【正文】 202215:46:36ELEMENT SOLUTIONSTEP=1SUB =1TIME=1SMIS31 (NOAVG)DMX=.084764SMN =+09SMX =.465E+08圖 413 第一個吊點到第二個吊點之 間的跨中截面應力 第二個吊點截面1XYZ JUN 10 202213:30:06DISPLACEMENTSTEP=1SUB =1TIME=1DMX =.128711圖 414 第二個吊點截面變形 1MNMXXYZ ++++++07 .172E+08 .263E+08 .354E+08 .445E+08JUN 10 202213:29:53ELEMENT SOLUTIONSTEP=1SUB =1TIME=1LS1 (NOAVG)DMX =.128711SMN =+08SMX =.445E+08圖 415 第二個吊點截面應力 最大幅度截面1XYZ JUN 10 202213:32:20DISPLACEMENTSTEP=1SUB =1TIME=1DMX =.170471圖 416 最大幅度截面變形1MNMXXYZ ++++++07 .172E+08 .263E+08 .354E+08 .445E+08JUN 10 202213:32:45ELEMENT SOLUTIONSTEP=1SUB =1TIME=1LS1 (NOAVG)DMX =.170471SMN =+08SMX =.445E+08圖 417 最大幅度截面應力 計算結果討論將上述結果總結列表如下：表 42 各截面工況應力位移工 況 應力 位移吊臂根部截面 風載荷作用下 MPa 604mm工況二 吊臂根部到第一個吊點之間的跨中截面 104MPa 工況三 第一個吊點截面 工況四 第一個吊點到第二個吊點之間的跨中截面 104MPa 工況五 第二個吊點截面 工況六 最大幅度截面 最大應力 兩個跨中截面 104MPa最大靜剛度最大幅度截面 強度計算討論討論金屬結構材料采用 Q235 鋼，其屈服極限為 載荷組合Ⅱ結構強235sMPa??度許用應力為： ??..s????根據《起重機設計規(guī)范 GB381183》 ，桁架結構強度滿足要求。根據文獻《起重機機械設計制造新工藝與質量驗收標準》 ，起重機的水平剛度規(guī)定，起重機跨中在水平方向引起的變形應力不大于 s/2022，這里均符合要求。模態(tài)分析是所有動態(tài)分析類型的最基礎的內容。（2）.選擇分析類型和分析選項。（4）.評價結果。建模過程需要注意以下兩點：必須定義密度（DENS）.只能使用線性單元和線性材料，非線性性質將被忽略。在 ANSYS 環(huán)境下確定塔機個節(jié)點坐標，之后連線，建立塔機模型。選擇模態(tài)分析類型，可選擇 Main MenuSolutionAnalysis TypeNew Analysis 命令，在彈出【New Analysis 】對話框中選擇 【Model】單選按鈕即可。②.在【Mode extraction method】單選列表框中選擇【Block Lanczos】模型提取方法；在【 modes to extract】文本中輸入模態(tài)提取數目 10。選中【Expand mode shapes】后面的 Yes 復選框。1XYZtatijianmo JUN 23 202220:25:27ELEMENTSUROT圖 418 塔機整體劃分網格選擇 Main MenuSolutionCurrent LS 即可進行求解。顯示固有頻率可選擇 Main MenuGeneral Postoroc Results Summary 命令，列表顯示各個模態(tài)。由振動理論可知,對于塔機這樣一個多自由度系統(tǒng)而言,低階固有頻率對系統(tǒng)的動力響應貢獻較大,而高階固有頻率影響較小,所以對塔機系統(tǒng)而言只要提取其低階固有頻率就能很好反映系統(tǒng)動力特性。5 起升機構設計 起升機構的組成布置方式塔式起重機的起升機構通常由電動機、制動器、減速器、卷筒、鋼絲繩、滑輪組及吊鉤等零部件組成。 起升機構的計算 起升機構工作級別載荷狀態(tài) 2Q利用等級 4U工作級別 A起升等級 2HC 主要性能參數： 起升速度： 高速： 56min 低速： 20 鋼絲繩的選擇：按正常工作狀態(tài)選擇鋼絲繩：鋼絲繩的最大靜拉力： = (N) （51）maxSQF??? 式中： 最大起升載荷。maxS得出： = mm。 卷筒設計 1．主要參數確定（1）卷筒直徑的計算卷筒最小直徑： = （53） ??=261 mm （ 見表 27）h 式中： 與機構工作級別和鋼絲繩機構相關的參數； 鋼絲繩直徑。1D 在卷筒上繞 4 層時能繞入的繩長： =1d? =2Dd??3= 5=47 (21)nDd???式中： 實際選取卷筒直徑；d實際選取鋼絲繩直徑；n鋼絲繩的卷繞層數，通常取 n=3 6 層，: （55）1234()()nLZDDZnd??????????式中：L卷筒繞繩量；Z每層圈數； 取 Z=71/ ()(634.)nd????????則卷筒繞繩部分的長度為：(mm) （56）010 .().HZDLZnd????1.(.).69(6m????? 電動機功率的確定 1．電動機功率的確定（1）計算電動機靜功率 （57）?????? 式中： 起升載荷； v額定起升速度； 機構總傳動效率。25YZPM?37k2．電動機過載校驗 （59）()601QjcmFvHZ???? 式中： 基準接電持續(xù)率時的電動機額定功率；jcP m電動機臺數； 電動機轉矩的允許過載倍數， （ =2） ；?? 考慮電壓降及轉矩允差以及靜載荷實驗H超載的系數， （繞線異步電動機取 =） ；QF起升載荷；額定起升速度；v機構總傳動效率。3．電動機發(fā)熱校核：(kW) （510）zmrejcKnTP???950 式中： 基準接電持續(xù)率時的電動機額定功率,jckW； 機構總傳動效率； 電動機額定轉速 r/min；mn 系數。Nm?按下式近似計算： ???其中： 系數,取 ； 起升機構的靜阻力矩， 。i高速起吊： ?低速起吊： ??故發(fā)熱校核合格。mn 筒 卷筒轉速，可由下式確定（r/min）1vD????筒其中 起升速度，m/min。1 1Dd???m總 筒 減速器輸出軸上的阻力為： （512）max2DMS??阻其中： 鋼絲繩的最大靜拉力。2? )1346v?????（ 卷筒計算直徑， 。總 結畢業(yè)設計是一次綜合運用大學四年所學知識來解決實際問題的過程。在設計過程中用到了很多軟件，如用 AutoCAD、CAXA 軟件對塔身進行二維繪圖，用Solid Works 軟件對起重臂進行三維建模，用 ANSYS 軟件對起重臂和塔機整體進行三維建模并進行有限元分析。本說明書完成了對 QTZ80 塔式起重機起重臂、起升機構設計的說明。保證了起重臂結構的強度和剛度都能滿足使用要求。如在選擇起升機構電機時，不知該選擇哪種型號的電動機；ANSYS 軟件應用不熟練，起重臂受力無法正確進行分析；CAD和 CAXA 繪圖過程中錯誤百出等。這使我充分認識到團隊力量的強大，為以后參加工作的團隊合作積累了經驗。謝 辭本文是在尊敬的老師的精心指導和細心關懷下完成的。王老師的知識淵博、嚴謹細致、一絲不茍以及高度的責任感給我留下了深刻的印象，并將使我銘記終生。這兩個月來，通過學習、研究塔式起重機和 ANSYS 的相關資料，學到了很多知識。從開始進入課題到論文的順利完成，有很多可敬的師長、同學朋友給了我無形的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！在本文結束之際，四年的大學生生活也即將宣布結束，在四年的大學生活里，機電學院的老師們給予了我無私的教導，有了他們的幫助，使我少走了很多的彎路，受益匪淺，在此一并向大學期間所有關心、支持、幫助我的老師和同學表示衷心的感謝！在即將畢業(yè)之際，祝他們一路順風、事業(yè)有成