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Word设计说明书1份，约16000字

任务书一份

开题报告一份

CAD版本图纸，共5张

SW三维图一套

摘要

当前，造船用门座起重机相对于港口用门座起重机与电站建筑用门座起重机来说有较快发展，其最主要特点是起重量大、吊装准确可靠和工作运行速度慢。人字架作为门座起重机的主要构件之一，与转台、转柱构成了门座起重机臂架系统和平衡系统的支承结构，承载了吊重、臂架系统、以及配重和变幅平台。它的安全稳定直接关系到门座起重机的安全，对人字架结构的力学分析具有重要意义。

本文选取200T造船用门座起重机为研究对象，完成总体设计计算和人字架结构设计计算。同时，利用SolidWorks三维建模软件和ANSYS Workbench大型有限元分析程序完成对人字架的模型创建与结构静力分析，得到人字架在不同工作幅度和不同受载情况下的变形等值线云图和应力等值线云图，为人字架结构优化设计提供理论依据。

关键词： 门座起重机，人字架，静力学分析，有限元，优化设计

目录

第1章 绪论    1

1.1 门座起重机简述    1

1.2 门座起重机分类    1

1.3 门座起重机国内外发展现状    1

1.3.1 国内发展现状    1

1.3.2 国外发展现状    2

1.4 门座起重机发展趋势    3

1.4.1 借助计算机的现代化设计    3

1.4.2 依托中国创造的中国制造    3

1.4.3智能化控制的系统化发展    3

1.5 选题意义    4

第2章 总体设计    5

2.1 设计要求    5

2.2 基本参数    5

2.3 载荷计算    5

2.3.1 自重载荷（PG）    5

2.3.2 起升载荷（PQ）    6

2.3.3 运行冲击载荷    7

2.3.4 惯性载荷    8

2.3.4.1 运行水平惯性力（PH）    8

2.3.4.2 回转运动水平惯性力    9

2.3.4.3 偏摆角α    10

2.3.5 偏斜运行时水平侧向载荷PS    10

2.3.5.1 ∑P计算    10

2.3.5.2 侧向载荷系数λ确定    11

2.3.6 风载荷PW    12

2.3.6.1 计算风压p    12

2.3.6.2 风压高度变化系数Kh    13

2.3.6.3 有效迎风面积A    13

2.3.6.4 风力系数C    13

2.4 轮压计算    15

2.4.1 支承反力计算    16

2.4.2 轮压计算    17

2.5 抗倾覆稳定性计算    19

2.5.1 起重机类别、工况和计算载荷确定    19

2.5.2 臂架位置和倾覆线确定    19

2.5.3 抗倾覆稳定性计算校核    20

2.5.3.1 无风试验或运行    20

2.5.3.2 有风工作或运行    21

2.5.3.3 突然卸载或吊具脱落    23

2.5.3.4 暴风侵袭    24

第3章 金属结构设计    25

3.1 设计方法概述    25

3.2 人字架结构设计    25

3.2.1 计算简图    25

3.2.2 载荷计算    25

3.2.3 载荷计算方法    26

3.3人字架结构有限元分析    27

3.3.1 有限元计算简图    27

3.3.2 结构材料选择及模型建立    27

3.3.2.1 结构材料选择    27

3.3.2.2 模型建立    27

3.3.3 有限元分析    28

第4章 经济性与环境影响分析    32

4.1经济性分析    32

4.1.1 自重轻型化    32

4.1.2 材料的选择    32

4.1.3 零件的选择    32

4.2 环境影响分析    33

第5章 总结与展望    34

5.1 总结    34

5.2 不足与展望    34

5.2.1 不足    34

5.2.2 展望    34

参考文献    36

附录A    37

致谢    38

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