發(fā)布時間：2017-04-06 08:04

  本文關(guān)鍵詞：履帶起重機(jī)底座結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計及質(zhì)量控制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：起重機(jī)底座與上車連接并承載著平臺、臂架、吊重等上車的重力和由于外界風(fēng)速、坡度等引起的變化載荷。對于底座的構(gòu)件強(qiáng)度計算尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),且對于千噸級的底座設(shè)計尚無經(jīng)驗,這就要求對于底座進(jìn)行設(shè)計,對于橫梁橫截面進(jìn)行優(yōu)化和質(zhì)量控制。本課題是來源于工程實際,是與撫挖起重機(jī)制造有限責(zé)任公司合作的國家“863”《千噸級超大履帶起重機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用》項目之中關(guān)于千噸級履帶起重機(jī)底座的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計及質(zhì)量控制。底座為口字型結(jié)構(gòu)主要有前后橫梁、左右橫梁、連接軸、連接梁、軌道、連接桿組成。其中中間通過連接梁將左右橫梁連接起來,在口字型結(jié)構(gòu)四個角上,又通過連接桿將相鄰的前后左右橫梁連接起來,以組成三角形結(jié)構(gòu),保持底座的穩(wěn)定性。在前后左右橫梁上表面有軌道通過螺栓與其連接。而且前后橫梁由于運輸要求又各有兩個橫梁通過四個耳板銷軸鏈接而成。整體考慮千噸級起重機(jī)結(jié)構(gòu),力矩不等式驗算抗傾覆穩(wěn)定性是我國在起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)或起重機(jī)設(shè)計規(guī)范(包括最新的起重機(jī)設(shè)計規(guī)范GB/T3811-2008)中采用的方法。本文采用此方法對千噸級履帶起重機(jī)傾翻穩(wěn)定性做出分析。并對底座軌道與橫梁的螺栓鏈接做出優(yōu)化分布采用并排雙螺栓鏈接。在主臂架在最前端和最左端兩種工況下,通過材料力學(xué)和起重機(jī)設(shè)計規(guī)范,對底座的連接橫梁、前橫梁、左橫梁進(jìn)行了強(qiáng)度和撓度分析,前后左右橫梁強(qiáng)度滿足要求但撓度超過容許值需在各橫梁橫截面增加橫板。要降低成本,減少結(jié)構(gòu)質(zhì)量,底座主要以板結(jié)構(gòu)為主,本課題采用HQ80號鋼,采用shell 181殼單元,通過ANSYS分析,并與力學(xué)結(jié)果對比,確定模型的合理性。在兩種工況下,底座的危險點主要出現(xiàn)在橫梁的橫截面和與其他橫梁相連接的耳板連接處。使用田口博士的三次設(shè)計法,結(jié)合正交設(shè)計對底座結(jié)構(gòu)作出最優(yōu)的質(zhì)量設(shè)計。利用參數(shù)設(shè)計的思想對底座橫梁的橫梁截面進(jìn)行設(shè)計,重新確定了橫梁橫板截面尺寸,使橫梁成本較少了1.51%,取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。綜上所述,本文在保證整機(jī)傾翻穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上；通過對底座力學(xué)分析和合理的有限元分析,驗證了該有限元模型與力學(xué)結(jié)果相符；采用正交試驗和參數(shù)設(shè)計對于橫截面的結(jié)構(gòu)做出了很大改善,對設(shè)計有參考指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：起重機(jī) 底座 有限元 正交設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH213.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 課題來源、選題依據(jù)和背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)11-12
• 1.3 課題研究的目的及意義12-13
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容13-14
• 第2章 起重機(jī)整體結(jié)構(gòu)分析14-34
• 2.1 起重機(jī)結(jié)構(gòu)組成與功能分析14-16
• 2.1.1 起重機(jī)整體結(jié)構(gòu)功能14-15
• 2.1.2 起重機(jī)整體力學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖15-16
• 2.2 整機(jī)抗傾翻穩(wěn)定性16-26
• 2.2.1 整機(jī)抗傾覆穩(wěn)定性計算方法16-18
• 2.2.2 整機(jī)主要構(gòu)件的分布18-20
• 2.2.3 整機(jī)穩(wěn)定性計算20-26
• 2.3 回轉(zhuǎn)阻力矩和螺栓計算26-33
• 2.3.1 回轉(zhuǎn)阻力計算26-29
• 2.3.2 回轉(zhuǎn)支承上聯(lián)接螺栓設(shè)計計算29-33
• 2.4 小結(jié)33-34
• 第3章 底座結(jié)構(gòu)分析34-62
• 3.1 主臂架在最前端時底座結(jié)構(gòu)分析34-47
• 3.1.1 連接橫梁34-38
• 3.1.2 左右橫梁38-44
• 3.1.3 前后橫梁44-47
• 3.2 主臂架在最左端時底座結(jié)構(gòu)分析47-60
• 3.2.1 連接橫梁47-50
• 3.2.2 左右橫梁50-56
• 3.2.3 前后橫梁56-60
• 3.3 小結(jié)60-62
• 第4章 底座橫梁的有限元分析62-76
• 4.1 底座條件的情況說明62-63
• 4.1.1 底座的結(jié)構(gòu)、材料62
• 4.1.2 單元類型的選擇62-63
• 4.2 連接橫梁邊界條件及其其他情況說明63-68
• 4.2.1 邊界條件及載荷64-65
• 4.2.2 Ansys計算結(jié)果分析65-66
• 4.2.3 計算結(jié)果驗證66-68
• 4.3 左橫梁邊界條件及其其他情況說明68-71
• 4.3.1 邊界條件及載荷68-69
• 4.3.2 Ansys計算結(jié)果分析69-70
• 4.3.3 計算結(jié)果比較70-71
• 4.4 前橫梁邊界條件及其其他情況說明71-75
• 4.4.1 邊界條件及載荷72-73
• 4.4.2 Ansys計算結(jié)果分析73-74
• 4.4.3 計算結(jié)果比較74-75
• 4.5 小結(jié)75-76
• 第5章 底座橫板橫截面的設(shè)計質(zhì)量控制76-90
• 5.1 質(zhì)量控制模型76-78
• 5.2 三次設(shè)計78-84
• 5.2.1 系統(tǒng)設(shè)計78
• 5.2.2 參數(shù)設(shè)計78-82
• 5.2.3 容差設(shè)計82-84
• 5.3 底座的橫梁截面的參數(shù)設(shè)計84-89
• 5.4 小結(jié)89-90
• 第6章 結(jié)論與展望90-92
• 6.1 結(jié)論90
• 6.2 展望90-92
• 參考文獻(xiàn)92-94
• 致謝94

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