摘 要

本设计题目是对QTZ80平头塔式起重机驾驶室、变幅小车、起重吊钩的设计,该塔机为平头塔式起重机的一种。平头塔机之所以如此命名是因为它没有塔头和拉杆这两种结构。本文首先阐述了平头塔式起重机的发展及现状，重点介绍了平头塔式起重机的优势及应用；运用所学专业知识对起重吊钩、变幅小车、驾驶室进行二维CAD图绘制和三维建模，通过力学计算，确定了起重吊钩的尺寸，完成吊钩零部件的计算与校验，介绍了变幅机构的概念，计算了小车的受力情况并选用了相应的变幅机构和驱动电机。完成了对驾驶室的结构设计以及连接吊耳的强度计算。

关键词：平头塔式起重机 起重吊钩 变幅小车 驾驶室

Abstract

The design topic is the design of the cab, luffing trolley and lifting hook of QTZ80 flat-head tower crane, which is a kind of flat-head tower crane. The flat-head tower is so named because it does not have a tower head and a tie rod.In this paper, the development and current situation of flat-head tower crane is described, and the advantages and disadvantages of flat-head tower crane are introduced. Using professional knowledge to lifting hook, range of the car and bridge 2 d CAD drawing and 3 d modeling, through the mechanical calculation, determine the size of the lifting hook, complete hook calculation and checking of the parts and components, this paper introduces the concept of luffing mechanism for calculating the force of the cart and choose the corresponding the luffing mechanism and the drive motor. The structural design of cab and the strength calculation of connecting lug are completed.

Key words：Flat-head tower crane; Lifting hook; Variable amplitude trolley;

目 录

摘 要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

目录 Ⅲ

第一章 前言 1

1.1 平头塔式起重机的概况 1

1.2 平头塔机的优势及应用 2

1.3 选题背景及研究意义 4

第二章 塔机整体参数 5

第三章 塔式起重机起重吊钩设计 6

3.1吊钩组的概念 6

3.2吊钩组对塔式起重机的影响 6

3.3 起重吊钩计算选型 7

3.3.1吊钩的选型 7

3.3.2吊钩基本尺寸 7

3.3.3吊钩强度计算 8

3.3.4吊钩横梁的计算 10

3.3.5吊钩滑轮轴计算 12

3.3.6吊钩拉板的计算 14

第四章 塔式起重机变幅小车设计计算 16

4.1变幅机构的概念 16

4.2绳索牵引小车构造及其驱动方式 17

4.3变幅小车计算 18

4.3.1牵引阻力计算 18

4.3.2牵引绳最大张力 22

4.4电动机功率计算 23

4.4.1电动机稳定运动功率 23

4.4.2按最大起动力矩验算其起动时间 23

4.4.3电动机过载校验 25

4.4.4电动机发热校验 26

第五章 塔式起重机驾驶室设计计算 27

5.1驾驶室的概念 27

5.2连接处吊耳校核 27

5.2.1吊耳强度计算 27

5.2.2吊耳的制造与安装工艺要求 30

总 结 31

参考文献 33

致 谢 34

第一章 绪论

1.1平头塔式起重机的概况^[1][2]

塔式起重机简称塔机，又名叫塔吊，它最早出现在西欧。塔式起重机能在各种地方使用，而且能将起重物运输到非常高的地方。它的操作十分的简单，所以它在建筑业中经常被使用，在施工机械中处于总领地位。塔式起重机在各行各业都有使用，比如建造居民住宅，各种工厂，在造船上也有一定的应用。平头塔机之所以如此命名是因为它没有塔头和拉杆这两种结构，它与带塔头的塔机有着明显不同。

 平头塔机吊臂的受力情况与带头塔机有着显著的区别，而且在连接上也有一定的不同。平头塔吊臂和平衡臂上弦杆受拉应力，而下弦杆一直受压应力，而且其受力状态并不随工作状态的变化而变化，这使得力学模型简单，十分容易构建。因此平头塔式起重机的设计十分的简单，各零部件之间的拆装也十分的快速，考虑到塔机受力情况，目前几乎所有的塔机都使用了正三角形截面的空间结构。平头塔式起重机下弦杆具有十分简单的连接方式，只需要使用两个定位锁销 在加上一个锁止螺栓就能固定，这样下弦杆只靠结合处的端面承受压力。  

图1.1平头塔式起重机

1.2平头塔式起重机的特点及其应用^[3][4][5]

平头塔式起重机目前可以在各种施工场所中看到，因其相对与其他起重机械的许多优势，使它在竞争中脱引而出，被大量的使用。

①对起重设备的要求低，可以应用在对高度有要求的场合^[1]

平头塔式起重机结构更加简单，而且安装也更加方便，因为没有塔头所以安装高度比传统塔式起重机低了大约10m。在施工过程中，传统塔式起重机的操作十分麻烦，比如安装时许多作业都必须在地面上完成，在地上装完之后，在把各部件整个吊起并组装好，因为是组装好的部件所以重量十分的大，体积也不小，因此需要的起重设备的性能也要好，这样起重机的成本也会相应的提高，

而且因为组装好再连接容易出现多种多样的安全事故，一不当心零部件掉落就有可能砸死人。但是平头塔式起重机就几乎没有这种问题，它是一个一个小部件组装完成，并不需要在地面上组装完成后再吊装，这样就降低了安全事故发生的概率。现在平头塔式起重机吊臂节的长度大致有四种，分别为 4m、5m、10m、50m。接下来我就分析一下平头塔式起重机的优势所在，平头塔式起重机在安装时是在空中进行的，对臂架进行一节一节的安装，这样做对起重设备的要求就没有传统塔机那么高了，而且安装费用也因此而减少了。平头塔式起重机安装高度比传统塔式起重机低了大约10m，所以同样高度的塔机平头塔式起重机起升高度更加高，有效的利用了空间，这样使得在某些高度有限制的场所应用更加有优势，比如在隧道内施工高度就不能超过隧道高度，在这种特殊的场所中平头塔式起重机比传统塔机更加具有优势。

②臂节容易拆除^[1]

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