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河北建筑工程學院 畢業(yè)設計（論文）任務書 課題 名稱 QTZ40塔式起重機—起升機構的優(yōu)化設計 系： 機械工程系 專業(yè)： 機械設計制造及其制動化 班級： 機091 姓名： 靳立哲 學號： 2009307106 起迄日期：2013年3月25日~ 2013年 6月21日 設計（論文）地點: 綜405 指導教師： 李常勝 輔導教師： 發(fā)任務書日期： 2013年3月 5 日 1、畢業(yè)設計（論文）目的： 本次畢業(yè)設計是對機械專業(yè)學生在畢業(yè)前的一次全面訓練，目的在于鞏固和擴大學生在校所學的基礎知識和專業(yè)知識，訓練學生綜合運用所學知識分析和解決問題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學生獨立工作能力和創(chuàng)新精神的最佳手段。畢業(yè)設計要求每個學生在工作過程中，要獨立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)新、解決相關技術問題。通過畢業(yè)設計，使學生掌握塔式起重機的總體設計、起升機構的設計和吊鉤組的設計等內(nèi)容，為今后步入社會、走上工作崗位打下良好的基礎。 2、畢業(yè)設計（論文）任務內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）： （1） 設計任務： ① 總體參數(shù)的選擇（QTZ40級別） ② 結構形式 （2） 總體設計 ① 主要技術參數(shù)性能 ② 設計原則 ③ 平衡重的計算 ④ 塔機的風力計算 ⑤ 整機傾翻穩(wěn)定性的計算 （3） 起升機構的設計和計算 ① 起升機構的形式 ② 確定起升機構滑輪組倍率 ③ 確定卷筒尺寸 ④ 選擇電動機、減速器、制動器、聯(lián)軸器 ⑤ 驗算實際起升速度 ⑥ 驗算起、制動時間 ⑦ 電動機發(fā)熱驗算 ⑧ 卷筒強度的計算 （4） 吊鉤組的設計 ① 吊鉤組的形式 ② 吊鉤組橫梁的強度計算 （5） 設計要求 ① 主要任務：學生應在指導教師指導下獨立完成一項給定的設計任務，編寫符合要求的設計說明書，并正確繪制機械與電氣工程圖紙，獨立撰寫一份畢業(yè)論文，并繪制有關圖表。 ② 知識要求：學生在畢業(yè)設計工作中，應綜合運用多學科的理論、知識與技能，分析與解決工程問題。通過學習、鉆研與實踐，深化理論認識、擴展知識領域、延伸專業(yè)技能。 ③ 能力培養(yǎng)要求：學生應學會依據(jù)技術課題任務，完成資料的調(diào)研、收集、加工與整理，正確使用工具書；培養(yǎng)學生掌握有關工程設計的程序、方法與技術規(guī)范，提高工程設計計算、圖紙繪制、編寫技術文件的能力；培養(yǎng)學生掌握實驗、測試等科學研究的基本方法；鍛煉學生分析與解決工程實際問題的能力。 ④ 綜合素質(zhì)要求：通過畢業(yè)設計，學生應掌握正確的設計思想；培養(yǎng)學生嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹求實的工作作風；在工程設計中，應能樹立正確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟觀與全局觀。 ⑤ 設計成果要求： 1） 凡給定的設計內(nèi)容，包括說明書、計算書、圖紙等必須完整，不得有未完的部分，不應出現(xiàn)缺頁、少圖紙現(xiàn)象。 2） 對設計的全部內(nèi)容，包括設計計算、機械構造、工作原理、整機布置等，均有清晰的了解。對設計過程、計算步驟有明確的概念，能用圖紙完整的表達機械結構與工藝要求，有比較熟練的認識圖紙能力。對運輸、安裝、使用等亦有一般了解。 3） 說明書、計算書內(nèi)容要精練，表述要清楚，取材合理，取值合適，設計計算步驟正確，數(shù)學計算準確，各項說明要有依據(jù)，插圖、表格及字跡均應工整、清楚、不得隨意涂改。制圖要符合機械機械制圖標準，且清潔整齊。 4） 對國內(nèi)外塔式起重機情況有一般的了解，對各種塔式起重機有一定的分析、比較能力。 其他各項應符合本資料有關部分提出的要求。 3、畢業(yè)設計（論文）成果要求（包括圖表、實物等硬件要求）： ① 計算說明書一份 內(nèi)容包括：設計任務要求的選型、設計計算內(nèi)容、畢業(yè)實習報告等。作到內(nèi)容完整，論證充分（包括經(jīng)濟性論證），字跡清楚，插圖和表格正規(guī)（分別進行統(tǒng)一編號）、批準，字數(shù)要求不少于2萬字；撰寫中英文摘要；提倡學生應用計算機進行設計、計算與繪圖。 ② 圖紙一套 不少于四張零號圖紙量 4、主要參考文獻： [1] 哈爾濱建筑工程學院主編.工程起重機.北京：中國建筑工業(yè)出版社 [2] 董剛、李建功主編.機械設計.機械工業(yè)出版社 [3] 機械設計手冊.化學工業(yè)出版社（5冊） [4] GB/T9462—1999 塔式起重機技術條件 [5] GB/T13752—1992 塔式起重機設計規(guī)范 [6] GB5144—1994 塔式起重機安全規(guī)程 [7] 曹雙寅主編《工程結構設計原理》　南京：東南大學出版社　2002 [8]劉鴻文主編《材料力學 Ⅰ》（第4版） 高等教育出版社 [9]《QTZ400塔式起重機使用說明書》 [10]張青 張瑞軍 編著《工程起重機結構與設計》北京：化學工業(yè)出版社，2008.7 [11]中華人民共和國國家標準GB/T　13752-92　《塔式起重機設計規(guī)范》　北京：中國標準出版社　1993 [12]范俊祥主編《塔式起重機》 中國建材工業(yè)出版社 [13]許鎮(zhèn)宇、邱宣懷主編：《機械零件》 人民教育出版社 [14]成大先主編《機械設計手冊》（第4版）北京：化學工業(yè)出版社　2002 [15]顧迪民主編《工程起重機》（第2版）北京：中國建筑工業(yè)出版社　1988 [16]劉品主編《互換性與測量技術基礎》哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社　2001 5、本畢業(yè)設計（論文）課題工作進度計劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2013.3.25-2013.3.28 2013.3.29-2013.4.13 2013.4.14-2013.4.20 2013.4.21-2013.5.15 2013.5.16-2013.6.5 2013.6.6-2013.6.19 2013.6.20-2013.6.21 熟悉整理資料 方案選擇及總體設計 繪制總圖 起升機構的設計 繪制起升機構裝配圖 繪制零件圖紙 準備論文及答辯 教研室審查意見： 教研室主任簽字： 年 月 日 系審查意見： 系主任簽字： 年 月 日 河北建筑工程學院 畢業(yè)設計（論文）任務書 課題 名稱 QTZ40塔式起重機總體及起升機構的設計 系： 機械工程系 專業(yè)： 機械設計制造及其制動化 班級： 機094 姓名： 陳福海 學號： 2009307426 起迄日期：2013年3月25日~ 2013年 6月21日 設計（論文）地點: 指導教師： 李常勝 輔導教師： 發(fā)任務書日期： 2013年3月 5 日 1、畢業(yè)設計（論文）目的： 本次畢業(yè)設計是對機械專業(yè)學生在畢業(yè)前的一次全面訓練，目的在于鞏固和擴大學生在校所學的基礎知識和專業(yè)知識，訓練學生綜合運用所學知識分析和解決問題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學生獨立工作能力和創(chuàng)新精神的最佳手段。畢業(yè)設計要求每個學生在工作過程中，要獨立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)新、解決相關技術問題。通過畢業(yè)設計，使學生掌握塔式起重機的總體設計、起升機構的設計和吊鉤組的設計等內(nèi)容，為今后步入社會、走上工作崗位打下良好的基礎。 2、畢業(yè)設計（論文）任務內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）： （1） 設計任務： ① 總體參數(shù)的選擇（QTZ40級別） ② 結構形式 （2） 總體設計 ① 主要技術參數(shù)性能 ② 設計原則 ③ 平衡重的計算 ④ 塔機的風力計算 ⑤ 整機傾翻穩(wěn)定性的計算 （3） 起升機構的設計和計算 ① 起升機構的形式 ② 確定起升機構滑輪組倍率 ③ 確定卷筒尺寸 ④ 選擇電動機、減速器、制動器、聯(lián)軸器 ⑤ 驗算實際起升速度 ⑥ 驗算起、制動時間 ⑦ 電動機發(fā)熱驗算 ⑧ 卷筒強度的計算 （4） 吊鉤組的設計 ① 吊鉤組的形式 ② 吊鉤組橫梁的強度計算 （5） 設計要求 ① 主要任務：學生應在指導教師指導下獨立完成一項給定的設計任務，編寫符合要求的設計說明書，并正確繪制機械與電氣工程圖紙，獨立撰寫一份畢業(yè)論文，并繪制有關圖表。 ② 知識要求：學生在畢業(yè)設計工作中，應綜合運用多學科的理論、知識與技能，分析與解決工程問題。通過學習、鉆研與實踐，深化理論認識、擴展知識領域、延伸專業(yè)技能。 ③ 能力培養(yǎng)要求：學生應學會依據(jù)技術課題任務，完成資料的調(diào)研、收集、加工與整理，正確使用工具書；培養(yǎng)學生掌握有關工程設計的程序、方法與技術規(guī)范，提高工程設計計算、圖紙繪制、編寫技術文件的能力；培養(yǎng)學生掌握實驗、測試等科學研究的基本方法；鍛煉學生分析與解決工程實際問題的能力。 ④ 綜合素質(zhì)要求：通過畢業(yè)設計，學生應掌握正確的設計思想；培養(yǎng)學生嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹求實的工作作風；在工程設計中，應能樹立正確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟觀與全局觀。 ⑤ 設計成果要求： 1） 凡給定的設計內(nèi)容，包括說明書、計算書、圖紙等必須完整，不得有未完的部分，不應出現(xiàn)缺頁、少圖紙現(xiàn)象。 2） 對設計的全部內(nèi)容，包括設計計算、機械構造、工作原理、整機布置等，均有清晰的了解。對設計過程、計算步驟有明確的概念，能用圖紙完整的表達機械結構與工藝要求，有比較熟練的認識圖紙能力。對運輸、安裝、使用等亦有一般了解。 3） 說明書、計算書內(nèi)容要精練，表述要清楚，取材合理，取值合適，設計計算步驟正確，數(shù)學計算準確，各項說明要有依據(jù)，插圖、表格及字跡均應工整、清楚、不得隨意涂改。制圖要符合機械機械制圖標準，且清潔整齊。 4） 對國內(nèi)外塔式起重機情況有一般的了解，對各種塔式起重機有一定的分析、比較能力。 其他各項應符合本資料有關部分提出的要求。 3、畢業(yè)設計（論文）成果要求（包括圖表、實物等硬件要求）： ① 計算說明書一份 內(nèi)容包括：設計任務要求的選型、設計計算內(nèi)容、畢業(yè)實習報告等。作到內(nèi)容完整，論證充分（包括經(jīng)濟性論證），字跡清楚，插圖和表格正規(guī)（分別進行統(tǒng)一編號）、批準，字數(shù)要求不少于2萬字；撰寫中英文摘要；提倡學生應用計算機進行設計、計算與繪圖。 ② 圖紙一套 不少于四張零號圖紙量 4、主要參考文獻： [1] 哈爾濱建筑工程學院主編.工程起重機.北京：中國建筑工業(yè)出版社 [2] 董剛、李建功主編.機械設計.機械工業(yè)出版社 [3] 機械設計手冊.化學工業(yè)出版社（5冊） [4] GB/T9462—1999 塔式起重機技術條件 [5] GB/T13752—1992 塔式起重機設計規(guī)范 [6] GB5144—1994 塔式起重機安全規(guī)程 5、本畢業(yè)設計（論文）課題工作進度計劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2013.3.25-2013.3.28 2013.3.29-2013.4.13 2013.4.14-2013.4.20 2013.4.21-2013.5.15 2013.5.16-2013.6.5 2013.6.6-2013.6.19 2013.6.20-2013.6.21 熟悉整理資料 方案選擇及總體設計 繪制總圖 起升機構的設計 繪制起升機構裝配圖 繪制零件圖紙 準備論文及答辯 教研室審查意見： 教研室主任簽字： 年 月 日 系審查意見： 系主任簽字： 年 月 日 畢業(yè)實習報告 時間過得真快，一轉眼大學就要結束了。我們在老師的指導下，我們做著大學最后的畢業(yè)設計，但這遠遠不能讓我們有全面的認識。為了對機械產(chǎn)品有更多的了解和更高的認識，我去了張家口某工地實踐學習。 一、實習目的: 畢業(yè)實習是機械設計制造及其自動化專業(yè)教學計劃所設的重要實踐性教學環(huán)節(jié)，是學生理論聯(lián)系實際的課堂。通過畢業(yè)實習接觸認識社會，提高社會交往能力，學習工人師傅和工程技術人員的優(yōu)秀品質(zhì)和敬業(yè)精神，培養(yǎng)學生的專業(yè)素質(zhì)，明確自己的社會責任。通過實習，進一步了解本專業(yè)的工作范圍、性質(zhì)、職責、程序、方法，對學生進行生產(chǎn)技能和安全、紀律教育。使學生在工程實踐中增強感性認識，培養(yǎng)學生工作的責任感和事業(yè)心，培養(yǎng)學生綜合運用所學的基礎理論、基本技能和專業(yè)知識，提高收集處理信息的能力，獲取新知識的能力，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，語言文字表達能力、團結協(xié)作和社會活動能力等，為學生畢業(yè)后走上工作崗位打下一定的基礎，同時也可以檢驗教學效果，為進一步提高教育教學質(zhì)量，培養(yǎng)合格高職人才積累經(jīng)驗。 二、實習內(nèi)容 這次實習我主要是認識學習各種機械產(chǎn)品。其中主要有裝載機、挖掘機、塔式起重機，還有各種機械方面的材料、工具、零件等。我主要是觀察了塔式起重機。 QTZ40塔吊又叫QTZ40塔式起重機是由中國建筑科學研究院建筑機械化研究分院設計、由山東臨清市建筑機械廠開發(fā)研制的塔機，該QTZ40自升式塔吊為上回轉、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，獨立架設時最大起升高度可達29米，加附著最大起升可達120米，最大幅度分46.8米、42米 和50米。 QTZ40塔式起重機充分利用成組技術、組合設計技術及有限元分析技術，以“塔式起重機微機設計平臺”為工具設計的國內(nèi)最新型的起重運輸機械。QTZ40塔吊為水平臂架、小車變幅、上回轉液壓頂升式起重機。最大有效幅度47m。是該種機型國內(nèi)唯一達到此幅度的塔機。塔機獨立使用時，起升高度27.8m，附著起升高度為120m（2倍率）。該機各項速度指標均達到或優(yōu)于國家標準。 該機自重（不含配重及附著裝置）21.46噸，總裝機容量25.82KW，該機參數(shù)先進，性能優(yōu)良可靠，造型美觀，質(zhì)量精良，結構簡單實用，設有先進的安全裝置，維修方便，使用安全，價格合理，是廣大中小建筑企業(yè)理想的建筑施工機械。 QTZ40塔吊布置合理，外型美觀，司機室獨立側置，視野好，給操作者創(chuàng)造了良好的工作環(huán)境。使用方便，維修簡單，是廣大建筑施工企業(yè)理想的建筑施工機械。具有起升、回轉、變幅、頂升四種工作機構，可單獨或復合動作，可以獲得較高的工作效率。頂升機構用于塔身接高或降塔。起升機構采用多速電機，有快速、中速和 慢就位多種速度，充分滿足用戶各種工況的需要。起重臂可左、右作540度全回轉，回轉、變幅靈活可靠，起吊就位準確，可滿足建筑施工中垂直及水平運輸?shù)男?要。該機設有起重量限制器、力矩限制器、起升高度限制器、幅度限位器和回轉限制器等安全保護裝置齊全，靈敏可靠，確保塔機正常工作。另外，還設有休息平臺、護欄等安全保護設施。司機室獨立側置，造型美觀，視野開闊，內(nèi)部空間大，操作方便。該機適用性好，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，可用于港口、貨場的裝卸 三.實習結果 這次實習讓我大開眼界,也是對以前所學知識的一個初審.通過這次實習，進一步鞏固和深化所學的理論知識，彌補以前單一理論教學的不足，為畢業(yè)設計打好基礎，這次實習，學到了很多自己以前不懂的知識，進一步了解了塔式起重機的總體結構和各個部件的具體結構。 QTZ40起重機由金屬結構、機構傳動、液壓頂升、電氣控制，以及安全保護裝置等組成，各部分結構及特點簡介如下： 整機的底架被緊固于專用的混凝土基礎上，其上部與塔身連結，塔身上端一半節(jié)連接，半節(jié)與頂升套架和下轉臺連接，下轉臺上面與回轉支承的外圈連接。緊固在回轉支承內(nèi)圈上的轉動部分，包括回轉上轉臺、塔帽、平衡臂、起重臂、變幅小車與吊鉤、配重、起升機構、回轉機構以及司機室等，這些部件均可以繞塔身軸心線在各自水平面內(nèi)一起作540°的全回轉。 起重臂用兩根起重臂拉桿與塔帽連接，其根部與上轉臺銷軸連接，平衡臂則用兩根平衡臂拉桿與塔帽相連，其根部與上轉臺銷軸連接。起升機構設在平衡臂中后部，回轉機構布置在回轉上轉臺的右側，左側是司機室，變幅小車和吊鉤由設在位于起重臂靠近臂根處的變幅機構牽引，沿起重臂縱軸線做水平往復運動。 塔身高度由底架、基礎節(jié)、加強節(jié)、標準節(jié)、半節(jié)的高度組成，獨立式高度由12節(jié)塔身節(jié)組成，（包括3個基礎節(jié)和1個加強節(jié)），最大起升高度120m時，由54節(jié)塔身節(jié)組成，同時有6道附著裝置。附著予埋件埋于事先計劃好的附著高度位置，以便用附著撐桿將塔身附著于建筑物上。 塔身加強節(jié)上部對角線方向有四個可拆卸耳板，四根斜撐桿上面用銷軸與耳板連接下面與底架耳座連接。頂升機構由頂升套架和液壓頂升裝置兩部分組成，頂升套架為框架式空間鋼結構件，用銷軸與半節(jié)相連，其后側裝有液壓頂升裝置的頂升油缸及頂升橫梁，液壓泵站放置在套架工作平臺上，頂升時頂升橫梁頂在塔身的踏步上在油缸的作用下，套架連同半節(jié)下轉臺以上部分沿塔身軸心線上升，油缸頂升兩次，可引入一個標準節(jié)。 起升高度不超過30米時，采用獨立式，大于30米時采用附著式，附著時不論任何情況下，上部懸臂部分不得大于22米。獨立高度時基礎節(jié)三節(jié)，加強節(jié)一節(jié)，標準節(jié)八節(jié)。附著時可根據(jù)需要增加標準節(jié)和附著裝置。 通過這次實習，我認識了到實踐的重要性。實踐中蘊涵著無窮無盡的知識，這些知識需要我們在實踐去發(fā)現(xiàn)、去總結。實踐出真知，實踐是認識發(fā)展的動力和源泉?！奥仿湫捱h兮，吾將上下而求索。”通過這次實習，我學到了學多在校園內(nèi)無法學到的知識，這些寶貴的人生經(jīng)歷將激勵我在以后的人生路上勇于實踐，開拓創(chuàng)新，為人生的下一次輝煌奠定堅實的基礎，成為我受益終生的寶貴財富。 四.實習總結或體會 實習對每個大學生來說都是個難得的機會，也是一段必須的經(jīng)歷。它使我們在實踐中了解社會，讓我們學到了很多課堂上根本就學不到的知識，開闊了我們的視野，增長了我們的見識，為我們以后更好地服務社會打下了堅實的基礎。通過這次實習鞏固了我們原有的書本上的理論知識并為我們以后將要學習到的更多專業(yè)知識奠定了良好的基礎，這對于我們的畢業(yè)設計以及以后的工作會有很大的幫助。同時要求我們能夠掌握要領，并做到舉一反三，培養(yǎng)自己分析和解決生產(chǎn)實際問題的能力，培養(yǎng)這種態(tài)度并使之形成一種習慣，這對于我們而言，不論是工作學習方面還是生活方面都是極大的幫助。 實踐促進學習。光懂得書本上理論而不懂實際應用是不合格的。我們要大量接觸實際，了解實際，在實踐中不斷學習、鞏固和提高。經(jīng)驗在于積累。所有的理論，只有在實踐中才能經(jīng)受得住考驗。而只有理解那么多的前車之鑒，才能將理論在實踐中靈活、有效地運用。這也許就是經(jīng)驗的價值。我堅信通過這一段時間的實習，所獲得的實踐經(jīng)驗將對我終身受益，將在我畢業(yè)后的實際工作中將不斷的得到驗證，我會不斷的理解和體會實習中所學到的知識，在未來的工作中我將把我所學到的理論知識和實踐經(jīng)驗不斷的應用到實際工作來，充分展示自我的個人價值和人生價值。為實現(xiàn)自我的理想和光明的前程努力。 河北建筑工程學院 畢業(yè)設計（論文）開題報告 課題 名稱 QTZ40塔式起重機總體及起升機構的設計 系 別： 機械工程系 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 機091 學生姓名： 靳立哲 學 號： 2009307106 指導教師： 李常勝 課題來源 導師課題 課題類別 工程設計 一、論文資料的準備 1.塔式起重機簡介 塔式起重機簡稱塔機或者塔吊，是一種機身為塔架式結構的全回轉動臂架式起重機。塔式起重機由金屬結構、工作機構和電氣系統(tǒng)三部分組成。金屬結構包括塔身、動臂和底座等。塔機的工作機構有五種：起升機構、變幅機構、小車牽引機構、回轉機構和大車走行機構(行走式的塔機)。電氣系統(tǒng)包括電動機、控制器、配電柜、連接線路、信號及照明裝置等。塔式起重機的作業(yè)空間大，主要用于房屋建筑施工中物料的垂直和水平輸送及建筑構件的安裝。由于塔式起重機能夠靠近建筑物，在高層建筑施工中其幅度利用率比其它類型的起重機要高，可達到全幅度的80%。而普通履帶式、輪胎式起重機的幅度利用率不超過50%，并隨著建筑物高度的增加而急劇減小。因此塔式起重機在高層工業(yè)和民用建筑施工的使用中一直處于領先地位。應用塔式起重機對于加快施工進度、縮短工期、降低工程造價等方面起著重要的作用。 2. 塔式起重機發(fā)展狀況 我國的塔機行業(yè)于20世紀50年代開始起步,相對于中西歐國家由于建筑業(yè)疲軟造成的塔機業(yè)的不景氣, 我國的塔機業(yè)正處于一個迅速的發(fā)展時期。 20世紀50年代為滿足國家經(jīng)濟建設的需要引進了蘇聯(lián)以及東歐一些國家的塔式起重機并進行仿制。1954年仿制民主德國設計的建筑師-Ⅰ型塔式起重機在撫順試制成功了我過第一臺TQ2-6型塔式起重機。隨后又仿制蘇聯(lián)樣機研制了15t與25t塔式起重機這個時期我國生產(chǎn)與使用的塔式起重機的數(shù)量都較少。到了20世紀60年代我國開始進入了自行設計與制造塔式起重機的階段。隨后我國又自行設計制造了TQ-6型等塔式起重機至1965年全國已有生產(chǎn)廠10余家生產(chǎn)塔式起重機 360 多臺。這些塔式起重機都是下回轉動臂式可整體拖運能滿足六層以下民用建筑施工的需要。20世紀70年代起由于建筑施工的需要我國塔式起重機進入了技術提高、品種增多的新階段。1972年我國第一臺下回轉的輕型輪胎式軌道兩用起重機問世。這一時期還先后開發(fā)了ZT100、ZT120、Z80型等小車變幅自升式塔式起重機、Q 4-20小車變幅內(nèi)爬式塔式起重機QTL16、TQ40、TQ45、TD25、QTG40、QTG60下回轉動臂自行架設快裝塔式起重機等其年產(chǎn)量最高超過900臺標志著我國塔式起重機行業(yè)進入一個新的階段。 進入20世紀80年代我國塔式起重機相繼出現(xiàn)了不少新產(chǎn)品主要有QT80A、QTZ100、QTZ120等自升式塔式起重機QT60、QTK60、QT25HK 等下回轉快裝塔式起重機和QT90上回轉動臂下頂升接高塔式起重機等。這些產(chǎn)品在性能方面已接近國外70年代水平。這一時期的最高年產(chǎn)量達1400臺。與此同時隨著改革開放和國際技術交流的增多為滿足建筑施工的需要也從國外引進了一些塔式起重機其中有聯(lián)邦德國的Liebherr、法國的Potain以及意大利的Edilmac等公司的產(chǎn)品。由于這些塔式起重機制造質(zhì)量較好技術性能比較先進極大地促進了我國塔式起重機產(chǎn)品的設計制造技術的進步。 進入20世紀90年代以后我國塔式起重機行業(yè)隨著全國范圍建筑任務的增加而進入了一個新的興盛時期年產(chǎn)量連年猛翻而且有部分產(chǎn)品出口到國外。全國塔式起重機的總擁有量也從20世紀50年代的幾十臺截止2000年約為6萬臺。至此無論從生產(chǎn)規(guī)模應用范圍和塔式起重機總量等角度來衡量我國均堪稱塔式起重機大國。 但是產(chǎn)品結構不合理 品種型號大同小異制造技術不適應 沒有形成規(guī)模工業(yè)有制約著我國塔式起重機的發(fā)展。 國外塔機發(fā)展的主要代表性國家或地區(qū)有歐洲、日本、澳大利亞。從20世紀90年代開始歐洲塔機行業(yè)緩慢復蘇目前歐洲生產(chǎn)塔機的國家有德國、法國、英國、意大利、俄羅斯、西班牙、瑞典、丹麥等主要廠家有法國Potain德國Liebherr、Peiner、Wolff意大利。 二、本課題的目的（重點及擬解決的關鍵問題） 本課題針對QTZ40塔式起重機的總體設計、臂架、變幅機構，起升機構進行了重點研究。目的在于闡明QTZ40塔式起重機的工作原理，總體設計時根據(jù)塔機的結構形式分析，對塔式起重機進行工作仿真，為進一步分析研究塔式起重機的總體、臂架、起升機構提供證據(jù)。 塔式起重機起升機構制動系統(tǒng)，主要包括：機械傳動鏈中減速器的高速軸上裝工作制動器，卷筒法蘭盤上安裝的液壓式安全制動器；由工業(yè)控制計算機或可編程序控制器PLC與控制電路組成的電氣控制系統(tǒng)；在正常情況下只要起重機主電源接通，安全制動器始終處于通電打開狀態(tài)；在起重機供電系統(tǒng)故障及起升機構故障情況下安全制動器閉合；其特點是在起升機構發(fā)生故障，檢測元件檢測出的信號送入工業(yè)控制計算機或可編程序控制器PLC，經(jīng)計算及邏輯判斷，再輸出信號控制工作制動器先閉合，并經(jīng)過延時后，安全制動器再閉合；或者在緊急停電情況下利用安全制動器節(jié)流閥作用，使安全制動器滯后閉合。減小安全制動器閉合時對機械傳動鏈造成的沖擊載荷，避免了零部件損壞，確保了設備和工作人員安全。 塔式起重機上的起升系統(tǒng)，操作人員只需攜帶輕巧的發(fā)射系統(tǒng)，自由走動并選擇最佳(安全)視覺位置實行操作，消除了以往由于視線不清、環(huán)境惡劣或指揮配合不當?shù)纫蛩卦斐傻氖鹿孰[患，保證了安全操作；操作、系纜、掛鉤可由一人單獨承擔，無需他人指揮，節(jié)省了人力資源；操作人員獨立判斷，操作的準確性、連貫性比以往得以顯著提高，從而大幅度提高了生產(chǎn)效率。 本課題主要在分析了塔式起重機在工程實際中的應用情況、主要形式及其作用,提出了對塔式起重機,特別是對塔式起重機的重要組成部分——起升系統(tǒng)進行研究,操作更加方便,成本更加低廉,具有重要現(xiàn)實意義的思想。本課題在理論和實踐中的主要成果與特色如下: (1)應用設計方法學對塔式起重機起升機構的總體方案進行了優(yōu)化決策,采用基于數(shù)學規(guī)劃的優(yōu)化設計方法對塔式起重機起升機構的減速器進行了參數(shù)優(yōu)化設計,提出使用基于有限元法的優(yōu)化設計方法對起升卷筒進行目標優(yōu)化設計。 (2)論述了設計方法學,包括功能分析法和層次分析法的基本原理和設計思想。其中,運用功能分析法對門式起重機起升機構總體方案進行定性的分析,而運用層次分析法對塔式起重機起升機構總體方案進行定性和定量相結合的方法。 三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路 主要內(nèi)容： 1.塔機總體方案設計。 2.總體設計整體穩(wěn)定性校核計算。 3.選擇起升機構。 4.起重臂結構設計強度及穩(wěn)定性校核。 5.繪制塔機總圖、起升機構部裝圖、起重臂裝配圖和單節(jié)臂結構圖等。 6.編寫設計計算說明書。 研究方法： （1）資料的準備 通過上網(wǎng)和畢業(yè)實習，搜集同類已研發(fā)產(chǎn)品相關資料，了解國內(nèi)外塔式起重機總體設計和起升系統(tǒng)的設計的已研發(fā)的產(chǎn)品，借鑒這些產(chǎn)品的設計思路為自己的設計做準備。了解所做設計中的標準部件的相關信息，為以后設計做好準備。 （2）參數(shù)確定 根據(jù)所查資料，了解了起重機的相關參數(shù)和標準部件，選擇能滿足條件的相關零部件。根據(jù)傳統(tǒng)設計方法并結合相似產(chǎn)品的結構進行具體的設計。在設計過程中確定各個關鍵的合理尺寸和形狀。整體和各個部件的形狀和尺寸確定后，用二維作圖工具（Autocad等）繪制出各個主要部件的圖形圖和總裝圖，明確產(chǎn)品的具體形狀和設計尺寸。 研究思路： 在指導老師的幫助下去塔機生產(chǎn)廠進行實習了解塔機的各種生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)最后完成設計任務。 四、總體安排和進度（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 方案選擇及總體設計 2013.4.14-2013.4.20 繪制總圖 2013.4.21-2013.5.15 起升機構的設計 2013.5.16-2013.6.5 繪制起升機構裝配圖 2013.6.6-2013.6.19 繪制零件圖紙 2013.6.20-2013.6.21 準備論文及答辯 五、主要參考文獻 [1] 哈爾濱建筑工程學院主編.工程起重機.北京：中國建筑工業(yè)出版社 [2] 董剛、李建功主編.機械設計.機械工業(yè)出版社 [3] 機械設計手冊.化學工業(yè)出版社（5冊） [4] GB/T9462—1999 塔式起重機技術條件 [5] GB/T13752—1992 塔式起重機設計規(guī)范 [6] GB5144—1994 塔式起重機安全規(guī)程 [7] 濮良貴、紀名剛主編.機械設計（第八版）.高等教育出版社 [8] 吳永平等.工程機械設計機 北京 化學工業(yè)出版社 2007. [9] 吳慶鳴 何小新 工程機械設計 武漢 武漢大學出版社 2006. [10] 楊國平 現(xiàn)代工程機械技術 北京 機械工業(yè)出版社 2006. [11] 工程機械設計 [12] 吳宗澤、羅圣國．機械設計課程設計手冊．高等教育出版社，2006.5 [13] 濮良貴、紀名剛．機械設計．高等教育出版社，2000.12 [14] 吳宗澤主編. 機械設計師手冊機械工業(yè)出版社，2002 指導教師意見： 指導教師簽名： 日期： 教研室意見： 教研室主任簽名： 日期： 系意見： 系領導簽名： 日期： 系蓋章