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课程设计说明书
班级: :
设计题目:机械构造课程设计(塔吊起重臂构造设计)
设计时 z
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=。
高度H按，L=，得：H=～，一般起重臂的截面采用格构式正三角形，故：〔在H=～，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，中间局部每10m一段，两边的共6段，如以下列图。
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局部，，跨中局部将产生最大正弯矩。如果L1过长，则悬臂局部的负弯矩大于跨中的正弯矩，截面可能由悬臂局部控制。如果L1过短，则悬臂局部的负弯矩将比跨中的正弯矩小，截面可能由跨中局部控制。由于起重臂截面往往设计成对*—*轴不对称〔图1〕，因此负弯矩和正弯矩对截面从的影响并不一样，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。可选，根据，则L1=，L2=，如图1。
计算简图及计算载荷确定
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〕，作为悬臂梁计算〔图3〕；在起升平面〔即竖直平面〕，作为伸臂梁计算〔图4〕。
图3 回转平面计算简图
图4 起升平面计算简图
载荷组合
起重臂构造计算采用以下三种载荷组合：
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。
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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种载荷组合进展设计。
载荷确定
臂架自重和小车移动机构重量
①选取臂架自重为4t。
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，，，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
式中，为风力系数，；为计算风压，工作状态取250Pa；A为迎风面积，，其中A1——前片构造迎风面积〔〕，，为构造充实率，；A2——后片构造迎风面积〔〕，，为构造充实率，。AL1或AL2为前后片外形轮廓尺寸，即AL=H·L〔图5〕
图5 桁架挡风折减系数
计算：；；
；。
——前片对后片的挡风折减系数，与前片桁架充实率以及两片桁架间隔比B/H有关，根据B/H==；
；。
假定风载荷沿臂架均匀分布，作用于水平面。
③吊重受风载荷：按额定起重量重力的3%计算。
〔4〕其他水平力
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作用在回转平面，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=〔Q为吊重〕，。
力计算及力组合
1〕臂架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/=，小车移动机构重量可假定为集中载荷〔图6〕。
列方程：;
:;
:
由于未知，所以有很多解，随意提供一组解：
B
A
力分析：
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图6 臂架自重及小车移动机构重
吊重
吊重计算公式为
Q=〔起重小车重