机械结构课程设计(塔吊起重臂结构设计)
QTZ400塔式起重机臂架设计
QTZ400塔式起重机臂架设计摘要：本次毕业设计题目是QTZ400塔式起重机臂架设计。
本次设计中主要进行了塔机总体选型，整体稳定性计算，其包括（平衡重计算、风载荷计算以及抗倾覆稳定性计算），臂架结构设计及强度校核，臂架焊接工艺及工装夹具设计。
其焊接工艺应尽可能的减小焊接变形和应力集中，胎具的设计应可靠地保证臂架上的各项技术要求。
最后，联系实际，设计出合理的胎具并确定其结构尺寸。
关键词：QTZ400塔式起重机；总体选型；稳定性计算；强度校核；焊接工艺；胎具序言塔式起重机简称塔机，也称塔吊，源于西欧。
具有工作效率高、使用范围广、回转半径大、起升高度高、操作方便以及安装与拆卸比较简便等特点，因而在建筑安装工程中得到了广泛的使用，并成为一种重要的施工机械。
为了适应建筑物结构件的预制装配化、工厂化等新工艺、新技术应用的不断扩大，现在的塔式起重机必须具备下列特点：（1）起升高度和工作幅度较大，起重力矩大；（2）工作速度高，具有安装微动性能及良好的调速性能；（3）要求装拆、运输方便迅速，以适应频繁转移工地之需要。
塔式起重机可以将其分解为金属结构、工作机构和驱动控制系统三个部分。
金属结构是塔式起重机的骨架，它承受着起重机自重以及作业时的各种外载荷，是塔式起重机的主要组成部分，由塔身、塔头或塔帽、起重臂架、平衡臂架、回装支撑架、底架、台车架等主要部件组成。
QTZ400塔式起重机的工作机构有起升机构、变幅机构、回转机构和顶升机构等。
其各机构功能：起升机构主要实现物品的上升与下降；变幅机构改变吊钩的幅度位置；回转机构使起重臂架作3600的回转，改变吊钩在工作平面内的位置；顶升机构使塔机的回转部分升降，从而改变塔式起重机的工作高度。
驱动控制系统是塔式起重机又一个重要的组成部分。
驱动装置用来给各种机构提供动力，最常用的是YZR与YZ系列交流电动机。
控制系统对工作机构的驱动装置和制动装置实行控制完成机构的起动、制动、换向、调速以及对机构工作的安全性实行监控，并及时地将工作情况用各种参量：电流值、电压值、速度、幅度、起重量、起重力矩、工作位置与风速等数值显示出来以使司机在操作时心中有数。
塔式起重机臂架优化设计
塔式起重机臂架优化设计马洪锋 颜 婷江苏徐工工程机械研究院有限公司 徐州 221000摘 要：臂架是塔式起重机的主要承载受力构件，其承载能力直接影响整机的起重性能与安全；桁架是塔式起重机臂架的典型结构形式，臂架稳定性是限制桁架臂承载能力的主要力学问题之一。
文中基于屈曲理论对臂架进行稳定性计算，同时通过有限元法讨论了初始缺陷系数对桁架臂最大承载能力的影响,并结合桁臂架破坏试验对其承载能力进行评估。
经与试验对比，验证了有限元方法的正确性，说明设计标准中理论计算的保守性与局限性。
另外，还采用有限元方法讨论了臂架主弦及腹杆规格、跨数等对臂架屈曲失稳性能的影响，其分析结果可为设计提供参考依据；采用匹配合理的主弦和腹杆截面尺寸以提高桁架式臂架的抗屈曲能力。
经对塔式起重机臂架进行匹配优化设计研究，在保障结构安全的基础上，结构实现轻量化为13.5%。
关键词：塔式起重机；桁架臂；稳定性；匹配优化；研究中图分类号：TH213.3 文献标识码：B 文章编号：1001-0785（2022）2-0042-05Abstract: Boom is the main stress component of tower cranes, and its bearing capacity directly affects the hoistingperformance and safety of the whole crane. Truss is a typical boom structure of tower cranes, and the stability of boom is one of the main factors that limit the carrying capacity of truss. Based on buckling theory, the stability of the boom was calculated. Meanwhile, the influence of initial defect coefficient on the maximum bearing capacity of the truss was discussed with finite element method, and its bearing capacity was evaluated in combination with the failure test of the truss. Comparisons results has proved the correctness of the finite element method, and shows that the theoretical calculation in the design standard is conservative and limited. In addition, the influence of the specification and span number of the main chord and web of the boom on the buckling instability of the boom is discussed with finite element method, and analysis results can be used as a reference in design. The matching cross-sectional dimensions of the main chord and web member were selected to improve the buckling resistance of the truss. Research on matching optimization of tower crane boom can reduce the structural weight by 13.5% on the premise of ensuring structural safety.Keywords: tower crane; truss; stability; matching optimization; research0 引言臂架是塔式起重机（以下简称塔机）的主要承载结构件之一，其构造多样且受力复杂，其承载能力直接影响整机的起重性能与安全[1]。
塔式起重机吊臂、起升机构设计及动力特性分析说明书[精]
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本科毕业设计说明书题目：QTZ80塔式起重机吊臂、起升机构设计及动力特性分析院（部）：机电工程学院专业：机械工程及自动化班级：姓名：学号：指导教师：完成日期：摘要ABSTRACT1 概述1.1本文的课题意义 (4)1.2工程起重机的发展历史与现状 (4)1.3课题关键问题及难点 (5)1.4本文的研究内容 (5)2 起重臂方案设计2.1结构形式设计 (6)2.2截面形式 (7)2.3臂架拉杆的构造 (9)3 起重臂三维建模3.1起重臂标准节建模 (10)4 起重臂有限元（ANSYS）分析4.1ANSYS的基本使用方法 (14)4.2QTZ80点塔式起重机吊臂建模 (14)4.3吊臂各部分强度刚度验算 (19)4.4计算结果讨论 (26)4.5塔机模态分析 (27)5 起升机构设计5.1起升机构的组成布置方式 (31)5.2起升机构的计算 (32)总结谢辞参考文献摘要塔机在我国的基础设施建设和国民经济发展中，发挥着越来越重要的作用。
设计的合理与否直接关系到塔机的性能和成本，关系一个企业的生存与发展。
本文将对QTZ80塔式起重机的起重臂、起升机构的设计做一下详细说明。
本文对QTZ80塔式起重机起重臂的截面形式，起升机构的电机以及起升机构的各种性能和参数做出了详细说明。
以三维造型软件Solid Works 为基础完成QTZ80型塔式起重机起重臂的三维零件图的绘制并完成起重臂的装配，运用ANSYS软件对QTZ80型塔式起重机起重臂进行了有限元分析,对塔身的刚度和强度进行了验算，从而判断该设计的性能是否满足设计要求，最后又用ANSYS软件对QTZ80塔机整体进行了模态分析，得到整个塔机的动力特性。
关键词：三维造型；起重臂；起升机构；有限元；动力特性Abstract1.1 本文的课题意义在科学研究方面，新的理论、新的计算方法的建立以及新产品的研制，都必须经过理论性的计算和实验来证实其可行性和可靠性。
由于塔机在启动、制动和进行耦合运动时，机构和结构将承受强烈的冲击振动，所以就需要准确描述和精确计算塔机结构体系在外激励下的动态过程，从而为塔机的设计、生产提供理论上的和实践上的指导，这对于塔机的经济性和安全性都具有非常重要的意义。
汽车起重机吊臂结构设计
汽车起重机吊臂结构设计吊臂是汽车起重机最重要的工作部件，吊臂的设计直接影响着起重机的起重性能。
吊臂结构质量一般占整机质量的13%~15%,而且随着大吨位汽车起重机的开发，这一比重会更高。
如何在不影响起重性能的前提下减轻吊臂质量，改善整机性能是设计吊臂要面对的关键问题。
目前，行业内所采取方法主要有两种：⑴应用高强度材料；⑵改进吊臂结构，采用多边形甚至大圆弧、椭圆形吊臂来替代四边形吊臂。
随着大吨位起重机产品的不断开发，高强度钢板被大量应用，吊臂强度也大幅上升，但若发挥全部材料的强度，吊臂结构变形也会加大。
变形增大的结果，将使吊臂轴向力引起的弯矩成为一个无法忽略的因素。
所以，在非线性条件下，就需要应用新的算法，在考虑吊臂的变形情况下对吊臂进行重新设计计算。
吊臂设计非线性计算1.几何建模为了实现吊臂计算程序化、通用化，需要将吊臂几何形状、物理状态等参数化，这主要包括以下3部分：⑴吊臂截面几何形状，通过角度、边长等尺寸进行确定；⑵确定各节臂质量、长度以及重心位置；⑶确定性能参数，包括单绳起升速度、起升滑轮组倍率等。
2.非线性迭代计算流程以柳工（14.10,0.00,0.00%）QY70型汽车起重机吊臂为例进行计算。
该起重机主起重臂由基本臂和4个伸缩臂组成，伸缩方式为顺序加同步伸缩方式。
先对吊臂进行；水泥生产工艺流程烘干设备。
在变幅平面内，吊臂所受载荷有：⑴吊重；⑵臂架自重；⑶起升机构钢丝绳拉力。
计算吊臂上各危险截面弯矩时，要加上各力在轴向上的分力与轴向力臂的乘积。
在回转平面内进行受力分析。
吊臂所受载荷有：⑴吊重偏摆载荷；⑵风载；⑶臂架自重；⑷起升机构。
同样，计算吊臂各危险截面弯矩时也需要考虑上述载荷的轴向分力引起的弯矩。
迭代过程假设吊臂仰角不变，通过臂端挠度的变化来进行反馈。
通过赋初值，先计算各危险截面处弯矩和横向力，然后通过材料力学求挠度和转角公式，求各节臂的挠度和转角，通过累加，由此可求出吊臂总的挠度。
塔式起重机总体及动臂部分设计
小车驱动机构的设计；
驾驶室的结构设计
准备论文及答辩
教研室审查意见：
教研室主任签字：
I]机械设计手册·北京：化学工业出版社，1994；
[III]杨晋生主编·铲土运输机械.北京：机械工业出版社，1987；
[IV]孙再鲁主编·塔式起重机应用技术·北京：中国建材工业出版社，1987；
[V]诸文农主编·底盘设计（上、下）·北京：机械工业出版社，1982；
[VI]许镇宇、邱宣怀主编·机械零件·北京，人民教育出版社1986；
3）说明书、计算书内容要精炼，表述要清楚，取材合理，取值合适，设计计算步骤正确，数字计算准确，各项说明要有依据，插图、表格及字迹均应工整、清楚、不得随意涂改。制图要符合机械制图标准，且清洁整齐。
4）了解国内外塔式起重机发展状况及技术水平，并具有一定的分析、比较能力。
5）其它各项应符合本资料有关部分提出的要求；
[VII]机械零件课程设计·贵州人民出版社；
[Ⅷ]吉林工业大学主编·工程机械液压与液力传动·北京：机械工业出版社，1986；
[Ⅸ]液压传动设计手册·上海科技出版社；
[Ⅹ]东北工学院编·机械零件设计手册·冶金工业出版社；
[Ⅺ]带式输送机械设计手册·北京：机械工业出版社；
[Ⅻ]何利民主编·电工手册·北京：中国建筑工业出版社，1993。
3、对本毕业设计（论文）课题成果的要求（包括图表、实物等硬件要求）：
①计算说明书一份
内容包括：设计任务要求的选型论证、设计计算内容，毕业实习报告等。做到内容完整，论证充分（包括经济性论证），字迹清楚，插图和表格正规（分别进行统一编号）、准确，字数要求不少于2万字。查阅文献15篇以上，翻译机械类外文资料，译文字数不少于5000字；撰写中英文摘要；并引导学生应用计算机进行设计、计算与绘图。
塔吊吊臂结构设计方案
塔吊吊臂结构设计方案
在塔吊吊臂结构设计方案中，需要考虑以下几个关键因素：
1. 材料选择：吊臂主要承受跨度和荷载，因此需要选择强度高、耐腐蚀的材料，如钢材或铝合金。
2. 结构形式：吊臂可以采用单根或多根构件的组合形式，具体取决于所需的承载能力和使用环境。
为了增加强度和稳定性，可以考虑使用加强板或桁架结构。
3. 连接方式：吊臂的连接方式需要保证稳固可靠，并能承受全负荷条件下的工作要求。
可以使用螺栓连接或焊接方式，在设计时需要充分考虑强度、刚度和易于维修等因素。
4. 加强措施：在塔吊的工作过程中，吊臂会受到不断变化的载荷和动力冲击，为了增强结构的抗震性和抗风性能，可以在吊臂的关键节点处使用加强筋或加固板。
5. 安全保护：设计中需要考虑到吊臂的安全性，如设置防倾覆保护装置、限制器和安全锁等，并保证工作条件下的可靠操作。
6. 维护和检修：为了方便日常维护和定期检修，吊臂的设计应该充分考虑拆卸和组装的便捷性，并且相应的检修平台和防护设施需要提前预留。
值得注意的是，以上仅为吊臂结构设计方案的一些主要考虑因素，具体的设计还需要根据实际情况进行综合评估和优化。
毕业设计(论文)塔式起重机总体设计和平衡臂计算说明书_
1前言塔式起重机背景在建筑安装过程中，能同时完成重物的垂直升降和水平移动的起重机械很多应用中最广泛的是塔式起重机。
塔式起重机简称塔机，也称塔吊，源于西欧。
在各种起重机械中，塔式起重机具有其独特的技术性能指标，已成为建筑工地的主要施工机械，他是最早出现在西方工业革命的城市建设中，由早期的系缆式桅杆吊演变而来，并随着建筑结构体系和施工方法的改进，塔机也演变出各种形式和规格，已成为起重机械中的一个重要门类。
塔式起重机(简称塔机)作为主要物料运输机械在建筑业得到了广泛应用。
尤其近年来随着高层、超高层建筑的兴起，塔机在现代化建筑施工过程作用越来越大，并且不断向大型化、智能化方向发展。
近年来，建筑业的迅速发展，为塔式起重机的发展创造了前所未有的发展机会。
塔式起重机由于具有适用范围广、回转半径大、起升高度大、效率高、操作简单等特点，目前在我国建筑安装工程中已得到广泛使用，成为一种主要的施工机械，特别是对于高层建筑来说，是一种不可缺少的施工设备。
塔式起重机是一种塔身树立起重臂回转的起重机械。
他的特点是：起重臂安装在塔身上部，因而起升的有效高度和工作范围就比较大。
这是各种不同类型塔式起重机的共同特点。
塔式起重机发展现状及前景大为缩小，并成为生产和使用的大国，但在总体结构、性能、质量等方面与国外比还存在一定问题。
如产品结构不合理我国至今累计生产了近十万台塔式起重机，但是型号还达不到40种，绝大部分型号大同小异，原因之一是技术法规限制了产品的开发。
产品技术性能含金量不高塔式起重机是建筑机械唯一可移动垂直运输工具，其技术性能高低不仅关乎工程进度，各关系着安全生产。
目前，我国塔机性能基本处于八、九十年代机械化水平，与现代智能化、数字化控制技术还有很大差距，跟不上市场的需要。
代表当代塔机技术性能的全无级调速，PLC控制在发达国家中以十分普遍而我国目前充其量在2%；发达国家已批量生产，运行状态实现了全参数监控与故障诊断的智能型塔机，而我国刚刚启动，可以说还是空白，诸如在实验手段上，多数企业不具备对原材料的预处理和配套件的进厂检验能力；在配套件生产上，企业多，品种重复，生产质量差。
结构设计参赛作品-塔吊结构模型设计方案
参赛作品塔吊结构模型设计理论方案目录目录 (2)1．设计说明书 (3)1.1方案构思 (3)1.2结构选型 (3)2.材料性能与制作经验 (4)2.1 材料力学性能指标 (4)2.2 制作经验 (4)3．计算书 (5)3.1 计算模型整体效果图 (5)3.2 结构计算假定和各个单元物理参数 (5)计算假定 (5)3.3 构件截面尺寸 (5)3. 3 结构计算简 (6)4. 结语 (10)1．设计说明书本塔吊以纸和线为材料，充分利用线的弹性作用。
而现代结构讲究结构与建筑美学相适应，在满足结构功能的同时体现建筑美，同时也传递一种精神，一种理念。
这是本作品设计的源泉，打破传统塔吊的结构型式，具有极强的视觉冲击与震撼，体现了力与美的完美结合。
以创新为支点，撑起未来的希望。
1.1方案构思形象是结构内在品质物化的外在形态，是表现结构内涵和个性的形式和语言系统。
为使我们的结构能给人留下特别的印象，考虑从各种技术手段上来表现结构形象。
我们的结构采用上面一个三三角形，作为一个支撑单元，撑起整体。
塔身共有4根主承重杆件，塔顶有3根主选柱子作为首要支撑，整个结构外观简洁、新颖，赋予塔吊以生气。
1.2结构选型初步设计时仔细的考虑了传统结构形式和材料用量，得出初步的方案采用以竖杆为主要承重杆件承受竖向荷载，辅以截面较小的斜向和水平支撑来承受水平荷载。
整体是一个近似实体塔吊的结构，本着大赛的宗旨，创新，我们将塔吊的吊臂结构制作成两部分，一个支点撑起整个吊臂，两个部分相互承载，将杆件的能力发挥的最大，主杆件连接多用三角形，三角形稳定，连接时保证a、b、c 三点在一条直线，防止加载时偏心。
拉力大的地方用纸带。
我们的连接点都是刚结点，超静定模型比较稳固。
下面支座主杆件之间用撑杆件连接，整体连接有几个优点：（1）杆作为支撑杆可以有效增加结构抗扭刚度，减小结构水平位移。
（2）外形简洁大方。
（3）杆件的数量明显减少，节点加工方便。
（4）从整体看结构比较对称，简单稳定。
动臂式塔式起重机起重臂结构优化设计
动臂式塔式起重机起重臂结构优化设计【摘要】动臂式塔式起重机在建筑行业中的应用比较广泛，随着建筑行业的不断发展，对于起重机的要求也越来越高。
本文将FL25/30动臂式塔式起重机起重臂的优化设计作为案例进行分析，比如整机质量、结构强度以及结构刚度等性能参数，阐述利用结构有限元软件对其进行优化设计的过程，并且总结相关经验与注意事项，进而实现降低成本、完善产品设计、提高竞争力的目的。
【关键词】动臂式塔式起重机；起重臂；优化设计动臂式塔式起重机的操作非常方便，尤其适合应用在城市建设中一些施工条件比较复杂与特殊、施工空间比较小的大型物件的起吊操作。
FL25/30塔式起重机就是借鉴国外相关先进技术与国内设计经验相结合而设计制造的动臂式、上回转的自升塔式起重机，其使用方式有许多种。
工作范围是50米，最大的额定重量是10吨，最大的额定起重量是3吨。
一、优化模型的设计现阶段，结构有限元软件已经得到了普遍的应用，同时也是一个非常有效的设计工具。
根据动臂式塔式起重机结构的特点，将那些需要处理的设计问题转变成相应的数学模型，其构成主要包括三个要素：设计变量、约束条件以及目标函数。
（一）设计变量与目标函数（二）约束条件约束条件主要包括两个方面：性能约束与边界约束。
首先对性能约束进行分析，其主要可以概括为两点：一是，强度的约束。
也就是说各弦杆的计算应力一定要不超过许用值，其应力许用值为345MPa；同时各腹杆的计算应力也一定要不超过许用值，其应力许用值为235MPa。
二是，整体稳定性的约束。
桁架结构最大挠度一定要低于许用挠度，其许用挠度值是2.52m。
其次对边界约束进行分析，边界约束又称之为区间约束，其是对设计变量取值范围的相关规定，针对起重机各杆件截面的参数而言，结合型钢尺寸的相关标准，一般情况下设计变量取值范围均是在15%左右变化的。
二、优化情况分析对于相关模型的优化，一般需要进行10次的迭代，在优化的时候一定要结合计算的结果、设计变量的变化情况以及目标函数。
QTZ40塔式起重机总体设计及臂架设计
设计题目：QTZ40塔式起重机总体设计及臂架设计设计人：摘要本次设计在参照同类塔式起重机基础上，对QTZ40型塔式起重机进行总体设计及吊臂的设计。
在吊臂设计工程中，采用了有限元法对其进行分析计算，采用了ANSYS10.0软件进行分析。
按照整机主要性能参数，确定各机构类型及钢结构型式，主要确定了吊臂的结构参数，并按照吊臂端部加载、跨中加载及根部加载三种工况分析。
通过对吊臂作适当的简化，应用ANSYS10.0软件建立吊臂有限元模型，施加各工况载荷，进行求解，进而可得各工况下各节点受力情况及各单元所受轴向力、轴向应力大小及各工况下吊臂的变形挠度大小，并能演示吊臂加载过程的动画，清晰的展现了各工况下吊臂的受力性能。
通过修改模型参数，对不同模型进行分析比较。
由比较不同模型在相同工况下的受力状况及刚度状况，综合分析强度和刚度条件，可得出受力最为合理的一组模型参数，通过对此组参数下模型进行强度及刚度校核，进而获得吊臂的最终参数结果。
关键词：QTZ40型塔式起重机吊臂有限元分析 ANSYS10.0设计题目：QTZ40塔式起重机总体设计及臂架设计设计人：AbstractRefers to the similar tower crane, this design is composed by the system design and the lazy arm design to the QTZ40 tower crane. In the lazy arm design progress, it has carried Finite Element method on the analysis computation, and used ANSYS10.0 software.According to the entire machine main performance parameter, various organizations type and the steel structure pattern has been determined. The design parameter of operating modes which are composed of nose increase, the cross center increase and the root increase. Through the suitable simplification to the lazy arm, the lazy arm finite element model is establishment applied ANSYS10.0 software, and then exerted various operating modes load, carried on the solution. Then ANSYS10.0 software can calculate various pitch points stress situation, various units receive the axial stress size, and the lazy arm distortion size under various operating modes. Also it can demonstrate the animation in the process of the lazy arm increase. It has clearly displayed the lazy arm stress performance under various operating modes.Through the revision for model parameter, the analysis comparison is carried on the different model. Because the stress condition and rigidity condition of different model is compared under the same operating mode, and the generalized analysis intensity and the rigidity condition is carried on, a most reasonable model parameter can be obtained, though the intensity and the rigidity examination regarding this model, then the final parameter result of the lazy arm can be obtained.Key words: QTZ40 tower crane Lazy arm Finite element analysis ANSYS10.0设计题目：QTZ40塔式起重机总体设计及臂架设计设计人：目录第1章前言 (1)1.1 概述 (1)1.2 发展趋势 (1)第2章总体设计 (2)2.1 概述 (2)2.2 确定总体设计方案 (2)2.3 总体设计原则 (29)2.4 平衡臂与平衡重的计算 (30)2.5 起重特性曲线 (32)2.6 塔机风力计算 (33)2.7 整机的抗倾覆稳定性计算 (43)2.8 固定基础稳定性计算 (49)第3章吊臂的设计计算 (50)3.1 分析单吊点与双吊点的优缺点 (50)3.2 吊臂吊点位置选择 (51)3.3 吊臂结构参数参数 (52)3.4 有限元模型建立过程的几点简化 (53)3.5 吊臂结构的有限元分析计算 (54)3.6 计算结果分析 (69)3.7吊臂强度校核 (76)设计题目：QTZ40塔式起重机总体设计及臂架设计设计人：3.8 吊臂稳定性校核 (76)毕业设计小结 (87)致谢 (88)参考文献 (89)附：英文原文英文翻译毕业实习报告设计项目计算与说明结果设计题目：QTZ40塔式起重机总体设计及臂架设计设计人：设计项目计算与说明结果并通过回转塔架、转台、承座等的结构部件或直接通过转台传递给塔身结构。
塔式起重机及其装置结构设计
建筑起重机械发展概述前言塔式起重机是一种塔身竖立起重臂回转的起重机械在工业与民用建筑施工中是完成预制构件及其他建筑材料与工具等吊装工作的主要设备。
基本结构图如图1.1所示。
工作机构主要包括：起升机构、回转机构、小车牵引机构、台车行走驱动机构等；起升机构是塔式起重机中最重要、最基本的机构，是以间歇，重复工作方式，将重物通过其中吊钩或其他吊具悬挂在承载构件（如钢丝绳、链条）上进行起升、下降，或起升与运移的机械设备。
主要安装在塔式起重机的起重臂上。
其主要组成部分有：电机、变速箱、制动器、卷筒、底架、轴承座和安全装置等。
在高层建筑施工中其幅度利用率比其他类型起重机高。
由于塔式起重机能靠近建筑物，其幅度利用率可达全幅度的80%，普通履带式、轮胎式起重机幅度利用率不超过50%，而且随着建筑物高度的增加还会急剧的减少。
因此塔式起重机在高层工业和民用建筑施工的是使用中一直处于领先地位。
应用塔式起重机对于加快施工进度、缩短工期、降低工程造价起着重要的作用。
1 课题国内外现状塔式起重机是在第二次世界大战后才真正获得发展的，战后各国面临着重建家园的艰巨任务，浩大的建筑工程迫切需要大量性能良好的塔式起重机。
我国从一九五四年试制出第一台TQ2-6型塔式起重机以来，已有将近50年的历史。
到现在为止，我国塔式起重机的生产厂已接近400家，年产大大小小的各种塔机已将近1万台，生产各种规格已有18种之多，最大的达900tm，最小的为10tm；起重量已经突破400吨，工作幅度已达到82米，起升高度（非自升附着式）已超过128米。
据参考文献[2]所述：进入20世纪90年代以后，我国塔式起重机行业随着全国范围建筑业的发展而进入了一个新的兴盛时期，年产量连年猛增，而且有部分产品已出口到国外。
但不可否认的是我国的塔机产品的技术性能、制作质量和品种型号规格，与发达国家产品相比，仍然存在较大的差距。
国外凭借先进的生产技术和设备，发展动向主要体现在发展超大型起重机、“迷你”起重机、伸缩臂结构不断改进、数据总线技术的应用、静液压传动起重机的研发等。
QTZ125塔式起重机总体臂架变幅机构设计
QTZ125塔式起重机总体臂架变幅机构设计QTZ125塔式起重机是一种常见的大型起重设备，能够用于各种建筑工地、港口等需要大批量物料搬运的场所。
本文将详细介绍QTZ125塔式起重机的总体结构设计、臂架设计和变幅机构设计，以满足其高效、安全、稳定的工作要求。
首先，总体结构设计。
QTZ125塔式起重机主要由塔架、回转机构、变幅机构、臂架、升降机构、平衡重、电气控制系统等组成。
塔架是起重机的支撑结构，并通过锚固装置固定在地基上，以保证其稳定性。
回转机构由回转电机、回转齿轮和回转槽等组成，实现起重机左右360度的回转功能。
臂架是起重机的伸缩结构，由多段臂架组成，通过液压油缸的伸缩实现工作半径的调整。
升降机构由液压油缸和钢丝绳组成，实现起重机的升降功能。
平衡重用于平衡臂架和施工物料的重量，以保持起重机的平衡。
电气控制系统用于控制起重机的各项动作，实现远程控制和自动控制。
其次，臂架设计。
QTZ125塔式起重机的臂架由底臂、主臂和顶臂三段组成。
底臂与主臂之间通过铰接连接，主臂与顶臂之间通过液压油缸进行伸缩调节，实现工作半径的变化。
臂架采用高强度钢材制造，以保证其承载能力和稳定性。
同时，臂架上安装有防倾装置，用于保护起重机在工作时的稳定性，避免倾覆事故的发生。
最后，变幅机构设计。
QTZ125塔式起重机的变幅机构采用变幅液压油缸和变幅齿轮传动机构组成。
通过控制变幅液压油缸的伸缩动作，实现起重机臂架的伸缩和回缩，达到变幅的目的。
变幅齿轮传动机构通过齿轮的啮合和分合，实现变幅机构的传动，具有稳定、可靠的特点。
总之，QTZ125塔式起重机的总体结构设计、臂架设计和变幅机构设计中，考虑到起重机在工作过程中的高效性、安全性和稳定性。
通过合理的结构设计和传动机构选择，可以使起重机在各种工况下运行平稳，并且具有较大的承载能力，从而满足不同建筑工地和港口的搬运需求。
机械结构课程设计(塔吊起重臂结构设计)
学院课程设计说明书班级: 姓名:设计题目:机械结构课程设计(塔吊起重臂结构设计)设计时间: 到指导老师:评语:评阅成绩: 评阅教师:目录一、课程设计目的及要求 3二、设计题目 3三、机械结构设计 41、起重臂结构方案确定41）起重臂长度L 4 2）起重臂截面形式根据受力的构造要求而定 4 3）起重臂截面宽度和高度 5 4）运输单元 5 5）吊点位置确定 5 2、计算简图及计算载荷确定 61）计算简图 6 2）载荷组合 6 3）载荷确定 6 3、力计算及内力组合7 1）臂架内力计算7 （1）臂架自重及小车移动机构重7 （2）吊重9 （3）小车轮压对起重臂下弦杆产生的局部弯矩12（4）风载荷作用下的内应力图13 （5）其他水平力T的作用14 2）内力组合16 4、截面选择和截面验算16（1）单臂验算17 1）上弦17 2）下弦18 （2）腹杆验算18 （3）整体稳定性验算19 （4）局部稳定性的计算20 （5）起重臂重量的计算20四、设计感想：20五、参考文献20一、课程设计目的及要求机械结构课程设计是学生在学习机械设计课程设计后进行的一次比较全面和系统的训练。
通过训练，巩固和加强对所学机械结构知识的理解，提高学生进行机械结构设计、计算、绘图的能力。
自升式塔式起重机（简称塔吊），是建筑工地上常用的施工机械之一。
塔吊设计内容包括机构、结构、液压传动、安全装置等等。
由于塔吊的结构用钢量越占整机重量的2/3左右，所以合理地设计塔用结构对于减轻整机重量、改善机械工作性能等具有重大意义。
塔吊的结构设计包括以下部分：起重臂、平衡臂、塔幅、塔身、套架、底座、附着装置、工作平台及扶梯等。
本课程设计仅对给定工作负载的自升式塔吊的“起重臂”（见图1）进行结构设计。
图1 起重机起重臂结构简图二、设计题目1）起重力矩（起重机为基本臂长时，最大幅度X相应额定起重量）：900KN·m 2）起重量当幅度最大时（Rmax），起重量为1.8t；当幅度R=（Rmin～Rmax/2），起重量为2～5t。
吊车吊臂课程设计
吊车吊臂课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解吊车吊臂的基本结构，掌握其工作原理。
2. 学生能描述吊车吊臂在工程中的应用，了解其在现代工程技术中的重要性。
3. 学生能解释吊车吊臂长度与吊重能力之间的关系，并运用相关公式进行简单计算。
技能目标：1. 学生能通过观察、实验和数据分析，探究吊车吊臂的力学特性。
2. 学生能运用所学知识，设计简单的吊车吊臂模型，并进行优化。
3. 学生能运用团队合作和沟通技巧，完成吊车吊臂项目的探究和展示。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工程技术的兴趣，激发他们探索科学奥秘的热情。
2. 培养学生严谨、务实的学习态度，提高他们解决问题的自信心。
3. 培养学生的安全意识，使他们认识到工程实践中遵守操作规程的重要性。
4. 增强学生的团队合作精神，培养他们尊重他人、分享成果的良好品质。
课程性质：本课程为工程技术类课程，旨在帮助学生了解吊车吊臂的基本知识，提高他们的实践操作能力和创新能力。
学生特点：六年级学生具有一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢探索和实践。
教学要求：结合学生的年龄特点和认知水平，采用启发式、探究式教学方法，注重理论与实践相结合，提高学生的综合素养。
通过具体的学习成果分解，使学生在课程学习过程中逐步达到预设目标。
二、教学内容1. 吊车吊臂的结构与原理- 吊车吊臂的组成部分- 吊臂的伸缩、旋转原理- 吊臂与吊车的连接方式2. 吊车吊臂的应用与重要性- 吊车吊臂在建筑工程中的应用案例- 吊车吊臂在现代物流中的作用- 吊车吊臂在紧急救援中的应用3. 吊车吊臂的力学特性与计算- 吊臂长度与吊重能力的关系- 吊车吊臂的稳定性分析- 吊车吊臂负载计算方法4. 吊车吊臂模型设计与优化- 吊臂模型的制作方法- 吊臂模型的优化策略- 吊臂模型实验数据分析5. 团队合作与项目展示- 分组合作探究吊车吊臂的相关问题- 团队协作完成吊臂模型设计与优化- 项目成果展示与评价教学内容安排与进度：第一课时：吊车吊臂的结构与原理第二课时：吊车吊臂的应用与重要性第三课时：吊车吊臂的力学特性与计算第四课时：吊车吊臂模型设计与优化（1）第五课时：吊车吊臂模型设计与优化（2）第六课时：团队合作与项目展示教材章节关联：《工程技术》第四章：工程车辆与设备- 第四节：吊车的结构与原理- 第五节：吊车的应用与操作教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，以实践为导向，使学生能够在掌握吊车吊臂相关知识的基础上，提高实际操作和创新能力。
起重臂设计.
摘要本设计说明书主要是以GB/T13752-92《塔式起重机设计规范》和《塔式起重机设计手册》为依据。
采用先设计后验算的思路，将起重臂的大致尺寸设计出来后再对设计的尺寸进行修改和校核，选取危险截面进行强度，弯矩等数据的验算。
只要确保危险截面的数据达到要求，则其他截面也是合格的。
关键词起重臂校核截面目录第一章绪论 (4)一﹑塔机组成 (4)二﹑塔机自身升高 (4)三﹑塔机的型号 (4)四﹑专业塔机生产企业 (6)五﹑塔机的安装于拆卸技术 (6)第二章塔式起重机的设计 (10)一﹑起重臂的主要材料及各零部件的用途和形状 (10)二﹑起重臂的主要尺寸 (10)三﹑起重臂吊点的确定 (13)四﹑吊臂的载荷和内力的计算 (14)第三章塔式起重机的设计 (24)第四章上下弦杆的验算 (25)第五章整体强度的计算 (27)第六章零部件的选择 (28)第七章起重臂焊缝要求 (29)参考文献 (31)致谢 (32)内力组合表格 (Ⅰ)附件 (Ⅱ)第一章绪论塔机的基本介绍随着经济的发展，房地产行业是越来越火爆，然而房子的建筑却离不开必要的器械——塔机。
塔机的存在给建房子的人减少了很多不不必要的麻烦。
通过的塔机组成，塔机自身升高，塔机的型号，专业塔机生产企业，塔机的安装与拆卸技术使我们可以更进一步了解塔机一、塔机组成一般来说塔机按各部分的功能可以分为：基础、塔身、顶升、回转、起升、平衡臂、起重臂、起重小车、塔顶、司机室、变幅等部分。
塔机安装在地面上需要基础部分；塔身是塔机身子，也是升高的部分；顶升部分是使得塔机可以升高；回转是保持塔机上半身可以水平旋转的；起升机构用来将重物提升起来的；平衡臂架是保持力矩平衡的；起重臂架一般就是提升重物的受力部分；小车用来安装滑轮组和钢绳以及吊钩的，也是直接受力部分；塔顶当然是用来保持臂架受力平衡的；司机室是操作的地方；变幅是使得小车沿轨道运行的。
二、塔机自身升高塔机自身的升高靠顶升套架实现顶升，在顶升时套架先向上升高，升高以后相对于塔身高了以后，塔身和套架中间就会有一个空间，这时将塔身的标准节安装在这个空间里面，套架在此升高，再次的在腾空的套架内部安装进去标准节，这样，随着标准节不断的增加，塔机就可以实现顶升。
塔式起重机课程设计
XX大学课程设计专业机械设计制造及其自动化班级机械x班学生姓名 xxx 学号 xxxxx 课题塔式起重机的吊臂设计指导教师2012 年6 月 1 日安徽建筑工业学摘要依据GB/T13752-92《塔式起重机设计规范》，用多跨连续外伸梁结构方式,以塔机单吊点水平起重臂作为研究对象,分析了其在各种载荷作用下起升平面内受力情况，根据臂架的工作特点和性能要求,对吊点位置和型钢合理优化设计,建立了臂架控制截面应力分布最均衡和臂架最轻的结构优化数学模型,编制了臂架结构应力计算过程,选取不同的校核段进行了详细计算,并将校核段的不同选择对计算结果的影响进行了对比分析. 计算表明合理优化设计后典型工况下臂架各危险截面的应力分布和臂架重量均能够使设计的塔式起重机吊臂结构优、材料省、可靠性高。
关键词起重臂优化设计截面校核AbstractBased GB/T13752-92 "tower crane design", with multi-span continuous beam structure extended approach to single-tower suspension points and the boom for the study, analyzed the various loads in lifting plane within the force, according to arm work characteristics and performance requirements, right lifting positions and optimal design of steel and reasonable to establish the stress distribution in the control section boom and jib the most balanced lightest structural optimization model is developed arm structural stress calculation, select a different section of a detailed calculation of check, and check the different options section of the calculation results were compared. calculations show thatthe optimal design of a reasonable condition after the boom of the dangerous section of typical stress Boom weight distribution and are able to make the design of the tower crane boom structure of good, materials provinces, and high reliability. Key words ： boom optimal design section Checking目录摘要………………………………………………………………………………………Abstract…………………………………………………………………………………第1章绪论……………………………………………………………………………1.1 本论文的背景和意义…………………………………………………………1.2 本论文的主要方法和研究进展…………………………………………………1.3 本论文的主要内容………………………………………………………………第二章塔机小车吊臂设计……………………………………………………………2.1 吊臂的主要结构形式及主要尺寸………………………………………………2.1.1 吊臂的主要材料………………………………………………………………2.1.2 吊臂的机构形式………………………………………………………………2.1.3 吊臂的尺寸……………………………………………………………………2.1.4 吊点位置的确定………………………………………………………………2.1.5 吊臂运输单元划分……………………………………………………………2.2 吊臂计算简图、载荷、内力计算及在和组合………………………………2.2.1 吊臂自重小车及变幅机构引起的内力…………………………………2.2.2 吊重引起的内力………………………………………………………………2.2.3 水平反力HA（HB）产生的偏心弯矩…………………………………………2.2.4 风载引起的内力………………………………………………………………2.2.5 回转水平惯性力………………………………………………………………2.2.6 起升绳牵引力产生的轴心压力……………………………………………2.2.7小车轮压产生下弦局部弯矩………………………………………………目录2.3 吊臂截面的选择计算……………………………………………………………2.3.1 吊臂的几何特征尺寸计算…………………………………………………2.3.2 整体稳定性的计算…………………………………………………………2.3.3 单肢（上、下弦杆）验算………………………………………………………2.3.4 缀条的计算……………………………………………………………………2.3.5 整体强度计算…………………………………………………………………设计总结……………………………………………………………………课题展望……………………………………………………………致谢…………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………附录一：开题报告…………………………………………………………………附录二：任务书………………………………………………………………第1章绪论1.1 本论文的背景和意义我国塔式起重机五十年代初开始起步，经过四十多年的发展，与国外的差距已大大缩小，并已成为生产塔式起重机大国。
塔式起重机吊臂设计
摘要工程建设有一个显著的特点——材料用量特别大、质量特别重，对于高层建筑或大型的建筑更是明显。
就这一个因素便可以决定在工程建设中，要提高效率就必须发展用于运输的机械。
塔式起重机（以下简称塔机）作为建筑施工现场的主要建筑机械，因其起升高度大，覆盖面广等特点而被广泛使用于建筑施工现场，担负着主要的垂直运输任务，塔式起重机是各种工程建设中广泛应用的重要起重设备，吊臂作为塔式起重机金属结构的主要部件，其设计计算方法将直接影响整台塔机的设计质量和塔机运行的安全可靠性。
而随着塔机向大型、重载和超高超长的方向发展，吊臂的设计尤其显得重要。
本次设计是C4007塔式起重机的吊臂。
吊臂结构形式选择桁架水平压弯式臂架。
吊臂的截面采用正三角形。
上弦杆用圆管，两下弦通常采用角钢焊接而成的方钢，并兼作载重小车的轨道，腹杆（斜腹杆，水平腹杆）采用圆管。
吊臂采用等强度变截面设计，两个侧面桁架采用三角式体系，水平桁架采用带竖杆的三角式体系。
需要计算吊臂各种情况所受的风载荷，自重时的各种载荷，以及各个受力点的主要受力计算，并进行整体的验算。
【关键词】塔式起重机吊臂目录1. 绪论 (3)1.1概述 (3)1.2本论文所要研究的问题 (3)1.3论文的内容安排 (3)2. 吊臂的设计计算 (4)2.1吊臂的结构设计 (4)2.1.1 吊臂结构方案确定 (4)1.起重臂的形式 (4)2.起重臂的构造 (4)3.起重臂结构的选择 (4)2.1.2吊臂的主要尺寸 (6)2.1.3吊臂的吊点位置确定 (6)2.1.4运输单元 (6)2.2 吊臂受力计算 (6)2.2.1吊臂所受载荷组合 (6)2.2.2初估臂架自重和小车移动机构的重量 (7)2.2.3吊臂所受的风载荷 (7)2.2.4吊臂自重及小车变幅机构自重产生的内力 (8)1. 选择工况 (8)2. 自重载荷引起的内力计算 (10)3. 工况1载荷内力计算 (11)4．工况2内力计算 (13)3.总结与展望 (20)3.1 工作总结 (20)3.2 课题展望 (20)参考文献 (21)绪论1.1 概述塔式起重机是动臂装在高耸塔身上部的旋转起重机。
吊车吊臂课程设计
吊车吊臂课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握吊车吊臂的基本原理、结构及其应用。
通过本课程的学习，学生将能够：1.描述吊车吊臂的主要组成部分及其功能。
2.解释吊车吊臂的工作原理。
3.分析吊车吊臂在实际工程中的应用。
4.能够运用所学的知识解决有关吊车吊臂的实际问题。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.吊车吊臂的基本概念：介绍吊车吊臂的定义、分类及其在工程中的应用。
2.吊车吊臂的结构与原理：详细讲解吊车吊臂的主要组成部分，如吊臂、底座、液压系统等，以及它们的工作原理。
3.吊车吊臂的设计与计算：介绍吊车吊臂的设计方法，如力学分析、结构优化等，以及如何进行吊臂的强度计算和稳定性分析。
4.吊车吊臂的实验与测试：介绍吊车吊臂的实验方法，如加载实验、动态测试等，以及实验数据的处理与分析。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体包括：1.讲授法：用于讲解吊车吊臂的基本概念、原理和设计方法。
2.讨论法：学生针对吊车吊臂的应用实例进行讨论，培养学生的分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析具体的吊车吊臂工程案例，使学生了解吊车吊臂在实际工程中的应用和挑战。
4.实验法：安排学生进行吊车吊臂的实验操作，培养学生的动手能力和实验技能。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选择一本关于吊车吊臂的权威教材作为主要教学资源。
2.参考书：提供一批关于吊车吊臂的参考书籍，供学生课后自学。
3.多媒体资料：制作一批关于吊车吊臂的教学课件和视频，用于课堂讲解和课后复习。
4.实验设备：准备一套吊车吊臂的实验设备，供学生进行实验操作。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生在课程学习中的表现和成果，我们将采取以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等表现，评估其学习态度和积极性。
吊塔课程设计
吊塔课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握吊塔的基本原理、结构及其应用，培养学生对工程力学和建筑技术的兴趣和认识。
知识目标包括：掌握吊塔的基本概念、结构类型和原理；理解吊塔在建筑施工中的作用和应用。
技能目标包括：能够运用所学知识分析和解决实际问题；能够进行简单的吊塔设计和计算。
情感态度价值观目标包括：培养学生对工程技术的热爱和尊重；增强学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括吊塔的基本原理、结构类型及其在建筑施工中的应用。
具体包括以下几个方面：1. 吊塔的基本概念和分类；2. 吊塔的结构原理和设计；3. 吊塔的施工应用和技术要求；4. 吊塔的安全操作和维护。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1. 讲授法：通过讲解吊塔的基本原理、结构和应用，使学生掌握相关知识；2. 讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的思考和表达能力；3. 案例分析法：分析实际案例，使学生更好地理解和应用所学知识；4. 实验法：进行吊塔模型实验，培养学生的实践能力和团队合作精神。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1. 教材：选用权威、实用的吊塔教材，为学生提供系统的学习材料；2. 参考书：推荐相关的参考书籍，拓展学生的知识视野；3. 多媒体资料：制作课件、动画等多媒体资料，帮助学生形象地理解吊塔原理和结构；4. 实验设备：准备吊塔模型和实验设备，进行实践教学，提高学生的动手能力。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业和考试等，以全面客观地反映学生的学习成果。
平时表现将根据学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的情况进行评估。
作业包括课后练习和项目任务，将根据学生的完成质量和创新性进行评估。
考试包括期中和期末考试，将根据学生的答题准确性和解题能力进行评估。
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学院课程设计说明书班级: 姓名:设计题目:机械结构课程设计(塔吊起重臂结构设计)设计时间: 到指导老师:评语: 评阅成绩: 评阅教师:目录一、课程设计目的及要求 3二、设计题目 3三、机械结构设计 41、起重臂结构方案确定 4 1）起重臂长度L 4 2）起重臂截面形式根据受力的构造要求而定 4 3）起重臂截面宽度和高度 5 4）运输单元 5 5）吊点位置确定 52、计算简图及计算载荷确定 61）计算简图 6 2）载荷组合 6 3）载荷确定 6 3、力计算及内力组合 7 1）臂架内力计算 7 （1）臂架自重及小车移动机构重 7 （2）吊重 9 （3）小车轮压对起重臂下弦杆产生的局部弯矩 12（4）风载荷作用下的内应力图 13 （5）其他水平力T的作用 14 2）内力组合 16 4、截面选择和截面验算 16（1）单臂验算 17 1）上弦 17 2）下弦 18 （2）腹杆验算 18 （3）整体稳定性验算 19 （4）局部稳定性的计算 20 （5）起重臂重量的计算 20四、设计感想： 20五、参考文献 20一、课程设计目的及要求机械结构课程设计是学生在学习机械设计课程设计后进行的一次比较全面和系统的训练。
通过训练，巩固和加强对所学机械结构知识的理解，提高学生进行机械结构设计、计算、绘图的能力。
自升式塔式起重机（简称塔吊），是建筑工地上常用的施工机械之一。
塔吊设计内容包括机构、结构、液压传动、安全装置等等。
由于塔吊的结构用钢量越占整机重量的2/3左右，所以合理地设计塔用结构对于减轻整机重量、改善机械工作性能等具有重大意义。
塔吊的结构设计包括以下部分：起重臂、平衡臂、塔幅、塔身、套架、底座、附着装置、工作平台及扶梯等。
本课程设计仅对给定工作负载的自升式塔吊的“起重臂”（见图1）进行结构设计。
图1 起重机起重臂结构简图二、设计题目1）起重力矩（起重机为基本臂长时，最大幅度X相应额定起重量）：900KN·m 2）起重量当幅度最大时（Rmax），起重量为1.8t；当幅度R=（Rmin～Rmax/2），起重量为2～5t。
3）变幅①形式：水平臂架绳索牵引小车变幅；②速度：起重机升降变幅速度为0～30m/min4）吊钩升降速度①起升速度： A 、 起重量为>Rmax 起重量的时候为1.5—2m/min ；B 、 起重量为Rmax 时为3—50m/min 。
②空钩下降速度： A 、 起重量为>Rmax 时为0—50m/min ；B 、 起重量为Rmax 时为0—100m/min 。
5）回转①半径：50m ；②速度：0—0.5r/min ；③起制动时间： 4s ；6）运行（起重机整机行走）①速度： 14/min ；②起制动时间： 5s ；7）起重机工作制： 中级（中等载荷，载荷系数Kp=0.250，使用年限15年）；8）结构参数：经查表得：⑴臂长L:根据回转半径R 确定（L-R=1.5～2.0m ）；⑵吊挂位置比例长度21L 、L ：7.0~4.021=L L ⑶起重机塔架机构：①1l (卷扬滚筒中心距塔机回转中心距离)=550mm ；②2l （起重臂支点距塔机回转中心距离）=1300mm ；③3l （塔架截面宽度）=1500mm ；④4l （起重臂支点距卷扬滚筒中心高度）6500mm ； 三、机械结构设计1、起重臂结构方案确定1）起重臂长度L ：根据最大回转半径，上塔身宽度和构造要求而定。
已知： R=50m ，m l 3.12=，2~5.1=DE l 取8.1=DE l列方程：DE l R L l +=+2；得： m l l R L DE DE 5.503.18.150=-+=-+=2）起重臂截面形式根据受力的构造要求而定：本塔吊起重臂截面建议采用格构式等三角形形式。
上弦和腹杆采用无缝圆钢管（可考虑用16Mn ），下弦采用两个箱行截面，每个箱形截面对由两个角钢（或槽钢、钢板等）焊成，兼做小车轨道用（图2）。
3）起重臂截面宽度和高度可根据强度、刚度、稳定性和构造的要求而定，初定B=2.0m 。
高度H 按121301～=L H ，已知L=50.5m ，得：H=1.68～4.21，一般起重臂的截面采用格构式正三角形，故：m B H 73.132*2323====（在H=1.68～4.21的范围内，符合）。
4）运输单元考虑到运输条件和原材料长度限制，将重臂做成各个节段，即运输单元。
各节段在工厂制成后，运到工地，在现场将各节段用销轴相连，拼装成整体的超重臂，然后再和塔身等其他部件装配成塔吊。
初步选取两端长度为，中间部分每10m 一段，两边的m l l b a 5.10=+共6段，如下图。
5）吊点位置确定正确选定吊点位置（B 点），对超重臂设计是否合理有很重要的意义。
吊点将机架分为两个部分，即悬臂部分L1和跨中部分L2.起重机作业时悬臂部分将产生最大负弯矩，跨中部分将产生最大正弯矩。
如果L1过长，则悬臂部分的负图2 起重臂截面形式弯矩大于跨中的正弯矩，截面可能由悬臂部分控制。
如果L1过短，则悬臂部分的负弯矩将比跨中的正弯矩小，截面可能由跨中部分控制。
由于起重臂截面往往设计成对X —X 轴不对称（图1），因此负弯矩和正弯矩对截面从的影响并不相同，则不能简单地按弯矩条件来选择吊点的合理位置。
设计时选取7.0~4.021=L L 。
可选5.021=L L ，根据m L L L 5.5021==+，则L 1=16.8m ，L 2=33.7m ，如图1。
2、计算简图及计算载荷确定1）计算简图根据总体布置确定臂架的计算简图。
在回转平面（即水平平面）内，作为悬臂梁计算（图3）；在起升平面（即竖直平面）内，作为伸臂梁计算（图4）。
2）载荷组合起重臂结构计算采用下列三种载荷组合：①自重+等级吊重+工作状态风载荷（风向平行臂架）+平稳惯性力或其他水平力②自重+最大额定吊重+工作状态风载荷（风向垂直臂架）+急剧惯性力或其他水平力③自重+非工作状态风载荷（风向平行臂架）+起重小车及吊钩重。
由于第①、③种载荷组合对本起重臂不起控制作用，因此可仅按第②种载荷组合进行设计。
3）载荷确定（1）臂架自重和小车移动机构重量①选取臂架自重为4t 。
②选取小车移动机构重量为0.5t 。
（2）吊重包括起重小车、吊钩及吊重。
吊重是移动载荷，其中起重小车重量和吊钩重量是沿臂架移动但数值不变的载荷，初选起重小车重量为0.38t ，吊钩重量为0.25t ，所吊货物是沿臂架移动且数值变化的载荷，其数值的变化满足起重力矩630KN ·m 要求。
（3）风载荷①臂架受风载荷W FA P C F w w w = 式中，W C 为风力系数，取1.3；W P 为计算风压，工作状态取250Pa ；A 为迎风图3 回转平面计算简图 图4 起升平面计算简图面积，21A A A η+=，其中A1——前片结构迎风面积（2m ），111L A A ω=，1ω为结构充实率，对于桁架取0.4；A2——后片结构迎风面积（2m ），222L A A ω=，2ω为结构充实率，对于桁架取0.4。
A L1或A L2为前后片外形轮廓尺寸，即A L =H ·L （图5）计算：2111.298.16*73.1*m L H A L ===；2223.587.33*73.1*m L H A L ===； 21116.111.29*4.0*m A A L ===ω ；22223.233.58*4.0*m A A l ===ω。
η——前片对后片的挡风折减系数，与前片桁架充实率1ω以及两片桁架间隔比B/H 有关，根据B/H=1.156以及ω=0.4查表得40.0=η；2219.203.23*4.06.11m A A A =+=+=η；N A P C F W W W 67869.20.250*3.1===。
假定风载荷沿臂架均匀分布m N L F q w /4.1345.506786===风，作用于水平面内。
③吊重受风载荷'w F ：按额定起重量重力的3%计算。
（4）其他水平力作用在回转平面内，除风载荷外，还有回转惯性力以及起吊时由于钢丝绳倾斜引起的水平力等，可近似地取T=0.1Q （Q 为吊重），并且按所吊货物为 1.8t 和5t 分别计算。
3、内力计算及内力组合1）臂架内力计算 首先求出各种载荷作用下的臂架和塔身连接处的支反力和吊索内里，绘出臂架的轴力N 、剪力Q 、和力矩M 图。
（1）臂架自重及小车移动机构重作用在臂架竖直平面内是数值不变的固定载荷。
臂架自重可假定沿长度方向均匀分布q=40N/50.5m=99.01N/m ，小车移动机构重量可假定为集中载荷（图6）。
列方程：405sin :0+=+=∑αB A F F F ;0=∑A M :021sin 5223=+-ql L F l B α; 0=∑B M : 021)(21)(52222232=--++-qL L L q L F l L A 图5 桁架挡风折减系数由于3l 未知，所以有很多解，随意提供一组解：.35sin ,10kN F kN F B A ==α内力分析： A B图6 臂架自重及小车移动机构重（2）吊重吊重计算公式为Q=（起重小车重+吊钩重+所吊货物重）×动载系数动载系数是考虑到起吊货物时，起升机构起动和制动所产生的振动和冲击的影响载系数，取1.3.由于吊重是移动载荷，所以首先对以下三种工况可能对臂架产生的最不利影响，进行内力分析。
①最大幅度Rmax=50m ，所吊货物为1.8t （即吊重作用在D 处，图7）Q=(0.38+0.25+1.8)x1.3=31.59kN.列方程： 0=∑F 0sin =--D A B F F F α；0=∑A M 06.36sin 2=⨯+-Q L F B α；0=∑B M 021=+L F QL A 。
解得：kN F A 28.15=，kN F B 87.46sin =α 其应力图：如下图图7 吊重作用在D 处31.5946.8715.28 31.5915.28514.94图7 吊重作用在D 处②幅度R ≤25.3，所吊货物为5t （即吊重作用在C 处，图8） Q=(0.38+0.25+5)x1.3=73.19kN.列方程：0=∑F 0sin =-+C B A F F F α；0=∑A M 03.18sin 2=⨯+-Q L F B α；0=∑B M 0)21(22=+--L F L L Q A 解得：95.54sin ;24.18==αB A F kN F KN绘制内力图：③最小幅度Rmin=3.3m ，所吊货物为5t （即吊重作用在G 处，图9）416.47图8 吊重作用在C 处Q=(0.38+0.25+5)x1.3=73.19kN.列方程： 0=∑F 0sin =-+G B A F F F α； 0=∑A M 05.2sin 2=⨯+-Q L F B α0=∑B M 0)5.2(22=+--L F L Q A解得：kN F kN F B A 17.7sin ;02.66==α。