摘 要

本文的研究对象是MQ2533四连杆门座起重机象鼻梁结构，该机是电力驱动、有轨运行的臂架类起重机之一。本次毕业设计不仅是为了更深一层地掌握起重机的功能、结构和主要技术参数，对遇到的问题提出可能的解决办法，而且是对在计算机应用、大学所学知识的汇总和应用、查阅资料的能力、独立完成设计的能力等方面的考验和提升。通过此次设计，可大大地提高我们对起重机的了解程度，对我们未来的学习和工作有着积极而又深远的意义。

本次设计主要完成了MQ2533门座起重机的总体设计、象鼻梁结构设计计算及三维仿真建模。其中总体设计包括起重机的机构和金属结构形式的确定、货物水平位移补偿系统设计、臂架自重平衡系统设计、载荷和轮压计算以及整机抗倾覆稳定性验算。然后在SolidWorks软件中建立象鼻梁结构的三维模型，最后使用ANSYS软件分析象鼻梁结构的强度和刚度。

关键词：门座起重机；总体设计；象鼻梁结构；SolidWorks；ANSYS

Abstract

The research object of this article is the four connecting rod portal crane structure like nose,which is the electrically powered,running rail boom crane.The graduation project is not only to grasp of the functions, structure and main technical parameters of the crane deeply,propose some solutions to the problems encountered,but also enhance the computer applications,the summary and application of knowledge which is learned at university,the ability to get information,the ability to complete design independently and so on. It greatly improved our understanding of the crane and has a positive and far-reaching significance to our future study and work through the design.

The design completed the overall design of a portal crane,the design of the structure like nose and the Three-dimensional simulation modeling.And the overall design include the determining of the form of the machine and structural hardware,the design of the compensation system of the horizontal displacement of goods and the balance maintaining system of the jib,the calculation of the support reaction and the loads, the checking of the stability of the whole crane.Then create a three-dimensional model of the structure in SolidWorks.Finally,analyse the stiffness and the rigidity of the structure in ANSYS.

Key Words:portal crane; overall design;the structure like nose;SolidWorks;ANSYS

目 录

目 录 3

第1章 绪论 1

1.1毕业设计的目的和意义 1

1.2本文主要内容 1

第2章 总体设计 2

2.1主要设计技术参数 2

2.1.1起升质量Q 2

2.1.2工作幅度R 2

2.1.3总起升高度H 2

2.1.4许用轮压P 2

2.1.5基距B 2

2.1.6轨距S 2

2.1.7四大机构的工作速度V 3

2.1.8起重机及各机构的工作级别 3

2.1.9计算风压q 3

2.1.10轨道型号 3

2.2主要工作机构和金属结构的形式 4

2.2.1各机构组成及布置形式 4

2.2.2主要金属结构选型 6

2.3确定臂架系统主要尺寸 8

2.3.1货物水平位移补偿设计 8

2.3.2臂架自重平衡设计 12

2.4各工作机构、金属结构的计算工况、计算载荷以及载荷组合 14

2.4.1计算载荷 15

2.4.2载荷组合 23

2.5轮压计算 24

2.5.1支承反力模型 24

2.5.2危险工况支反力计算 26

2.5.3轮压校核 28

2.6整机稳定性计算 28

2.7本章小结 32

第3章 象鼻梁结构设计 33

3.1象鼻梁结构的构造型式 33

3.2象鼻梁结构的三维建模 33

3.2.1关于SolidWorks软件 33

3.2.2象鼻梁结构的三维模型 34

3.3象鼻梁结构的有限元分析 34

3.3.1关于ANSYS软件 34

3.3.2象鼻梁结构有限元模型 35

3.3.3边界条件和加载 35

3.3.4计算工况 37

3.3.5有限元计算结果及分析 38

3.4本章小结 40

第4章 结论与展望 41

4.1结论 41

4.2展望 41

4.3经济性分析 42

参考文献 43

致 谢 45

第1章 绪论

1.1毕业设计的目的和意义

由于国际贸易和海运技术的发展，港口起重机械的发展也不断朝着专业化、大型化、轻型化发展。门座起重机作为物料搬运机械中最主要的一种，在各行各业得到广泛的应用。门座起重机由起升、回转、变幅和运行机构组成，具有较高的运动速度和较宽的起重能力范围，但是造价高，结构受力也很复杂。所以有必要对传统的门机进行改革，提高效率，以适应现代化发展的需要。

在四连杆门座起重机的金属结构中，象鼻梁是直接承受物品载荷的构件，它在载荷状况下的应力分布、刚度和稳定性非常重要，并且其设计的好坏对整台机器的自重和工作的安全可靠起到非常重要的作用。因此对其进行研究和优化设计，对整机性能有着重大影响，具有重要的现实意义。

本次毕业设计不仅是为了更深一层地掌握MQ2533四连杆门座起重机的功能、结构和主要技术参数，掌握常见的故障产生的原因及其解决办法，对遇到的问题提出可能的解决办法，而且是对在计算机应用、大学所学知识的汇总和应用、查阅资料的能力、独立完成设计的能力等方面的考验和提升。通过此次设计，可大大地提高我们对国内外起重机发展现状的了解程度，对我们未来的学习和工作有着积极而又深远的意义。

1.2本文主要内容

本次毕业设计的课题是MQ2533四连杆门座起重机象鼻梁结构设计。门座起重机是电力驱动、有轨运行的臂架类起重机之一。该机采用四连杆臂架系统，主要包括四大机构，即起升、变幅、旋转和行走机构。它的构造大体上可以分为上部旋转部分和下部运行部分。而在四连杆门座起重机的金属结构中，象鼻梁作为位于整个结构的最上和最前的部件，其设计的好坏对整机的性能有着非常重要的作用。