“扬鹤”自立式塔吊结构模型设计
塔吊模型
Tower crane
设计方案
塔吊竖向用四 根竖直杆件连 接，组成底面 呈正方形四棱 柱，以18cm分 层，上部结构 近似三棱柱。 其最上面杆件 承重，并且采 用拉条助载。
竖向承重部
水平加载部 拉条固件
主体杆件之 间采用拉条 加固，以水 平两根横杆 辅助顶部杆 件承重。离 水平杆件边 缘25cm设拉 条固点并与 竖直杆件相 连。
Tower crane
模
杆件制作 采用薄壁棱 柱杆件，材 料节约且质 量轻。杆件 截面为边长1 厘米的正方 形，高 90cm。
型
杆件连接 由下而上， 先竖杆后 横杆，打 磨杆件截 面，使接 触面接触 良好。
制
绳拉索布置 由竖直杆 牵引拉条， 固定另一 端点于水 平杆件前 端。
作
模型固定 塔吊底座打 磨平整并且 加上柱脚， 保证四根支 撑杆件竖直， 保持承重整 体平稳坚固。
LOGO
Tower crane
以竖杆为主要承重杆件承受竖向荷载，上部辅 以较小的三棱柱水平支撑来承受水平荷载。我 们将塔吊的吊臂结构制作成两部分，四个支架 撑起整个吊臂，三根杆件相互承载，将杆件的 能力发挥到最大。三杆件尾部三角形连接，三 角形稳定，防止加载时重心偏离。拉力大的地 方采用拉条。连接点都经过加固，静定模型比 较稳固。且主杆件之间用斜拉条连接，减轻整 体质量同时，使外形简洁大方。
打磨修整加固
方案组成
Tower crane
1
2
3
支 撑 结 构 设 计
横 梁 结 构 设 计
连 接 结 构 设 计
Tower crane
支撑结构设计 支撑柱整体呈 现四棱柱，底 面为边长15cm 正方形，支撑 柱分为四层， 每层距离18cm， 对角线拉条交 错布置，提高 抗扭能力。 横梁结构设计 横梁主要承受 弯矩，设计成 一截面为三角 形的椎体，横 杆布置于支撑 结构上，尾部 三根杆之间用 组合三角形杆 件加固。 连结结构设计 横梁放置在竖 向第五层杆件 上，两根水平 杆件受到正压 力，此杆件上 方加固，减少 其上翘或下弯 的趋势。并于 横杆边缘加拉 条。
2.1-吊塔结构ppt课件
立柱上部9厘 米2根，两边稍 稍折下2厘米， 将斜梁贴上。
中心
制作斜撑，注意要在合适位置增加接触面
吊塔结构
2019 4
底面与斜梁
首先取L型塑材 30厘米2根、12厘米2根，利用3厘米 的L型塑材组合制成底面〔共用去3根L型塑材 ）
在5厘米、12厘米、21厘米出黏上1厘米宽的L型塑材 制作前先在砂纸上打磨
取⊥型塑材 30厘米、13厘米，组合成斜梁 （将宽面黏贴，制作前先在砂纸上打磨）
吊塔立柱
取L型塑材 10厘米4根、4厘米4根， ⊥型塑材 10厘米2根组合制成吊塔立柱
拉线处
A B
间隔4.2厘米
立柱与桥面组 合，立柱紧贴 12厘米处，B在 与之相隔4.1厘 米。
拉线处5厘米 L型塑材 用5厘
俯视底面，分别在顶部〔吊重物处〕5厘米12厘米、 21厘米处加横档，分别是2厘米、2.7厘米、3.3厘米、 4.4厘米〔用L型塑材）
塔吊结构的模型设计与制作
塔吊结构的模型设计与制作
队长：范玉良
队员：章小伟施红勃吴亮
牟金蒙谷凤涛
摘要：
由于城市化的快速发展, 城市人口超饱和, 导致我国的高层建筑几乎成几何级数递增。
从发展趋势看, 我国正在建设的高层建筑越来越高,所以这将必然会提高对塔吊安全与性能的要求。
我小组设计的塔吊旨在在提高塔吊承重性能的基础上，又要对当前高发生率的塔吊安全事故进行思考，努力找到可以切实减少该发生率的有效方案。
因此我小组设计的塔吊融合了我小组成员对当今正在大规模使用的塔吊的思考，并通过理论分析与精确计算，在充分吸取当今塔吊承重性能优势的同时，又加入我们对现有塔吊存在不足的革新，既保证了塔吊承重性能在原有塔吊基础上的提高，又能保证塔吊事故发生率的减少，提高了塔吊的安全性。
方案图：
计算书：。
塔式起重机总体及臂架设计设计说明含图纸2996284.doc
毕业设计说明书题目：QTZ40塔式起重机总体及臂架设计目录第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)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)2-1 塔顶结构图图2-3 臂架截面及其腹杆布置1-水平腹杆2-侧腹杆3-上弦杆4-下弦杆臂架1-7节：B=1020mm H=800mm臂架截面尺寸与臂架承载能力、臂架构造、塔顶高度及2-6 附着装置11. 套架与液压顶升机构1）爬升架爬升架主要由套架，平台，液压顶升装置及标准节引进（2-14.1）a=4（2-14.2）a=2图2-14起重特性曲线2.6 塔机风力计算m11837.74/1445.247起重臂风力计算m-1.1M2 +M3+M4-1.1Mm+M2+M3+ M。
结构设计参赛作品塔吊结构模型设计方案
结构设计参赛作品塔吊结构模型设计方案一晃就是十年，我一直在和各种方案打交道，今天要写的这个塔吊结构模型设计方案，说实话，心里有点小激动。
咱们就直接进入主题吧。
是设计理念。
塔吊，作为建筑工地的灵魂，它的稳定性、安全性和效率性是至关重要的。
我的设计理念就是“简约而不简单”，力求在保证功能性的同时，兼顾美观和实用性。
1.结构设计（1）整体结构（2）支撑结构支撑结构采用两组三角形支撑，分别位于塔身两侧，形成稳定的受力体系。
三角形支撑可以有效分散风力，提高塔吊的稳定性。
2.功能设计（1）起升机构起升机构采用先进的电动葫芦，具有起升速度快、稳定性好、噪音低等优点。
同时，配备紧急制动装置，确保在突发情况下能够及时停止。
（2）回转机构回转机构采用伺服电机驱动，实现360°无死角旋转，满足各种施工需求。
（3）变幅机构变幅机构采用液压驱动，实现吊臂伸缩自如，满足不同高度和距离的施工需求。
（4）行走机构行走机构采用四轮驱动，实现塔吊在工地内的自由移动，提高施工效率。
3.安全设计（1）防倾覆装置在塔吊底部设置防倾覆装置，当塔吊受到不均匀力时，能够自动调整重心，防止倾覆。
（2）限位装置在塔吊的关键部位设置限位装置，确保塔吊在运行过程中不会超出安全范围。
（3）紧急停止按钮在操作平台上设置紧急停止按钮，一旦发生危险情况，操作人员可以立即按下按钮，停止塔吊运行。
4.美观设计在保证功能性的前提下，我对塔吊的外观进行了美化设计。
整体造型简洁大方，线条流畅，具有较强的视觉冲击力。
颜色采用银灰色，低调而不失高贵。
5.施工方案（1）现场勘察在施工前，对现场进行详细勘察，了解地形地貌、环境因素等，为塔吊的安装和运行提供准确数据。
（2）安装调试根据现场情况，制定合理的安装方案，确保塔吊安装到位。
安装完成后，进行调试，确保各部分正常运行。
（3）施工过程（4）拆卸回收施工完成后，对塔吊进行拆卸，回收利用，减少资源浪费。
十年磨一剑，我相信这个塔吊结构模型设计方案能够经受住市场的检验。
鹤式起重机三维建模及运动特性分析
起重机 械广泛应用 于工矿企 业 、 口码头 、 港 车站 仓库 、 建
筑Ｔ地 、 洋开发 、 宙航行等各个工业部 门， 以说陆地 、 海 宇 可 海
似在水平直线上移 动 ， 以避免小必要的升降 ， 减少能量消耗。
洋、 空中 、 民用 、 军用各个方 面都有起重 机械在进行 着有效 的 Ｔ作 ： 起重机械与运输机械发展 到现在 ， 已经成为合理组织大
双 摇 杆 机 构 的应 用 。 目前 ， 内 外市 场 上 流 行 的 三 维 Ｃ Ｄ软 国 Ａ
件 种 类 繁 多 ， 主 要 有 Ｓ ｌ ｗ ｒｓＳｌ Ｅ ｇ 、 Ｄ Ａ 、 ｎ． ｏ ｄ ｏｋ、ｏｉ ｄｅＩ Ｅ Ｓ Ｕ ｉ ｉ ｄ —
Ｕ Ｇ环 境 下 搭 建 简 化 的 起 重 机 三 维 模 型 ， 而 后 以 Ｐ ｒｓｌ ａａｏｉ ｄ格 式 作 为 信 息 传 递 标 准 将 维 Ｃ Ｄ 模 型 导 入 ＡＤ ＭＳ软 件 中 Ａ Ａ
（ ｗｑｕＣ ｕ ｔ Ａ ｒ ｕｔｒｌ ｃｏｌ ＨｕｑｕＡ ｈ ｉ ３４ ０Ｃ ｉ ） ｔ ｈ ｉ ｏ ｎｙ ｇｉ ｌ ａ Ｓ ｈ ｏ ｃ ｕ ， ｏｉ ｕ ７０ ，ｈｎ ｎ ２ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ａ ｅ ｎ ｆｕ － ａ ｉ ｋ ｇ ｈ ｏ ｙ ｈ ｎ ｉ ｎ ｎ ｏ ｂ ｉ ｉ ｌ ｉｄ ｃ ａ ｅ ｃ ａ ｅ ｒ ｅ ｄ ｍｅ — ｓｒ ｃ ：Ｂ ｓ ｄ ｏ ｏ ｒ ｂ ｒ ｌ ａ ｅ ｔｅ ｒ ，ｔｅ ＵＧ ｅ ｖｒ ｍｅ ｔ ｔ ｕ ｌ ａ ｓｍｐ ｉ ｅ ｒ ｎ ｒ ｎ ｓ ｔ ｅ － ｉ ｎ ｎ ｏ ｄ ｆ ｈ
第 ３ 卷 第 ７期 ・ 术 ８ 学
Ｖ ｏ１ ． Ｎｏ ７ ３８
湖
南
农
机
２ 年 ７ 月 ０１１
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。
塔式起重机设计
塔式起重机的总体设计概况工程建筑类别为一类高层建筑，抗震设防烈度为7度，工程总建 筑面积约9.2万m ，包括两层（局部三层）地下室和四层裙楼，其中 地下室面积约4.1万m ，裙楼面积约5.1万m 。
本工程合理使用年限 为50年，屋面防水等级为二级，地下室防水等级为二级，人防防护 等级为六级 一；塔吊基础设计计算 取塔吊最大倾覆力矩，在非工作状态（HS 时：Mmax=1766KNm,计 算简图如下：1、x 方向，受力简图如下:以塔吊中心0点为基点计算:M=Mmax=1766KNm,M2=2Rb*4.5设M=M2贝卩Rb=198KN 根据单桩承载力设计值 Rb<10600KN（满足要求）2、丫方向，受力简图如下：以塔吊中心0点为基点计算：M二Mmax=1766KNm,M2=2Rb*5.25设M=M2贝卩Rb=168KN根据单桩承载力设计值Rb<10600KN（满足要求）3、Z方向，受力简图如下：以塔吊中心0点为基点计算：M二Mmax=1766KNm,M2二Rb*7.258设M=M2贝卩Rb=244KN根据单桩承载力设计值Rb<10600KN（满足要求）二；塔机安装塔机组装必须在固定基础的混凝土强度达到设计值的70%以上才能进行。
塔机组装顺序按图1进行：10趾慕平徹重｛余下询配重） 图1支腿固定式塔机安装顺序示意图 塔机在起升高度为40.5米的独立状态下共有14节塔身节：包括 一节固定基节EQ 13节标准节EQ 塔身节内有供人上下的爬梯，并 有供人休息的平台。
图2预埋螺栓固定基节EQ1安装塔身节9/II1）安奖塔身节 4）安栾塔帽总咸 2）昂装爬升架 5｝安装平衛臂总成 8）安装聲机室 3）安裟回转支承总成 6）安装平衛臂拉曲 9）安荣起重臂总成 预埋支腿固定基节EQ 主弦杆上下端各有3各连接套，如图2所2吊装两个塔身⑴如图421所示，吊起一节标准节EQ注意严禁吊在水平斜腹杆上。
⑵将1节标准节EQ吊装到埋好固定基础的固定基节EQ上，用12件10.9级高强度螺栓连接牢。
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。
塔吊结构模型的设计及制作
塔吊结构模型与制作幫要：本文中的塔吊给构復型是大学弟九届大学生结构设廿克春的参春作品。
文中洋尽地论述了垓塔吊结沟模里的设计嗣作要求，实际的设计和M作的全过椁。
最后，文中还从一些合理的嘏设力前提，根襦相关理论知识俗it 了謨里的承我能力。
本文对干一些其他的结构帳型设廿M作过椁也有一定的参考金Uh 关鬟字：培吊模里；设廿；Mft；支搏杆；懺梁；杆件；牛皮级；我荷1 •背景塔吊在现代的社会生严中有着广泛的应用，它实现了茉垂货物较大的水平和垂頁位務，而且可車夏性强，效率畐，对社会经济的发展起到了很好的促进作用。
塔吊貝实在现实生活中师处可见，尤其在建筑施工基地和大里的芸敎、卸菽基地，它可用是必备的工业设备，是基地整彳、物料is运的核心装置。
所£1 一个塔吊的结构的承我能力、安全ling运动的灵叙11 就显得非常重要。
本文所阐述的塔吊结构模型是以“大学第九届大学生结构设it竞赛”迪一赛事为依托，由本人协间晓杰、汪荣荣两位同学，共间设it并制作完成的。
2•模塑披廿制作要求此模塑的设计制作要求即为“大学第九届大学生给构设计竟赛”提交的参赛作品的一些要求，现整理IH纳成如卞几点：1、模塑制作林料力牛皮躱、卡发丝线、白阪，固定模里的底板为木工板。
林料统一由组委会提供和购买,不得使用非组委会提供的其它任何林料。
2、模里结构形氏和总高度不限，模里的主要受力构件应合理布置，整体结构应it观“新颍、轻巧、美观、实用”的原谢。
3、模塑恳臂上分别设13 t作用点A、B、C,貝中丘車作用点A卽模塑底机中心线xx 轴水平卽离力250±5mm,距模里原板上表面高度为1000±5 mm,并要求设置豎向力的址线环1个;matt用点B、C分别距模型底板中心我XX轴水平阪离为600±5 mm. 900±5 mm, 距模型竈板上表面高度为1000±5 mm, W求在B、C点设置可以施加竖向力的fiSff各1个，并UC点垂頁于BC连线上设置可以施加前后水平力的竝线环各1个，详见图1。
QTZ40塔式起重机总体及平衡臂设计(有cad图 文献翻译)
摘要塔式起重机作为建筑施工的主要设备，在建筑等行业发挥着极其重要的作用。
塔式起重机属于臂架型起重机，由于其臂架铰接在较高的塔身上，且可回转，臂架长度较大，结构轻巧、安装拆卸运输方便，适于露天作业，因此大多数用于工业与民用建筑施工。
塔式起重机是为了满足高层建筑施工、设备安装而设计的新型起重运输机械。
本次设计QTZ40塔式起重机为自升式上回转塔式起重机，能够随建筑高度的升高而加升、占地面积小和拆装方便等优点，塔机上部能借助于液压顶升机构，根据施工的建筑物的增高而相应地升高，使司机操作方便，视野宽并始终保持高清晰，主要适用于高层住房、高层建筑的施工。
本设计的题目是固定式QTZ40塔式起重机平衡臂的设计。
QTZ40塔式起重机有多种形式，此次设计的形式为上回转液压顶升自动加节，可随着建筑物的升高而升高，固定式高度为30米，在附着状态下可达到100米。
本设计书主要包括四部分：第一部分主要是对现今国内外塔式起重机的发展现状、趋势以及QTZ40塔式起重机特点、应用场合，做了一个简要的概述；第二部分是QTZ40塔式起重机总体方案的选择及总体设计计算过程；第三部分是平衡臂设计和计算。
关键词： QTZ40塔式起重机平衡臂设计ABSTRACTAs an important facility, the tower crane plays an important role in construction industry. The tower crane belongs to the arm rack type crane. Its arm is hinged on the high tower body, and it may rotate. It has longer arm, dexterous structure. What’s more, it is easy to be assembled, disassembled and transported. It is suitable for the open-air work and mainly used for industry and civil constructionTower cranes are to meet high-rise construction building, equipment installation and design as a new type machinery of lifting transport. The form of this design is tower crane ，the rotating structure of the QTZ40 tower crane is on the top. To the building of the height of the rise and add up, this crane covers an small area and open a convenient advantages of the tower on top of the department have the promotion, according to the construction of buildings improves and correspondingly increase, the driver is easy to operate with wide and remained high, which is applied to the construction of the high buildings.The design topic is the stationary QTZ40tower crane system and the design of jack arm. There are many kinds of QTZ40 tower crane. The form of this design is as below. With an upper rotating hydraulic pressure propping system, the machine could add height automatically and thus rise with the building ascension. The stationary type is 30meter high; it could reach the height of 100meters.This design book mainly includes four parts. The first part summarizes the present situation and the development tendency of the Tower crane in both our country and abroad, as well as the characteristic and application occasion. The second part is the QTZ40 tower crane overall concept choice and the system design computation process; the last part is the organization design and the computation of jack arm.KEY WORDS: QTZ500 tower crane jack arm design目录第一章前言 (1)1.1塔式起重机概述 (1)1.2塔式起重机的发展趋势 (1)第二章总体设计 (2)2.1 概述 (2)2.2 确定总体设计方案 (2)2.2.1 金属结构 (2)2.2.2 工作机构 (19)2.2.3 安全保护装置 (27)2.3 总体设计设计总则 (29)2.3.1 整机工作级别 (29)2.3.2 机构工作级别 (29)2.3.3主要技术性能参数 (30)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 (34)2.6.1 工作工况Ⅰ (34)2.6.2 工作工况Ⅱ (38)2.6.3 非工作工况Ⅲ (40)2.7整机的抗倾翻稳定性 (43)2.7.1工作工况Ⅰ (44)2.7.2工作工况Ⅱ (45)2.7.3工作工况Ⅲ (46)2.7.4工作工况Ⅳ (47)2.8固定基础稳定性计算 (49)第三章平衡臂结构设计及计算 (51)3.1 平衡臂总体结构设计 (51)3.2 平衡臂计算 (51)3.2.1 计算简图及工况 (51)3.2.2 平衡臂稳定性计算 (54)3.2.3载荷计算 (55)3.3 拉杆受力计算 (59)3.4 平衡重设计及计算 (59)3.4.1 平衡重设计 (59)3.4.2 计算 (59)3.4.3校核 (60)第四章毕业设计小结 (63)致谢 (64)主要参考文献 (65)图2-1 塔顶结构图。
塔吊结构模型的设计及制作
塔吊结构模型的设计与制作摘要：本文中的塔吊结构模型是大学第九届大学生结构设计竞赛的参赛作品。
文中详尽地论述了该塔吊结构模型的设计制作要求，实际的设计和制作的全过程。
最后，文中还以一些合理的假设为前提，根据相关理论知识估计了模型的承载能力。
本文对于一些其他的结构模型设计制作过程也有一定的参考价值。
关键字：塔吊模型；设计；制作；支撑柱；横梁；杆件；牛皮纸；载荷1.背景塔吊在现代的社会生产中有着广泛的应用，它实现了笨重货物较大的水平和垂直位移，而且可重复性强，效率高，对社会经济的发展起到了很好的促进作用。
塔吊其实在现实生活中随处可见，尤其在建筑施工基地和大型的装载、卸载基地，它可谓是必备的工业设备，是基地整个物料调运的核心装置。
所以一个塔吊的结构的承载能力、安全性以及运动的灵敏性就显得非常重要。
本文所阐述的塔吊结构模型是以“大学第九届大学生结构设计竞赛”这一赛事为依托，由本人协同晓杰、汪荣荣两位同学，共同设计并制作完成的。
2.模型设计制作要求此模型的设计制作要求即为“大学第九届大学生结构设计竞赛”提交的参赛作品的一些要求，现整理归纳成如下几点：1、模型制作材料为牛皮纸、卡发丝线、白胶，固定模型的底板为木工板。
材料统一由组委会提供和购买，不得使用非组委会提供的其它任何材料。
2、模型结构形式和总高度不限，模型的主要受力构件应合理布置，整体结构应体现“新颖、轻巧、美观、实用”的原则。
3、模型悬臂上分别设置3个作用点A、B、C，其中配重作用点A距模型底板中心线xx 轴水平距离为250±5 mm，距模型底板上表面高度为1000±5 mm，并要求设置竖向力的拉线环1个；加载作用点B、C分别距模型底板中心线xx轴水平距离为600±5 mm、900±5 mm，距模型底板上表面高度为1000±5 mm，要求在B、C点设置可以施加竖向力的拉线环各1个，并过C点垂直于BC连线上设置可以施加前后水平力的拉线环各1个，详见图1。
塔吊模型制作与测试
塔吊模型制作与测试1、选题背景塔吊被广泛应用于建筑工程、桥梁工程、交通工程等施工现场，是一种安全性要求高的施工机械，塔臂及塔架引起事故较为突出。
2014年4月22日，遂宁工地上的塔吊拦腰截断，事故造成1死2伤。
2014年9月1日，广元工地上塔吊倾覆，事故造成3名施工人员死亡。
因此，安全、经济地设计和使用塔吊是一个工程中值得注意的问题。
图1.塔吊示意图2、竞赛模型本次竞赛要求设计并制作一个塔吊模型，模型包括塔架主体、起重臂、平衡臂等部件，其构造示意如图 2所示。
模型采用竹皮材料制作，现场完成模型的塔架结构部分、起重臂、平衡臂及上面所有结构）。
模型使用热熔胶与底板固定，模型制作材料包括：竹皮、底板、502胶水、铅发丝线，制作工具热熔胶及胶枪、电钻及钻头、砂轮机、加载配重及挂钩均由承办方提供；其中模型仅能采用502胶水进行制作。
图2 塔吊构造示意3、模型要求3.1 模型构造3.1.1 总体规定（1）赛题中所涉及各种尺寸，如无特殊说明，允许制作误差均为±3mm。
（2）所有标高起点均为底板上表面。
（3）在标高0至+500mm空间只能设置塔架构件，尺寸限定见图3。
3.1.2 塔架结构（1）塔架水平投影必须在直边长为150mm的正方形阴影范围内，塔架任一高度的几何中心在底板上的投影必须在几何中心位置；塔臂截面高度包含塔架突出塔臂上层杆部分（如图4所示）。
（2）模型塔架及吊臂所采用的结构形式不限。
3.1.3吊臂布置要求（1）起重臂吊装配重点及平衡臂配重点位置在平面的投影必须在图5所示的x或y轴线直线上。
（2）起重臂和平衡臂的配重点位置应设置一根铅发丝线绳套以方便加载挂钩的吊放，横梁和周边构件不能妨碍加载，加载挂钩及下部铅发丝线长度为200mm，挂钩直接悬挂在铅发丝线套上。
（3）起重臂和平衡臂的配重点在底板平面的投影位置到塔架底板中心距离分别为700mm和200mm，截面高度300mm，宽度150mm；塔臂截面高度包含塔架突出塔臂上层杆部分（如图4所示）（4）铅发丝线只能用于吊臂（起重臂、平衡臂）阴影区内（见图3），不得用于塔架阴影区内。
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。
“扬鹤”自立式塔吊结构模型设计
“扬鹤”自立式塔吊结构模型设计理论方案浙江省大学生结构设计竞赛组委会二○○八年目录目录 (1)1．设计说明书 (2)1.1方案构思 (2)1.2结构选型 (2)2. 方案图 (6)2.1透视图 (6)2.2节点祥图 (7)3．计算书 (8)3.1 计算模型（图1-6） (8)3.2 结构计算假定和各个单元物理参数 (9)计算假定 (9)3.3 构件截面尺寸 (9)3.4 结构计算简图（图1-7） (9)3.5 结构选型计算 (10)3.6 荷载分析 (12)3.7 内力分析 (12)3.8承载能力评价 (12)1．设计说明书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。
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。
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4面每面3个“X”形，塔身共有16根主承重杆件，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。
作品采用由杆件交叉成的，由12个“X”型在顶端处相交的形式，考虑到比赛中结构先后受到竖向和水平主要控制荷载，模型结构选择了主斜杆+水平支撑体系，荷载主要由主斜杆承受，支撑体系来保证结构的整体性和稳定行，以控制结构位移在规定限制内。
创作初期我们也采用过常见的6根柱直筒型，通过比较，最后还是敲定了现在的“X”型的方案，其与直筒型相比较具有如下优点：（1）斜杆作为主杆可以有效，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）从斜45度看，结构凹凸有致，个性鲜明。
塔式起重机的旋转机构设计
图书分类号：密级：毕业论文塔式起重机的旋转机构设计THE ROTATION MECHANISM DESIGN OF TOWER CRANE学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名：学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。
有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。
可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名：摘要塔式起重机是一种塔身竖立起重臂回转的起重机械。
它的特点是：具有一机多用的机型（如移动式、固定式、附着式等），能适应施工的不同需要；附着后起升高度可达100m 以上；有效作业幅度可达全幅度的80％；可以载荷行走就位；动力为电动机，可靠性高、维修性好，运行费用极低。
所以塔式起重机的应用范围相当广泛。
这次设计采用先进的现代设计方法，对这种塔式起重机进行了总体设计和详细设计。
主要包括塔式起重机的关键零部件，如回转平台、减速器以及减速器的箱体、齿轮和轴等，并对重要零件进行了刚度、强度分析。
关键词起重机械；塔式起重机；回转机构；减速器AbstractThe tower crane is a kind of crane whose body stands up, and the arm can turn round when it is working. It has various characteristics .First, it has various types such as the moving-type, fixed-type, clung-type and so on, and can meet all kinds of demands of the construction. Second ,it can hoist something by more than 100 meters，and the valid operation extent can reach 80% of the whole range. Third, its power is from a motor, and it is very reliable and convenient to maintain, and the expense is very little. So the application of the tower crane is very extensive.The contents of the subject are to know the design, calculating methods and development trend of the tower crane. Using modern methods to carry on the total design of the tower crane and to design detailed the key parts of including the rotating flat roof, reducer; and the body, gears, axes of the reducer; and to analyze the consideration and intension of those important parts.Keywords Lifting Tower cranes Slewing Recuder目录摘要 (II)Abstract ......................................................................................................................................... I II 1 绪论 (1)1.1 起重机械的基础知识 (1)1.1.1起重机械的分类 (1)1.1.2起重机械的性能参数 (2)2 塔式起重机概况 (3)2.1 塔式起重机的类型 (3)2.1.1 塔式起重机的分类 (3)2.1.2塔式起重机的技术性能 (4)2.1.3塔式起重机的型号 (4)2.2塔式起重机的构造 (5)2.2.1塔式起重机的钢结构 (5)2.2.2塔式起重机的工作机构 (6)2.2.3塔式起重机的电气设备 (7)2.2.4塔式起重机的安全装置 (8)3 塔式起重机整体设计 (9)4 回转机构的设计 (11)4.1旋转机构的组成与特性 (11)4.2旋转支承装置的型式 (11)4.2.1柱式旋转支承装置 (11)4.2.2转盘式旋转支承装置 (12)4.3旋转支承装置的计算 (13)4.4旋转驱动装置的传动形式 (14)4.5旋转驱动装置的计算 (14)4.5.1旋转阻力矩计算 (14)4.5.2电动机的选择 (16)4.6减速器的设计及计算 (17)4.6.1传动方案 (17)4.6.2计算传动装置的总传动比和分配传动比 (17)4.6.3计算传动装置的运动和动力参数 (17)4.7传动齿轮的设计及计算 (18)4.8输出轴的设计和校核 (24)4.9 轴承寿命的计算 (28)5 齿轮加工工艺路线 (31)5.1齿轮主要技术要求 (31)5.2 齿轮机械加工的定位基准 (31)5.3齿轮加工工艺过程 (31)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)1 绪论1.1 起重机械的基础知识起重机械是一种对重物能同时完成垂直升降和水平移动的机械。
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扬鹤”自立式塔吊结构模型设计理论方案浙江省大学生结构设计竞赛组委会二OO八年目录目录........................................................ 仁1 •设计说明书................................................. 2.1.1方案构思.................................................................2.1.2结构选型................................................................2..2.方案图................................................... 6..2.1透视图................................................................... 6.2.2节点祥图................................................................. Z.3.计算书.................................................... 8..3.1计算模型（图1-6）..................................................... 8.3.2结构计算假定和各个单元物理参数 (9)计算假定..................................................................... 9.3.3构件截面尺寸............................................................. 9.3.4 结构计算简图（图1-7）................................................. 9.3.5结构选型计算........................................................... 1.03.6荷载分析 (12)3.7内力分析 (12)3.8承载能力评价........................................................... 1.21设计说明书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。
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。
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4面每面3个“X”形，塔身共有16根主承重杆件，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。
作品采用由杆件交叉成的，由12个“X”型在顶端处相交的形式，考虑到比赛中结构先后受到竖向和水平主要控制荷载，模型结构选择了主斜杆+水平支撑体系，荷载主要由主斜杆承受，支撑体系来保证结构的整体性和稳定行，以控制结构位移在规定限制内。
创作初期我们也采用过常见的6根柱直筒型，通过比较，最后还是敲定了现在的“ X”型的方案，其与直筒型相比较具有如下优点：(1)斜杆作为主杆可以有效，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)从斜45度看，结构凹凸有致，个性鲜明。
方案一(图1-1)首先我们考虑一个最为保守的方案。
从制作角度我们在底面采用25cm*25cm 矩形形式，由4个三角形交叉组成基座，受力主杆采用单杆受力，杆件截面均为管状。
扭转主要由斜向截面积较小的支撑杆来抵抗。
经过计算和实际模型试验，发现结构的抗扭刚度太小，要使抗扭刚度达到要求则应增加斜杆截面积，进而会大幅度增加结构自重。
经再三考虑放弃此方案。
图1-1方案一结构方案二（图1-2）我们从方案一改进中得出以下的新方案:为了节省材料和模型的总量，同时提高结构美观，我们去掉了原模型竖向主杆，每个截面采用交叉双斜杆来承受竖向和扭转荷载，形成了一个新的结构形式，从根本上改善了方案一结构的抗扭性能。
经过理论计算和模型试验，指定荷载作用下水平和竖向位移均满足竞赛要求。
因此，我们最终确定选用此方案。
（具2.材料性能与制作经验2.1材料力学性能指标1、170g牛皮纸弹性模量与拉应力•压应力弹性模量（MPa）拉应力（MPa）压应力（MPa）300040132、蜡线极限拉力股数1 2 34 5 6极限力（N）48110 168207225 2322.2制作经验经过我们多次的制作尝试，我们得出了以下几点经验：（1）模具的选择。
我们的结构杆件均是空心圆柱体，所以我们找到了12mm 的钢筋、4mm的刹车线外皮来卷各杆件。
（2）牛皮纸纹线的合理。
刚开始我们由于追求速度而随意量取规格进行卷纸，卷的过程我们发现当平行与纸张条纹卷的时候卷得顺且易，成品的刚度也相对较大；反之，当垂直与条纹卷时容易使纸张褶皱且成品刚度低。
（3）胶水的使用很有讲究。
胶水必须有一定的流动度，以便很好地涂抹，但不能太稀，否则很难控制粘贴。
胶合的时候最好用工具对粘贴面施加一定的压力，这样可以保存粘贴良好，外表也美观。
使用胶水时避免对胶水的揉搓，否则会使胶水发黄变黑影响美观。
（4）对于杆件和蜡线的预应力的施加，锚固也有讲究，可以使结构更加稳定，在受外力荷载时变形不会过大。
3.方案图3.1透视图图1-3 模型透视图3.2节点详图图1-4结构整体分布图①节点详图②节点详图③节点详图④节点详图4 •计算书4.1计算模型（图1-6）图1-6 结构计算模型4.2结构计算假定和各个单元物理参数计算假定（1）因为杆件下部用大量胶水灌注，并用纸片固定，因而底部支座可以近似认为刚接。
（2）各杆件的连接节点，由于采取了加强措施，所以也应该视为刚接。
（3）我们的结构要受横向荷载作用，所以计算时主杆和支撑均采用空间杆件单元。
（4）计算时所有的荷载均等效为作用在节点上的集中荷载。
4.3 构件截面尺寸（1）主杆采用圆环截面截面外直径（D）16mm（2）支撑采用圆环截面截面1外直径（D）6mm 4.4结构计算简图（图截面内直径（d）: 12mm截面1内直径（d）: 4mm1-7 ）图1-7 计算简图竖直荷载作用的从左至右的三个位置分别承受力大小29.4N 9.8N及19.6N在模型最顶部的最右边受力点还受横向荷载大小19.6N 。
4.5结构选型计算方案比选第一种方案：（图1-8）当受到指定荷载作用时，其位移改变如图1-9，其内力大小如图1-10:图1-8 计算简图 图1-9横向位移图由横向位移图可以看出，由于第一种方案采用竖杆为主杆，斜杆为支撑杆，截面积较小，因而结构抗扭刚度较低，初载作用下横向位移过大。
因此我们改用了斜杆为主要杆件的第二种结构模型。
第二种方案：（图1-11）图1-11 计算简图图1-12横向位移图当受到指定荷载作用时，其位移改变如图1-12,其内力大小如下图1-13：1-13 杆件内力图由以上对比，显然，将斜杆作为主杆后，虽然一定程度上增加了自重，但结构的抗扭刚度大大增加，侧向位移显著减小。
而且竖向承载力不会受到很大影响。
由以上的方案比选和结构优化，最终我们确定了方案二的结构形式。
4.6荷载分析下表列出了结构受到从初载到满载过程中观测点的计算水平和竖向位移大小：4.7内力分析各级荷载作用下结构受力最大的主杆和支撑的内力如下表所示:1-24.8承载能力评价主杆的横截面积为：88mm2受拉承载力：3520N 受压承载力: 1144N 支撑杆的横截面积：15.7mm2受拉承载力：628N受压承载力：204N由内力计算表可见, 各杆内力均远小于杆件承载能力, 因此结构从内力和变形方面均满足要求。
5.结语这次结构设计给了我们充分展示自我的发展空间，可自由发挥我们的爱好和特长。
在社会实践中，我们根据自己的爱好和特长，充分展示自己，使自己的个性发展得到支持和鼓励，逐渐形成了自己的特色。
还激发了我们的创新意识。
在困难中，我经常会遇到“为什么” 和“怎么做”，这就要求我要会质疑和反思，要求我们对问题要多方位、多角度地思考，从而激发蕴藏在我们身上的潜在创造性。
在结构设计中使我实践能力也得以发展。
在结构设计中，我们自己动手操作、分析设计，面对陌生事物大胆创新，克服困难，实现目标。
这就要我在此过程中实现手脑结合，体力劳动和脑力劳动相结合，在体力和智力协调发展的基础上实现实践能力更进一步地发展。
这次艰难坎坷的结构设计就像一剂强心针，调整了我们的情绪，磨练了我们的意志和品格，提高了承受能力和自调能力，从根本上消除心理上的自我干扰和相互磨擦。
通过结构设计，让我们在学校里，学习掌握了一定的理论知识，结合了实践的问题，让我们不断的创新，在困难重提高自己，锻炼了我们意志。