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河北建筑工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
課題
名稱
QTZ40塔式起重機(jī)——變幅系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
系 別： 機(jī)械工程系
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)： 機(jī)091
學(xué)生姓名： 周文斌
學(xué) 號(hào)： 2009307107
指導(dǎo)教師： 李常勝
課題來源
導(dǎo)師課題
課題類別
工程設(shè)計(jì)
一、論文資料的準(zhǔn)備
1.塔式起重機(jī)概述
塔式起重機(jī)是一種塔身樹立起重臂回轉(zhuǎn)的起重機(jī)械，簡(jiǎn)稱塔機(jī)，也叫塔吊，起源于西歐。具有工作效率高、使用范圍廣、回轉(zhuǎn)半徑大、起升高度大、操作方便以及安裝與拆卸比較簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。主要完成在高層建筑施工中預(yù)制構(gòu)件及其他建筑材料與工具等吊裝工作。塔式起重機(jī)應(yīng)具備下列特點(diǎn)：
（1）起升高度和工作幅度較大、起重力矩大；
（2）工作速度高，具有安裝微動(dòng)性能及良好的調(diào)速性能；
（3）要求拆裝運(yùn)輸方便迅速，以適應(yīng)頻繁轉(zhuǎn)移工地的需要。
2.我國(guó)塔式起重機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀
塔式起重機(jī)在我國(guó)的生產(chǎn)與應(yīng)用已經(jīng)有50余年的歷史，經(jīng)歷了以個(gè)從測(cè)繪仿制到自行設(shè)計(jì)制造的過程，特別是進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，我國(guó)塔式起重機(jī)行業(yè)隨著全國(guó)范圍建筑任務(wù)的增加而進(jìn)入了一個(gè)興盛時(shí)期，年產(chǎn)量連年猛增，而且有部分產(chǎn)品出口到國(guó)外。
現(xiàn)在我國(guó)的建筑用塔式起重機(jī)已越來越普遍，從普通的多層民用建筑、房地產(chǎn)工程、高層建筑到大型的鐵路工程、橋梁工程、電力工程、水利工程等，到處都有塔機(jī)的應(yīng)用。近20年來，市場(chǎng)的需求，有力的促進(jìn)了技術(shù)的進(jìn)步，通過研究開發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新、引進(jìn)消化，我們的設(shè)計(jì)手段和配套件生產(chǎn)能力也有了很大的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、微電子技術(shù)、程控語(yǔ)言控制技術(shù)都在塔機(jī)上得到了應(yīng)用。當(dāng)然也不可否認(rèn)，我國(guó)的塔機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)性能、制作質(zhì)量和品種型號(hào)規(guī)格，與發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)品相比，仍然存在較大的差距，特別是基礎(chǔ)零部件的可靠性、電氣元件、液壓元件、工藝安裝、生產(chǎn)設(shè)備和檢測(cè)手段等，差距更大。這就影響了我們整機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，增加了事故隱患。對(duì)此我們絕不可以掉以輕心，要加倍努力、敢于創(chuàng)新、嚴(yán)格把關(guān)、趕超國(guó)際水平。
3.我國(guó)塔式起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
我國(guó)大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)已有二十來年的歷史，這二十來年里，大量建筑物的涌現(xiàn)和大型工程的興建，鐵路、公路橋梁的建設(shè)，給塔式起重機(jī)提供了良好的市場(chǎng)。我國(guó)的塔式起重機(jī)發(fā)展趨勢(shì)可以分以下幾個(gè)方面：
我國(guó)塔機(jī)產(chǎn)品的品種、型號(hào)、規(guī)格應(yīng)向多樣化發(fā)展，以適應(yīng)不同工程、不同用戶的需求。就目前現(xiàn)實(shí)而言，我國(guó)塔式起重機(jī)幾乎是上回轉(zhuǎn)一統(tǒng)天下，下回轉(zhuǎn)塔機(jī)很少。
4. 國(guó)外發(fā)展概況
塔式起重機(jī)是在第二次世界大戰(zhàn)后才真正獲得發(fā)展的。戰(zhàn)后各國(guó)面臨著重建家園的艱巨任務(wù)，浩大的建筑工程量迫切需要大量性能良好的塔式起重機(jī)。自塔式起重機(jī)在建筑施工中顯露身手并逐漸成為工程機(jī)械一個(gè)重要分支以來，已經(jīng)有50余年歷史，其間利經(jīng)了曲折復(fù)雜的發(fā)展階段。70年代末，由于種種原因，國(guó)外塔式起重機(jī)制造業(yè)陷入了低谷，不少中小工廠紛紛停業(yè)或轉(zhuǎn)產(chǎn)，僅少數(shù)大廠得以維持。直至80年代末才呈現(xiàn)逐漸復(fù)蘇態(tài)勢(shì)，1994年為復(fù)蘇年頭，復(fù)蘇勢(shì)頭最好的國(guó)家為德國(guó)。據(jù)有關(guān)資料介紹，在塔機(jī)制造業(yè)鼎盛的70年代，西德?lián)碛懈魇剿C(jī)48500臺(tái)，80年代總量減至1/3，而近幾年，東西德合并，基建規(guī)模擴(kuò)大，塔機(jī)產(chǎn)量上升，現(xiàn)有塔機(jī)近40000臺(tái)，其中半數(shù)機(jī)齡不足5年 www.51lunwen.com 。如今世界塔機(jī)市場(chǎng)最為紅火的地區(qū)為東歐和亞太（特別是東南亞）?；钴S在塔機(jī)市場(chǎng)上的著名產(chǎn)商是；德國(guó)的 Liebherr 、Peiner、 Wolff ，法國(guó)的 Potain 、BPR,意大利的 Potain-Simma、Comedil 、 Nauva 、 EDILMAC ，西班牙的Comensa ，芬蘭的 Betrox ，丹麥的KRφLL 澳大利亞的Favco。這些大廠為了在國(guó)際塔機(jī)市場(chǎng)上占有更多份額，莫不注重總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真分析市場(chǎng)動(dòng)態(tài)，下大力氣進(jìn)行產(chǎn)品的更新和開發(fā)。近年來，國(guó)外塔機(jī)在新產(chǎn)品開發(fā)上大致有下列一些特點(diǎn)：
(1)更多的廠家注重開發(fā)經(jīng)濟(jì)型城市塔機(jī)并擴(kuò)展成系列。
(2)國(guó)外塔機(jī)新產(chǎn)品中，有一些新穎的輕、中型折疊式快速安裝塔機(jī)頗引人注目。
(3) 根據(jù)一些國(guó)家城建當(dāng)局的有關(guān)規(guī)定，為防止塔機(jī)臂架在狹窄的空間運(yùn)行發(fā)生矛盾，避免吊臂相互碰撞以及碰到鄰近的建筑物，在城市高層建筑密集地區(qū)施工必須采用動(dòng)臂式自升塔式起重機(jī)。
(4)在經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間研制之后，履帶式水平臂架塔機(jī)作為一種新產(chǎn)品正式問世。
(5) 變頻調(diào)速系統(tǒng)在國(guó)外塔機(jī)新產(chǎn)品上得到推廣應(yīng)用。
(6)高新技術(shù)開始在塔機(jī)上應(yīng)用。
(7)無論上回轉(zhuǎn)或下回轉(zhuǎn)式塔機(jī)，都十分重視駕駛室的平面設(shè)計(jì)和空間處理。
5.QTZ40型塔式起重機(jī)的簡(jiǎn)單介紹及其市場(chǎng)前景
QTZ40自升式塔吊為上回轉(zhuǎn)、水平臂架、小車變幅、液壓自升式多用途塔吊。起重力矩400KN.m，最大起重量4t，獨(dú)立架設(shè)時(shí)最大起升高度可達(dá)30米，加附著最大起升可達(dá)100米，最大幅度分40米。該機(jī)參數(shù)先進(jìn)，性能優(yōu)良可靠，造型美觀，質(zhì)量精良，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，設(shè)有先進(jìn)的安全裝置，維修方便，使用安全，價(jià)格合理，是廣大中小建筑企業(yè)理想的建筑施工機(jī)械。同時(shí)該機(jī)適用性好，廣泛用于中高層以下的各類工業(yè)與民用建筑和滑模施工的吊裝，還常用于港口、貨場(chǎng)的裝卸。
二、本課題的目的（重點(diǎn)及擬解決的關(guān)鍵問題）
本畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)機(jī)械專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在校期間所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新精神之最佳手段。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求每個(gè)學(xué)生在工作過程中，要獨(dú)立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)造的分析、解決技術(shù)問題。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握裝載機(jī)的總體設(shè)計(jì)、工作裝置設(shè)計(jì)、牽引計(jì)算等技術(shù)工作的實(shí)現(xiàn)方法，為今后步入工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。
重點(diǎn)及擬解決的問題是：
1、變幅機(jī)構(gòu)和變幅小車的形式，卷筒尺寸計(jì)算
2、小車的強(qiáng)度計(jì)算
3、整機(jī)傾翻穩(wěn)定性的計(jì)算
三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路
1.主要內(nèi)容
塔式起重機(jī)的總體設(shè)計(jì)、變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、變幅小車的設(shè)計(jì)和計(jì)算等內(nèi)容。
2. 研究方法
本設(shè)計(jì)的題目是QTZ40變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，主要設(shè)計(jì)理念是通過參照同類塔式起重機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。QTZ40塔式起重機(jī)有多種形式，此次設(shè)計(jì)的形式為上回轉(zhuǎn)液壓頂升自動(dòng)加節(jié)，固定式高度，工作幅度等設(shè)計(jì)。本機(jī)性能先進(jìn)，結(jié)構(gòu)合理，操作使用安全可靠．其主要特點(diǎn)是起重力矩大、起升高度高、工作幅度大、作業(yè)空間廣、使用效率高。
3.研究思路
本設(shè)計(jì)書主要包括三部分：
第一部分是QTZ40塔式起重機(jī)總體方案的選擇及總體設(shè)計(jì)計(jì)算過程；
第二部分是變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算：包括變幅機(jī)構(gòu)的形式、確定卷筒尺寸、選擇電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器、聯(lián)軸器；驗(yàn)算實(shí)際變幅速度 驗(yàn)算起、制動(dòng)時(shí)間；電動(dòng)機(jī)發(fā)熱驗(yàn)算；卷筒強(qiáng)度的計(jì)算。
第三部分是變幅小車的設(shè)計(jì)：包括變幅小車的形式、變幅小車的強(qiáng)度計(jì)算。最后，還需要對(duì)不同截面的穩(wěn)定性、剛度及強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算以及校核。
四、總體安排和進(jìn)度（包括階段性工作內(nèi)容及完成日期）
2013.3.25-2013.3.28 熟悉整理資料
2013.3.29-2013.4.13 方案選擇及總體設(shè)計(jì)
2013.4.14-2013.4.20 繪制總圖
2013.4.21-2013.5.15 變幅機(jī)構(gòu)、變幅小車的設(shè)計(jì)
2013.5.16-2013.6.5 繪制變幅機(jī)構(gòu)、變幅小車裝配圖
2013.6.6-2013.6.19 繪制零件圖紙
2013.6.19-2013.6.21 準(zhǔn)備論文及答辯
五、主要參考文獻(xiàn)
【1】 董剛 李建功 潘風(fēng)章主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第3版） 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1998
【2】 張質(zhì)文，虞和謙等.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國(guó)鐵道出版社.1997.
【3】 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第1卷）（新版）機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)編著
北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8
【4】 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第2卷）（新版）機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)編著
北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8
【5】 成大先主編《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第4版）北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2002
【6】 顧迪民主編《工程起重機(jī)》（第2版）北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社 1988
【7】 劉品主編《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》（第2版）哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2001
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【9】 曹雙寅主編《工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》 南京：東南大學(xué)出版社 2002
【10】劉鴻文主編《材料力學(xué)》（第4版） 高等教育出版社
【11】《QTZ400塔式起重機(jī)使用說明書》
【12】張青 張瑞軍 編著《工程起重機(jī)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)》北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.7
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【14】范俊祥主編《塔式起重機(jī)》 中國(guó)建材工業(yè)出版社
【15】許鎮(zhèn)宇、邱宣懷主編：《機(jī)械零件》 人民教育出版社
【16】劉佩衡主編《塔式起重機(jī)使用手冊(cè)》 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002
【17】中國(guó)建設(shè)部《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 2003.12
【18】黃靖遠(yuǎn) 龔劍霞 賈延林 《機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)》北京工業(yè)出版社，2002
【19】safety on construction sites 著者American Society of civil Engineers.Task Committee on Crane Safety on Constructions Sites 中圖分類號(hào)：TH21-36
指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師簽名： 日期：
教研室意見：
教研室主任簽名： 日期：
系意見：
系領(lǐng)導(dǎo)簽名： 日期：
系蓋章
課題來源：導(dǎo)師課題、社會(huì)實(shí)踐、自選、其他
課題類別：工程設(shè)計(jì)、施工技術(shù)、新品開發(fā)、軟件開發(fā)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)論文。