毕业设计开题报告QTZ400塔式起重机臂架结构设计

1、 毕业设计（论文）开题报告课题名称qtz400塔式起重机臂架结构设计 系 别： 机械工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机073 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） 市场调查塔式起重机是动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机。作业空间大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平输送及建筑构件的安装。塔式起重机 国外发展概况 塔式起重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

2、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。 如今世界塔机市场最为红火的地区为东欧和亚太（特别是东南亚）。活跃在塔机市场上的著名产商是；德国的 liebherr 、peiner、 wolff ，法国的 potain 、bpr,意大利的 potain-simm

3、a、comedil 、 nauva 、 edilmac ，西班牙的comensa ，芬兰的 betrox ，丹麦的krll 澳大利亚的favco。这些大厂为了在国际塔机市场上占有更多份额，莫不注重总结经验，认真分析市场动态，下大力气进行产品的更新和开发。近年来，国外塔机在新产品开发上大致有下列一些特点： 更多的厂家注重开发经济型城市塔机并扩展成系列。 国外塔机新产品中，有一些新颖的轻、中型折叠式快速安装塔机颇引人注目。 根据一些国家城建当局的有关规定，为防止塔机臂架在狭窄的空间运行发生矛盾，避免吊臂相互碰撞以及碰到邻近的建筑物，在城市高层建筑密集地区施工必须采用动臂式自升塔式起重机。 在经过较

4、长时间研制之后，履带式水平臂架塔机作为一种新产品正式问世。 变频调速系统在国外塔机新产品上得到推广应用。 高新技术开始在塔机上应用。 无论上回转或下回转式塔机，都十分重视驾驶室的平面设计和空间处理。 我国塔式起重机行业的发展50 年代初，我国塔机由仿制开始起步，1954年仿制东德建筑师型塔机；60 年代自行设计制造了25tm、40tm、60tm 几种机型，多以动臂式为主；70 年代，随着高层建筑的增多，对施工机械提出了新的要求，于是，160tm 附着式、45tm内爬式、120tm自升式等塔机相继问世；自上世纪80年代以来，我国塔机行业得到快速发展，尤其近几年，塔机销量持续攀高，2001年行业统

5、计销量9738台，2002年成为世界上首个塔机年产量突破10000台的国家。2004年，由于宏观调控作用以及起重机行业的结构调整，塔机的产销量有所回落，2005、2006年，在经济高速增长的强力拉动下，我国塔机的产销恢复高速增长，2006年销量已超过2万台。在中国塔式起重机的生产与应用已有40多年的历史，历经了一个从测绘仿制到自行设计制造的过程。由于我国加入wto，冷静分析起来我国塔机生产的现状并不乐观，存在以下的问题： 1） 产品结构不合理 品种型号大同小异 技术法规限制了产品开发，由于80年代中国制定的产品型号分类标准，将起升速度、回转速度、变幅速度、行走速度、顶升速度、起重量、起重力矩等

6、主参数以及下回转塔机的支腿跨距、尾部回转半径等几何尺寸都进行了严格的规定，这样严重限制了塔机的技术进步。而用户群不稳定也制约了技术进步，在中国大量中小型建筑企业资金不雄厚，缺乏长远规划，用的是大企业淘汰下来的二手货以及超期服役的旧塔机。因此，在发达国家广泛应用的运输便捷、架设迅速、使用安全的快速架设塔机在我国受到冷落。与此同时，企业创新能力不足也影响了产品发展，许多新建企业的研究开发能力较弱，大部分产品是与大专院校、科研单位联合开发的，同一个产品可以有几家甚至几十家生产，没有形成企业自己的特色。 2）制造技术不适应 没有形成规模工业 近20年来，我国塔机制造业的水平虽然有所提高，但相对其他一些

7、行业的先进制造技术还是落后的，与我们相近的工程机械骨干企业相比差距也很大，许多厂家生产效率底、环境污染多、造成焊接质量和成品外观质量都难以保证。只有极少数企业企业做到涂装前基底经处理。大多数企业的管理模式和生产方式还是传统的多级递进的静态不变的模式，有的还是小而全或大而全，专业化程度、工艺装备和管理水平低，很难适应多品种批量化生产和商品经济的激烈竞争，难以形成自己的民族规模工业。 因为行业统计只统计了二三十家生产企业的销量，全行业销量肯定远远超过统计数字。勿庸置疑，我国已成为世界民用塔机的生产大国，也是世界塔机主要需求市场之一。 3）研究表明在我国塔式起重机企业中，一直以来，产业集中度低，缺乏

8、规模经济效益。近年来，由于市场竞争的不断加剧，企业间的兼并重组和品牌经营进程逐步加快，规模化经营初见成效。集团化和品牌连锁作为规模化经营的主要模式，在扩大和稳定客源、提高用户忠诚度、降低成本等方面有较大的优势。 我国塔式起重机的发展前景：塔式起重机发展面临新的挑战，塔式起重机经营在金融危机的冲击下，恢复仍需加以时日，而塔式起重机投资普遍被认为趋于饱和，塔式起重机的发展已初露疲态。未来的投资欲回归理性，或许需将方向转向二三线城市。未来投资的方向主要是二三线城市。国内部分二三线城市的塔式起重机市场已具备投资商圈地的条件。我国塔式起重机市场的发展暂时还面临着很多问题，但值得高兴的是越来越多的企业已经

9、认识到了塔式起重机市场所具有的巨大发展潜力和广阔发展前景，对其未来发展趋势也达成了较为统一的认识，相信会给整个塔式起重机市场带来更大的生机与活力。 2） 资料搜集通过查阅各种型号的塔式起重机的结构及工作原理，观察现用其过程,根据塔式起重机自身工况以及工作要求合理设计3） 设计准备通过查阅相关资料已经明确设计要求、工作条件、设计内容的步骤；通过查阅有关设计资料，参观实物和模型等，了解设计对象的性能、结构及工艺性；备好设计需要资料、绘图工具；拟定设计计划等。二、本课题的目的（重点及创新点） 本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期间所学的基础知识和专业知识，训

10、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，有所创造的分析、解决技术问题。通过毕业设计，使学生掌握装载机的总体设计、工作装置设计、牵引计算等技术工作的实现方法，为今后步入工作岗位打下良好的基础。重点及拟解决的问题是： 吊臂的形式及尺寸（变截面）（双吊点） 吊臂的强度、稳定性及刚度验算三、主要内容、研究方法、研究思路主要内容：平衡臂的结构形式、平衡臂的构造设计、起重臂简称臂架或吊臂，按构造形式、臂架构造设计等。研究方法及思路：本设计的题目是qtz400臂架的设计，主要设计理念是通过参照同类塔

11、式起重机进行设计。qtz400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，固定式高度，工作幅度等设计。本机性能先进，结构合理，操作使用安全可靠其主要特点是起重高度大，工作幅度宽本设计书主要包括三部分：第一部分是qtz400塔式起重机总体方案的选择及总体设计计算过程；第二部分是臂架构设计和计算：第三部分是在传统臂架机构设计的基础上，针对塔式起重机臂架机构的设计实例，对多点进行校核分析，从而确定最优方案。特别地，我们采用了桁架水平式臂架，利用沿臂架弦杆运行的起重小车的移动实现变幅。臂架主要承受轴向力及弯矩作用。其臂架腹杆体系，我们选用正三角形型式。其上弦杆是圆管，下弦杆是角钢拼接

12、焊接成的方钢管。最后，还需要对不同截面的稳定性、刚度及强度进行验算以及校核。 四、总体安排和进度（包括阶段性工作内容及完成日期）2011.3.21-2011.3.27 熟悉整理资料2011.3.28-2011.4.10 方案选择及总体设计2011.4.11-2011.4.17 绘制总图2011.4.18-2011.5.15 臂架设计2011.5.16-2011.6.5 绘制臂架装配及结构图纸2011.6.6-2011.6.19 绘制零件图纸2011.6.20-2011.6.24 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2 机械设计手册.化学