桥式起重机结构设计及有限元分析+CAD图纸(2)
目录
摘要I
AbstractII
第一章绪论1
1.1桥式起重机概况及前景.1
1.2桥式起重机的组成及技术参数.1
1.2.1桥式起重机组成.1
1.2.2技术参数1
1.3设计意义.2
第二章桥式起重机的结构设计3
2.1总体方案选取.3
2.2主梁结构设计.3
2.2.1计算主梁断面尺寸及受力分析3
2.2.2主梁强度计算5
2.2.3主梁刚度计算7
2.3端梁结构设计.7
2.3.1端梁断面尺寸及几何特性8
2.3.2强度校核9
2.4主梁与端梁的连接.9
2.4.1螺栓强度校核.10
2.4.2减载凸缘垂直剪切应力校核.11
第三章有限元分析方法12
3.1有限元基础理论及方法.12
3.1.1单元特性的推导方法.12
3.2ANSYS软件介绍14
第四章单梁桥式起重机静态特性分析15
4.1单梁桥式起重机三文建模15
4.2有限元模型的建立16
4.2.1单梁桥式起重机三文模型简化16
4.2.2单梁桥式起重机有限元模型的建立16
4.3单梁桥式起重机静态特性分析.17
4.3.1静力学分析模型17
4.3.2材料特性17
4.3.3网格划分17
4.3.4建立边界条件18
4.3.5软件运算结果分析18
第五章单梁桥式起重机的模态分析21
5.1模态分析基础理论.21
5.1.1建立振动基本方程21
5.2模态计算结果及分析.22
结论25
致谢26
参考文献27
第一章 绪论
1.1 桥式起重机概况及前景随着现代工业的迅速发展和新技术、新工艺、新设备的充分应用，社会生产力又跃上了一个新水平。加上社会大环境的影响和机械制造技术新的突破，桥式起重机的生产量和生产类型有了翻天覆地的变化，从小件小量到大件大量，从品种单一到丰富多样。各行各业对起重机的需求也越来越大，导致起重机制造商继续扩大生产规模，因此对起重机的生产提出了更高的要求。虽然桥式起重机在我国也有了很多大的发展，但若与国外的桥式起重机制造业相比，仍然有较大的差距。桥式起重机顾名思义就是外形类似桥架的一种起重机械，这种起重机一般都在高度比较高的高架上运行。单梁桥式起重机的主要结构就是一根主梁和两根端梁，这就表示着桥式起重机的运行方式比较特别。两根端梁的跨度很大可达到十米以上，分别放在架在高空两侧的轨道上，桥架整体顺着轨道运行视运行方向为纵向。电动葫芦沿着主梁上的轨道横向运动视运行方向为横向，这样其运行范围就是一个矩形面。在吊运货物时首先将货物吊至高空，这样能充分利用桥架下的高空空间避免和地面物体相干涉，利用高空优势提高工作效率。在生产车间中起重设备基本上都是用桥式起重机，因其是在厂房上空工作不占用地面面积所以颇受欢迎。桥式起重机的组成比较简单，主要有主梁、端梁、运行机构、起重电机等。它的适用范围很广在各行各业都能见到桥式起重机的身影，已经成为社会生产中必不可少的辅助设备。桥式起重机行业虽然已朝着专用化方向、大型化方向发展，但是还是存在起重机产品结构发展不合理，设计理念落后等一系列问题。所以在未来的起重机发展道路上，利用先进的设计技术以及以科技创新为目标的设计理念将成为下一阶段起重机发展的重心。
1.2 桥式起重机的组成及技术参数1.2.1 桥式起重机组成桥式起重机根据主梁个数可分为单梁桥式起重机和双梁桥式起重机。按其结构分类最常用是箱型结构和腹板梁结构。单梁桥式起重机的桥架由一根主梁和两根端梁焊接而成。根据起吊重量的不同，桥式起重机的主梁设计采用不同的结构类型。中型单梁起重机的主梁通常采用钢板压制成的U 型槽钢，在下部两侧外加斜腹板，在采用普通工字钢焊接形成箱型工字型主梁。主梁的作用是承受当电动葫芦起吊重物时所带来的压力，是整个机构的主要受力部位。端梁结构也有多种形式，但常用的有两种结构。一种是由钢板压延成 U 型钢组合焊接，在焊接车门形成箱型结构，适用于中、小型起重机。另一种是直接用剪切好的板型材拼成的箱型结构，但主焊缝较多，生产效率低。双梁桥式起重机的结构和单梁起重机结构大同小异，主要区别是主梁个数从一根增加到两根，这就意双梁起重机起重吨位更大。主梁结构采用上下盖板和两垂直腹板焊接形成箱型结构，具有较大承载力。双梁桥式起重机的端梁结构和单梁桥式起重机的端梁结构基本类似。