摘要
本文深入探讨了柱式悬臂起重机的设计原理、控制系统分析以及关键部件的选型与校核计算。首先，对柱式悬臂起重机的工作原理进行了详细阐述，包括其结构特点、工作原理以及控制系统的工作原理。接着，介绍了如何利用SolidWorks和AutoCAD这两款软件进行机构的三维建模和二维工程图设计，展现了数字化设计在起重机设计中的重要作用。此外，本文还详细阐述了如何利用ANSYS软件对起重机材料进行受力分析和强度校核，为材料选择和结构优化提供了有力支撑。最后，针对螺栓和轴承等关键部件，本文进行了选型及校核计算，确保起重机设计的合理性和安全性。通过本文的研究，为柱式悬臂起重机的设计提供了理论支持和实践指导。
关键词：柱式悬臂起重机；SolidWorks；AutoCAD；ANSYS；受力分析；强度校核
Abstract
This paper discusses the design principle, control system analysis and calculation of column cantilever crane. Firstly, the working principle of the column cantilever crane is elaborated, including its structural features, working principle and the control system. Then, it introduces how to use SolidWorks and AutoCAD to carry out 3 D modeling and 2 D engineering drawing design, showing the important role of digital design in crane design. In addition, this paper details how to use ANSYS software for crane material force analysis and strength check, which provides a strong support for material selection and structure optimization. Finally, for the key components such as bolts and bearings, this paper is selected and checked to ensure the rationality and safety of the crane design. Through the research of this paper, we provide theoretical support and practical guidance for the design of column cantilever crane.
Key words: column cantilever crane; SolidWorks; AutoCAD; ANSYS; force analysis; strength check
目录
1 绪论
1.1 课题的背景
1.2国内外柱式悬臂起重机的现状与发展前景
1.2.1 国内起重机现状及发展趋势
1.2.1 国外起重机现状及发展趋势
1.3 本设计的主要内容、目标和方法
1.3.1主要内容
1.3.2目标
1.3.3方法
1.4柱式旋臂起重机设计制造中应注意的问题
1.4.1 挠度设计
1.4.2 导绳器的设计
2 悬臂起重机基本参数确定
2.1起重机结构方案的拟定
2.2起重机主要目标设计参数的确定
2.2.1 基本参数的选择
2.2.2 电动葫芦的选择
3 关键零部件设计
3.1悬臂工字钢尺寸确定
3.2缓冲器的选择
3.2.1缓冲器型号的选择
3.2.2缓冲器参数的选择
3.2.3缓冲器强度校核
3.3横梁结构尺寸的确定及校核
3.3.1横梁简化模型
3.3.2横梁结构尺寸的确定
3.3.3横梁结构内力分析及强度校核
3.4立柱尺寸及强度校核
3.4.1立柱相关尺寸确定
3.4.2立柱强度校核
3.7柱式旋臂起重机挠度计算
3.8立柱外形尺寸设计
3.9法兰盘尺寸的计算
3.10地脚螺栓强度校核
3.11 柱式旋臂起重机确定参数
4 悬臂起重机三维实体建模及二维图
4.1 起重机的三维实体建模
4.1.1 横梁的建模
4.1.2 立柱的建模
4.1.3立柱与轴承室连接
4.1.4轴承室主要零部件的建模
4.1.5 斜臂支撑部分建模
4.1.6 球面垫圈、锥面垫圈
4.1.7 整体装配
4.2 悬臂起重机二维图
4.2.1起重机总体结构图
4.2.2横梁
4.2.3轴承室
4.2.4立柱
4.2.5法兰盘
4.2.6立柱外筋板
4.2.7滚道
4.2.8滚轮及其支架
4.2.9悬臂支架
4.2.10立轴
5 关键零部件有限元分析
5．1 工程有限元分析的基本步骤
5．2 主梁建立实体模型分析
5．3 主梁分析报告
5.3.1 主梁应力结果
5.3.2 主梁应变结果
5.3.3 主梁位移结果
5.3.4 主梁设计检查结果
5．4 立柱建立实体模型分析
5．5 立柱分析报告
5.5.1 立柱应力结果
5.5.2 立柱应变结果
5.5.3 位移结果
5．6 设计改进
6 轴承的选用与装配体
7 总结
参 考 文 献
致谢
