10T桥式起重机设计（箱型梁设计及受力计算）开题报告

河北建筑工程学院 毕业设计（论文）开题报告 课题 名称 10T桥式起重机设计 （箱型梁设计及受力计算） 系 别： 机械工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 王 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.桥式起重机简介 桥架在高架轨道上运行的一种桥架型起重机，又称天车。桥式起重机的桥架沿铺设在两侧高架上的轨道纵向运行，起重小车沿铺设在桥架上的轨道横向运行，构成一矩形的工作范围，就可以充分利用桥架下面的空间吊运物料，不受地面设备的阻碍。这种起重机广泛用在室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处。桥式起重机是生产车间中应用广泛的一种起重设备 ,起升机构是桥式起重机的重要组成部分 ,起重小车用以支撑整机的机械、电器设备以及被起升的重物 ,承受和传递作用在起重机上的各种较为复杂的载荷。为了全面了解小车架结构在多重载荷组 合作用下的应力大小及其分布状况 ,找出结构承载的薄弱部位 ,对其进行结构分析是非常必要的。在对小车架结构进行分析时 ,传统的力学解析方法复杂 ,且不精确 ,很难反映小车架结构实际的承载状况。相比之下 ,利用有限元分析方法建立小车架的有限元模型 ,并按实际的载荷分布进行加载、求解 ,能得到实际的承载状况 ,具有快捷、方便、求解结果相对准确的优点。 动提高劳动生产率。它被广泛应用于国民经济的各个领域之中。在冶金行业、机械制造工业、电力工业、煤炭工业、交通 运输业、建筑工业、建材工业等国民经济支柱行业中冶金和建材等行业完成生产过程中的起重和吊装等工作。其中用于生产车间的桥式起重机是起重机的一个主要类型 ， 由于起重机行驶在高空 ， 作业范围能扫过整个厂房的建筑面积 ， 具有非常重要的不可替代的作用 。 因而深受用户欢迎 ， 得到了极大发展。 2.国内桥式起重机的发展现状 经过几十年的发展，我国桥式起重机行业已经形成了一定 的规模，市场竞争也越发激烈。 桥式起重机行业在国内需求旺盛和出口快速增长的带动下，依然保持高速发展，产品几近供不应求 。 尽管我国起重机行业发展迅速，但是国内起重机仍缺乏竞争力。从技术实力看，与欧美日等发达地区相比，中国的技术实力还有一定差距。目前，过内大型起重机尚不具备大量生产能力。从产品结构看，由于技术能力所限，中国起重机在产品结构上也不完善，难以同国外匹敌。 同时我国起重行业目前存在几个突出问题 ，归纳如下： （ 1） 整体技术含量偏低，突出表现在产品的品种规格少，性能、可靠性等指标低于发达国家同类产品的水平 。 （ 2） 知名品牌寥寥无几，能打入国际市场并享有一定声誉的知名品牌几乎没有。 （ 3） 产品低价恶性竞争严重，企业合理利润难保，已严重制约企业生产技术的持续发展。 3.国外桥式起重机发展方向 近 年来，随着国际合作的增加，国际起重机行业发展迅速。到目前为止，国际主要知名起重机制造厂商有德国的 DEMAG 起重机，芬兰的 Kone 起重机，美国 CM 集团等。上述企业在起重机行业内较为知名。 桥式起重机 的更新和发展，在很大程度上取决于电气传动与控制的改进。将机械技术和电子技术相结合，将先进的计算机技术、微电子技术 、电力电子技术、光缆技术、液压技术、模糊控制技术应用到机械的驱动和控制系统，实现起重机的自动化和智能化。大型高效 桥式 起重机新一代电气控制装置已发展为全电子数字化控制系统。主要由全数字化控制驱动装置、可编程序控制器、故障诊断及数据管理系统、数字化操纵给定检测等设备组成。变压变频调速、射频数据通讯、故障自诊监控、吊具防摇的模糊控制、激光查找起吊物重心、近场感应防碰撞技术、现场总线、载波通讯及控制、无接触供电及三维条形码技术等将广泛得到应用。使起重机具有更高的柔性，以适合多批次少批量的柔性生产模式，提高单机综合自 动化水平。重点开发以微处理机为核心的高性能电气传动装置，使起重机具有优良的调速和静动特性，可进行操作的自动控制、自动显示与记录，起重机运行的自动保护与自动检测，特殊场合的远距离遥控等，以适应自动化生产的需要 随着现代科学技术的发展，各种新技术、新材料、新结构、新工艺在桥式起重机上得到广泛的应用。所有这些因素都有里地促进了 桥式 起重机的发展。根据国内外现有桥式起重机产品和技术资料的分析，近年来桥式起重机的发展趋势主要体现在以下几个方面： （ 1）重点产品大型化，高速化和专用化 （ 2）系列产品模块化、组合化和标准化 （ 3）通用产品小型化、轻型化和多样化 （ 4）产品性能自动化、智能化和数字化 （ 5）产品组合成套化、集成化和柔性化 二、本课题的目的（重点及拟解决的关键问题） 起重机械用来对物料作起重、运输、装卸和安装等作业的机械设备，它可以完成靠人力无法完成的物料搬运工作，减轻人们的体力劳动，提高劳动生产率，在工厂、矿山、车站、港口、建筑工地、仓库、水电站等多个领域部门中得到了广泛的使用，随着生产规模的日益扩大，特别是现代化、专业化的要求，各种专门用途的起重机相继产生，在许多重要的部门中，它不仅是生产过程中的辅助机械， 而且已成为生产流水作业线上不可缺少的重要机械设备，它的发展对国民经济建设起着积极的促进作用。 起重机械是起升，搬运物料及产品的机械工具。 本课程设计 的 目的在于巩固和扩大 我们 在校所学的基础知识和专业知识，训练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，使学生掌握架桥机的总体参数的确定，工作吊臂的结构设计计算等内容，将课程中所学到的知识应用到毕业设计中去。 为今后步入社会、 走上工作岗位打下良好的基础。 三、主要内容、研究方法、研究思路 主要内容 ： 了解桥式起重机的发展和应用现状，设计一台满足要求的 10t 桥式起重机，并用 AutoCAD 绘图软件绘制出招标文件要求的图纸。对起重机 大车行走机构和箱梁设计及受力计算 时，采用经济梁法设计出起重机主梁最优截面， 计算 并校核截面几何尺寸。 从而 实现功能合理，结构简单适用，工作可靠 的目标 。 研究方法和思路 ： 本设计采用规范的设计计算对桥式起重机 小车总体布置 ， 箱型梁 大车行走机构 进行了分析。 首先，通过查阅相关书籍和资料，学习桥式起重机的相关知识， 认真 阅读参考资料，继承或借鉴前人的设计经验和成果， 了解桥式起重机的发展和应用现状，掌握桥式起重机金属结构的设计方法，学习并掌握 AutoCAD 软件的使用，掌握一般的绘图方法和计算分析步骤；其次，根据现今国内外生产桥式起重机 箱型梁 采用的各种结构类型，结合课本知识和参考文献信息，设计 小车总体布置 ， 箱梁设计及和受力计算 ， 大车行走机构 等符合使用要求 方面的 设计 ；然后，根据参考文献，分析桥式起重机 箱型梁 的受力情况，计算 各种 载荷，并对桥式起重机的 箱型梁强度 稳定性 ， 起重机的总体布置 ， 起重机的稳定性计算 进行校核；最后通过数据列表或 绘制等值线图等方式查看并分析计算结果，检验结构的静刚度、强度和稳定性。 此外， 还对结构进行了 CAD 绘图，便于生产制造。 四、总体安排和进度（包括阶段性工作内容及完成日期） 2013.3.29-2013.4.11 熟悉整理资料 2013.4.12-2013.4.25 方案选择及总体设计 2013.4.26-2013.5.9 绘制总图 2013.5.10-2013.5.23 小车结构总体布置设计 2013.5.24-2013.6.13 箱型梁受力分析计算 2013.6.14-2013.6.22 绘制零件图纸 2013.6.23-2013.6.27 准备论文及答辩 五、主要参考文献 1 胡宗武，汪西应 . 起重机设计与实例 .北京 ,机械工业出版社 ,2008. 2 赵健 . 起重机结构设计的有限元分析 ,起重运输机械 J.北京， 2007. 3 吴庆鸣 何小新 工程机械设计 武汉 武汉大学出版社 ,2006. 4 杨国平 现代工程机械技术 北京 机械工业出版社 ,2006. 5 黄 大巍 ， 李风 ， 毛文杰 .现代起重运输机械 .北京 ,化学工业出版社 ,2006 6 张质文、王金诺 . 起重机设计手册 . 中国铁道出版社， 1998. 7 张质文、刘全德 . 起重运输机械 . 西南交通大学， 1982 8 王金诺、于兰峰 . 起重运输机金属结构 . 中国铁道出版社， 2002 9 田景亮 . 桥式起重机构造与检修 . 化学工业出版社， 2008 10 黄雍 .我国铁路起重机的发展历程和方向 .中国铁路 .10/2002 11 陈道南 、过玉清、周培德、盛汉中起重运输机械冶金工业出版社， 2005 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 陈道南、盛汉中 起重机课程设计 冶金工业出版社， 2002.6 14 濮良贵、纪名刚机械设计高等教育出版社， 2000.12 15 陈国璋、孙桂林、金永懿、孙学伟、徐秉业起重机计算实例中国铁道出版社， 1987 16 GB/T14405. 太原重型机器有限公司 -通用桥式起重机 . 北京