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摘 要

21世纪，塔式起重机已经成为全国大型化建设中不可缺少的常用机械之一，这类型的起重机械凭借着其高幅度运输的优势在房屋建设中占领了一席之地。塔式起重机的高度和幅度决定了它必须有大型的金属结构，其金属结构的主要组成有：底架、承座、转台、起重臂、平衡臂、塔顶，也因此模块化的结构组成导致了其具有安装和拆卸方便的特点。加上其回转半径大、使用范围广、操作简便、工作效率高等特点，塔式起重机已经成为现代化高层建筑行业中普遍使用的重要机械。

塔式起重机起重臂设计的重点在于臂架的设计，也就是金属结构的设计。臂架的重要组成部分有：拉杆、腹杆、上弦杆、下弦杆。在设计时需要考虑的因素便是以上金属结构及其零部件的材料和具体尺寸。并利用力学公式的计算来保证正常工作，材料方面选择符合要求并且经济的金属来减少成本，结构组成可以反复利用，是这次设计的主题。

关键词：上弦杆 下弦杆 臂架 拉杆 斜腹

Design of crane boom for tower crane

Abstract

In the 21st century, tower cranes have become one of the indispensable common machines in the large-scale construction of the country. this type of hoisting machinery has occupied a place in the construction of houses by virtue of its advantages of high-amplitude transportation. The height and amplitude of the tower crane determine that it must have a large metal structure. the main components of its metal structure are: underframe, bearing seat, turntable, lifting arm, balance arm, and tower top. therefore, the modular structure leads to its convenient installation and disassembly. Combined with its large radius of gyration, wide range of application, simple operation, high working efficiency and other characteristics, tower crane has become an important machine commonly used in modern high-rise building industry.
The design of the tower crane boom focuses on the design of the boom, that is, the design of the metal structure. The important components of the arm support are: tie rod, web rod, upper chord rod and lower chord rod. The factors that need to be considered in the design are the materials and specific dimensions of the above metal structures and their components. The calculation of mechanical formula is used to ensure normal work. materials are selected to meet the requirements and economical metals to reduce costs. the structural composition can be reused, which is the theme of this design.
Key words: upper chord, lower chord, boom, tie rod, diagonal we

目 录

摘要 I

Design of crane boom for tower crane II

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题的来源，发展现状及趋势 1

1.2 塔机的组成 3

1.2.1塔机的型号 3

1.2.2塔式起重机起重臂的主要材料及各零部件的用途和形状 3

第二章 起重臂整体方案的确定 5

2.1起重臂方案的确定 5

2.1.1臂架整体构思 5

2.1.2分节问题 5

2.1.3截面型式 6

2.1.4腹杆布置 6

2.1.5杆件选材及结构 7

2.1.6减轻自重的途径 7

2.1.7最终方案 7

2.2塔式起重机整体机构方案的确定 7

2.2.1塔机整体示意图 7

2.2.2塔式起重机各机构选型、 9

2.2.3钢丝绳选择 10

第三章 起重臂及其相关零部件的工艺性计算 11

3.1上部载荷状态计算 11

3.1.1平衡重计算 11

3.1.2上部固定载荷的总值 11

3.1.3后拉杆计算 12

3.2平衡臂工艺计算 14

3.2.1危险截面受力计算 14

3.2.2平衡臂的主肢的强度校核 15

3.3前拉杆及其零部件工艺计算 17

3.3.1基本参数 17

3.3.2拉杆中的销轴、圆钢和耳板强度校核 19

3.4起重臂危险截面应力计算 20

3.4.1起重平面受力分析 21

3.4.2回转平面受力分析 21

3.4.3起重臂应力校核 22

3.4.4起重臂销轴设计 32

第四章 经济性分析 34

第五章 结论 35

参考文献 36

致谢 38

第一章 绪论

课题的来源，发展现状及趋势

塔式起重机是一种起重臂装配在塔身结构处的旋转起重机，外形从远处看起来想一个英文字母“T”。现代化建设中，主要用于六层建筑以上的大型化房屋建设，其主要作用便是施工过程中物料的垂直和水平运输及其建筑结构的安装。塔式起重机有三大重要组成部分：支持整体结构安全合理的金属结构、保证工作正常运行的工作结构、及其提供能源动力的电气系统。金属结构有：底架、塔身、承座、起重臂等。工作机构有：回转机构、起升机构、行走机构、变幅机构。电气系统有：电路系统、照明系统、控制器、配电柜等。

　二十世纪九十年代初，塔式起重机的专利便由欧洲人注册的。1905年具有固定塔身结构并装配起重臂的塔式起重机便横空出世，1923年机构系统逐步完善、性能优良的塔式起重机不断出现在各大研究室内。1930年当时的德国早已发明了性能良好的塔式起重机，并大规模生产投入市场。1941年，德国工业标准DIN8770这一代表塔机性能的权威开始公布，该标准规定塔式起重机的起重能力用其重力矩表示，及吊载能力和运行幅度的乘积。

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