900型轮胎式龙门起重机结构及其优化设计

摘要

随着铁路和造船业的兴起,各梁场和船厂对龙门起重机的要求也朝着大型化、轻型化、高速化、多功能化、自动化和智能化的方面快速发展。设计中如何在保证安全和使用要求的前提下有效减轻自重,对整机造价的节省显得尤为重要。而传统的大吨位龙门起重机的设计方法存在方案设计周期长,误差大,设计不充分不系统,不能反映整个结构的应力分布,且受设计者经验限制,细节设计、方案优化复杂等不足,很难高效的进行起重机设计满足客户需求。
　　本文首先简要介绍了课题的研究背景和意义,及起重机的发展趋势与设计方法;然后列出了900型轮胎式龙门起重机设计的基本的参数,完成900型轮胎式龙门起重机总体的设计;计算了该龙门起重机受到的静载荷、动载荷、风载荷时的水平侧向力等等;校核了该龙门起重机在正常工作状态和非正常工作状态的下起重机的结构强度;列出了该龙门起重机的典型工况,并在ANSYS中建立了整机结构有限元模型,且运用该模型分析了典型工况下的强度和刚度;最后采用ANSYS的高级应用技术,对起重机主梁进行了优化设计,得出各钢板厚度的最优解,并对优化后龙门起重机的强度和刚度进行了分析,得到比较满意的结果;优化后该龙门起重机的总体质量得到了比较大的减轻,且降低了制造成本。
　　本文的设计思路与方法,对于今后同类机型的设计开发工作具有一定的指导性意义。

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引 言

1 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 起重机的国内外研究现状

1.3 起重机结构设计方法

2 900 型轮胎式龙门起重机总体方案设计

2.1 轮胎式龙门起重机概述

2.2 轮胎式龙门起重机的总体方案优选

2.3 轮胎式龙门起重机的设计要求

2.4 轮胎式龙门起重机的主要结构组成

2.5 本章小结

3 900 型轮胎式龙门起重机的结构设计

3.1 轮胎式龙门起重机设计指标

3.2 龙门起重机的基本参数

3.3 龙门起重机关键结构受力分析

3.4 本章小结

4 900型轮胎式龙门起重机的结构有限元分析

4.1 龙门起重机结构有限元模型的建立

4.2 起吊 40×20×13m-800t 罐体各工况下的有限元分析

4.3 本章小结

5 900 型轮胎式龙门起重机主梁优化设计

5.1 优化设计的基本概念

5.2 主梁优化数学模型的建立

5.3 优化结果分析

5.4 主梁优化后的静力分析

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

后 记