也有一定了解。2） 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。3） 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 7 邢静忠ANSYS应用实例与分析科学出版社2006 8 刘坤ANSYS有限元方法精解国防工业出版社2005 9GB/T94621999 塔式起重机设计条件 10 GB/T137521992 塔式起重机设计规范 11 GB/T51441994 塔式起重机安全规程 12刘鸿文材料力学北京：高等教育出版社2002 13李柱，徐振高互换性与测量技术北京：高等教育出版社2002 14 张东升机械零件及建筑机械重庆：重庆大学出版社.2003 15 现行建筑机械规范大全北京：中国建筑工业出版社.1995 16 吴庆鸣，何小新工程机械设计武昌：武汉大学出版社.2006 17刘佩衡塔式起重机使用手册北京：机械工业出版社.2002 18 张质文，虞和谦等起重机设计手册北京：中国铁道出版社1997 19 顾迪民工程起重机北京：中国建筑工业出版社1988 20 王金诺，于兰峰起重运输机金属结构北京：中国铁道出版社.2002 21 张凤山，董红光塔式起重机构造与维修.北京：人民邮电出版社2007 22 张青工程起重机结构与设计化学工业出版社20085、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臂架设计绘制臂架装配及结构图纸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 本科毕业设计（论文）题 目QTZ40塔式起重机臂架优化设计学 科 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机092班 姓 名 范艳东 指 导 教 师 李常胜 辅 导 教 师 导师课题课题类别工程设计（一）塔式起重机的研究现状及发展趋势 塔式起重机是现代工业与民用建筑的重要施工机械之一。在高层建筑施工中，它的幅度利用度比其他类型起重机高。塔机由于能靠近建筑物，其幅度利用率可达整体幅度的80。塔式起重机的变幅及回转机构是可以同时实现重物在垂直方向和水平方向移动的机构，所以可以扩大起重机的工作范围，提高生产率。应用塔机对于加快施工速度、缩短工期、降低工程造价能够起到重要作用。塔式起重机已经成为建筑工程业必要的技术装备，成为衡量建筑工程业生产力水平高下的重要标志之一，成为加快工程建设、确保工程整体质量、降低工程造价、提高社会效益与经济效益的重要手段。塔机是在第二次世界大战后才真正获得发展的。战后各国面临着重建家园的艰巨任务，浩大的建筑工程量迫切需要大量性能良好的塔式起重机。自塔式起重机在建筑施工中显露身手并逐渐成为工程机械一个重要分支以来，已经有50余年历史，其间利经了曲折复杂的发展阶段。70年代末，由于种种原因，国外塔式起重机制造业陷入了低谷，不少中小工厂纷纷停业或转产，仅少数大厂得以维持。直至80年代末才呈现逐渐复苏态势，1994年为复苏年头，复苏势头最好的国家为德国。据有关资料介绍，在塔机制造业鼎盛的70年代，西德拥有各式塔机48500台，80年代总量减至1/3，而近几年，东西德合并，基建规模扩大，塔机产量上升，现有塔机近40000台，其中半数机龄不足5年。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。到20世纪90年代以后，塔式起重机行业随着行业建筑任务的增加而进入了新兴时期，年产量连年猛增，而且也有部分产品出口到了国外。全国塔式起重机的拥有总量也从20世纪50年代的几十台到2000年的60000台左右。至此，无论从生产规模、应用范围、塔式起重机总量等各个角度来衡量，我国都可以称为塔式起重机大国。从塔机的技术发展方面来看，虽然新的产品层出不穷，新产品在生产效能、操作简便、保养容易和运行可靠方面均有提高，但是塔机的技术并无根本性的改变。塔机的研究正向着组合式发展。所谓的组合式，就是以塔身结构为核心，按结构和功能特点，将塔身分解成若干部分，并依据系列化和通用化要求，遵循模数制原理再将各部分划分成若干模块。根据参数要求，选用适当模块分别组成具有不同技术性能特征的塔机，以满足施工的具体需求。推行组合式的塔机有助于加快塔机产品开发进度，节省产品开发费用，并能更好的为客户服务。当前塔机的发展具有如下一些特点和趋势：1、吊臂长度加长 在六十年代初，吊臂长度超过40m的较少，七十年代吊臂长度已能做到70m，快速拆装下回转塔式起重机的吊臂长度可达35m。自升式塔式起重机吊臂是可以接长的，标准臂长一般为3045m，可以接长到5060m。重型塔式起重机吊臂则更长。吊臂加长可带来更好的技术经济效果。随着塔式起重机设计水平的提高，能解决由臂长加大带来的一些技术问题(如安装和运输问题)。低合金高强度钢材及铝合金的广泛采用亦为加长吊臂提供了非常有利的条件。2、工作速度提高，且能调速 由于调速技术的进步，滑轮组倍率可变，双速、三速电动机及直流电动机调速的应用，使塔式起重机工作速度在逐渐提高。起升机构普遍做到至少具有3种工作速度，重物起升速度超过100mmin者也很多。构件安装就位速度可在0-10mmin范围内进行选择。回转速度一般可在0-1rmin之间进行调节。小车牵引和塔式起重机行走大多也有2-3种工作速度，小车牵引速度最快可达60mmin。3、改善操纵条件 随着塔式起重机向大型、大高度方向发展，操纵人员的能见度愈来愈差。因此需要在吊臂端部(动臂变幅)或小车上(小车变幅)安装电视摄象机，在操作室利用电视进行操作。有的还采用了双频道的无线电遥控系统，不但可由地面的操作人员控制吊装；还可根据事先编排的程序自动进行吊装。4、更多地采用组装式结构 为了便于产品的更新换代，简化设计制造、使用与管理，提高塔式起重机使用的经济效益，国外塔式起重机专业厂已做到产品系列化，部件模数化。以不同模数塔身，臂架标准节组合成变截面塔身和臂架，不仅能提高塔身、臂架的力学性能，减轻塔式起重机自重，而且可明显减少使用单位塔架，臂架的储备量，为降低成本，简化管理创造了条件。（二）ANSYS介绍 有限单元法是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种现代计算方法。它是50年代首先在连续体力学领域-飞机结构静、动态特性分析中应用的一种有效的数值分析方法，随后很快广泛的应用于求解热传导、电磁场、流体力学等连续性问题。有限元思想的核心就是把实际结构离散化，假想地使实际的结构离散为有限数目个类似结构的个体，然后通过分析这些有限个体的性能来求出满足实际工程要求的计算结果，从而代替对于具体复杂实际结构的求解。经过离散化，应用有限元思想，可以解决很多实际复杂的工程问题，并在理论研究和工程应用两方面都具有极其重要的实用价值。 ANSYS作为一个大型通用软件，广泛应用于结构、流体、声场、热、耦合场、电磁场上面，利用ANSYS软件，能够将实际模型置于各种各样不同的复杂实际工况之中，准确并合理的分析，优化设计，减少实际试验的物质和人力投入，提高工作效率，缩短研发周期从而能够为提高利润做出贡献。使用ANSYS软件分析，包含以下几个过程：建立模型、划分网格、加载和求解、结果后处理。若在实际应用过程中想对其中的某一个步骤进行改动和变化，则依然需要重新完成其中的每一个步骤，无形中浪费了太多的工作时间。针对现实情况，ANSYS提供了APDL参数化设计语言来处理类似问题，通过APDL语言及UIDL语言或类似VB、VC编程语言开发应用界面，即可完成在ANSYS中的二次开发。二、本课题的目的（重点及拟解决的关键问题） 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之最佳手段。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、吊臂的设计、整体稳定性计算等内容，为今后步入社会、走向工作岗位打下良好的基础。 塔机臂架作为塔机的工作装置,在塔机产品的设计内容中处于核心地位, 采用有限元分析的方法进行塔机臂架的设计计算将会极大地提高设计效率、保证其设计质量。我们只需借助通用有限元软件建立模型并进行仿真分析,就能真实地反映机械产品的尺寸外形特征和工作过程,并进行各种类型的力学分析,尽早发现设计缺陷,从而有效地缩短研发周期,降低生产成本,使产品的结构和性能更加合理。三、主要内容、研究方法、研究思路1、主要内容（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） 吊臂的设计和计算 吊臂的形式及尺寸（变截面）（双吊点） 吊臂的强度、稳定性及刚度验算（4） 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，独立撰写一份毕业论文，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，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：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。1） 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、使用等也有一定了解。2） 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。3） 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。2、 研究方法 （1）资料的准备 通过上网和毕业实习，搜集同类已研发产品相关资料，了解国内外塔式起重机总体设计和起升系统的设计的已研发的产品，借鉴这些产品的设计思路为自己的设计做准备。了解所做设计中的标准部件的相关信息，为以后设计做好准备。 （2）参数确定 根据所查资料，了解到起重机的相关参数，和对标准部件的了解，选择能免租条件的相关零件。根据传统设计方法并结合相似的产品结构进行具体的设计，在设计中确定个关节的合理尺寸和形状。整体和各个部件的形状和尺寸确定后，用二维作图工具（autoCAD等）绘制出各主要部件的图形图和总装图。明确产品的具体设计尺寸和形状。3、 研究思路 伴随着计算机技术的进步,目前国内外先进的机械产品设计制造都离不开有限元分析(Finite ElementAnalysis, FEA)计算,在工程设计和分析中受到越来越广泛的重视,其计算结果不仅详尽,更具可靠性。采用有限元分析的方法进行机械产品的设计计算将会极大提高设计效率、保证其设计质量。设计者只需借助通用有限元软件建立模型并进行仿真分析,就能真实地反映机械产品的尺寸外形特征和工作过程,并进行各种类型的力学分析,尽早发现设计缺陷,从而有效地缩短研发周期,降低生产成本,使产品的结构和性能更加合理。本文应用有限元软件对塔机总体及臂架结构进行快速校核分析。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 臂架设计2013.5.16-2013.6.5 绘制塔身装配及结构图纸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 邢静忠ANSYS应用实例与分析科学出版社2006 8 刘坤ANSYS有限元方法精解国防工业出版社2005 9GB/T94621999 塔式起重机设计条件 10 GB/T137521992 塔式起重机设计规范11 GB/T51441994 塔式起重机安全规程 12刘鸿文材料力学北京：高等教育出版社2002 13李柱，徐振高互换性与测量技术北京：高等教育出版社2002 14 张东升机械零件及建筑机械重庆：重庆大学出版社.200315 现行建筑机械规范大全北京：中国建筑工业出版社.199516 吴庆鸣，何小新工程机械设计武昌：武汉大学出版社.2006 17刘佩衡塔式起重机使用手册北京：机械工业出版社.2002 18 张质文，虞和谦等起重机设计手册北京：中国铁道出版社1997 19 顾迪民工程起重机北京：中国建筑工业出版社1988指导教师意见： 指导教师签名： 日期：教研室意见：教研室主任签名： 日期：系意见： 系领导签名： 日期： 系盖章目 录第1章 前言11.1 概述11.2 发展趋势1第2章 总体设计2 2.1 概述2 2.2 确定总体设计方案2 2.3 总体设计原则292.4 平衡臂与平衡重的计算302.5 起重特性曲线322.6 塔机风力计算332.7 整机的抗倾覆稳定性计算432.8 固定基础稳定性计算49第3章 吊臂的设计计算50 3.1 分析单吊点与双吊点的优缺点50 3.2 吊臂吊点位置选择51 3.3 吊臂结构参数参数52 3.4 有限元模型建立过程的几点简化53 3.5 吊臂结构的有限元分析计算543.6 计算结果分析693.7吊臂强度校核763.8 吊臂稳定性校核76毕业设计小结87致谢88参考文献89附：英文原文英文翻译毕业实习报告AbstractRefers to the similar tower crane, this design is composed by the system design and the lazy arm design to the QTZ40 tower crane. In the lazy arm design progress, it has carried Finite Element method on the analysis computation, and used ANSYS10.0 software.According to the entire machine main performance p