作品包括：

Word设计说明书1份，约17000字

任务书一份

开题报告一份

外文翻译一份

CAD版本图纸，共4张

摘要

本次毕设以起重机专业知识为基础，对7500t/h装船机进行了整体设计和内臂架结构的设计。首先对装船机的整机进行设计，其中包括了工作级别，各机构大致尺寸和重量。然后计算出各种载荷以及载荷组合，完成了对轮压和抗倾覆稳定性进行了校核计算，其结果满足设计要求。用Workbench对模型有限元分析，判断结构的强度和稳定性是否符合要求。

本文以7500t/h装船机为研究对象，在整体设计时，参考起重机设计手册，对装船机进行了类比，其结果也满足设计要求。同时，在内臂架设计过程中，参考传统的设计方法，利用计算机辅助设计软件和有限元分析软件，求得了内臂架在受载时的应力云图和应变云图，大大节省了设计时间，也为以后的内臂架结构优化设计提供了理论基础。

关键词：装船机；内臂架；结构设计；有限元分析

目录

第1章 绪轮......................................................................................................................................1

1.1装船机的综述...................................................................................................................1

1.2装船机的结构形式以及特点...........................................................................................1

1.3装船机国内外发展现状 ..................................................................................................2

1.4装船机的发展趋势...........................................................................................................2

1.5选题意义...........................................................................................................................3

第2章 整体设计..............................................................................................................................4

2.1 装船机的设计要求...........................................................................................................4

2.2 装船机的设计技术参数...................................................................................................4

2.3 装船机整体设计...............................................................................................................4

2.3.1 装船机的选定........................................................................................................5

2.3.2 总体方案设计的原始参数....................................................................................5

2.3.2.1 臂架绞点高度的确定.................................................................................5

2.3.2.2 回转机构的确定.........................................................................................6

2.3.2.3 臂架长度的确定.........................................................................................6

2.3.2.4 溜筒长度的确定.........................................................................................7

2.3.2.5 门架高度的确定.........................................................................................7

2.3.2.6 俯仰机构的确定.........................................................................................8

2.3.2.7 臂架皮带机.................................................................................................8

2.3.2.8 上部结构.....................................................................................................8

2.3.2.9 大车行走机构的确定.................................................................................8

2.4 整机校核...........................................................................................................................8

2.4.1 工况、载荷介绍....................................................................................................9

2.4.2 载荷的计算..........................................................................................................10

2.4.2.1 装船机各部分自重...................................................................................10

2.4.2.2 工作载荷...................................................................................................10

2.4.2.3 风载荷的计算...........................................................................................10

2.5 各种工况的校核.............................................................................................................14

2.5.1 轮压和抗倾覆稳定性概述..................................................................................14

2.5.2 工况1：无风工作情况........................................................................................16

2.5.2.1 工况1下，支撑力和轮压的计算.............................................................17

2.5.2.2 工况1下，抗倾覆性的计算.....................................................................19

2.5.3 工况2：有风工作情况........................................................................................19

2.5.3.1 工况2下，支撑力和轮压的计算.............................................................20

2.5.3.2 工况2下，抗倾覆性的计算.....................................................................20

2.5.4 工况3：非工作最大风载荷作用........................................................................21

2.5.4.1 工况3下，支撑力和轮压的计算.............................................................22

2.5.4.2 工况3下，抗倾覆性的计算.....................................................................23

2.6本章小结.........................................................................................................................23

第3章 金属结构设计....................................................................................................................24

3.1 内臂架结构设计方法及其载荷计算............................................................................24

3.1.1 内臂架结构设计方法.........................................................................................24

3.1.2 内臂架结构受力分析.........................................................................................24

3.1.3 内臂架结构的工况.............................................................................................25

3.2 内臂架结构三维模型建立............................................................................................26

3.3 内臂架结构有限元分析................................................................................................27

3.3.1 有限元分析方法介绍.........................................................................................27

3.3.2 基于Workbench的内臂架结构有限元分析......................................................27

3.3.3 有限元分析结果.................................................................................................30

3.4 结构优化........................................................................................................................32

3.5 本章小结........................................................................................................................32

第4章 经济性和环境影响分析...................................................................................................33

4.1 经济性分析....................................................................................................................33

4.1.1 材料的选择.........................................................................................................33

4.1.2 结构的优化.........................................................................................................33

4.1.3 零件的选择.........................................................................................................33

4.1.4 加工的设计.........................................................................................................33

4.2 环境影响分析................................................................................................................34

第5章 总结与展望.......................................................................................................................35

5.1 总结................................................................................................................................35

5.2 不足与展望....................................................................................................................35

5.2.1 不足.....................................................................................................................35

5.2.2 展望.....................................................................................................................36

参考文献......................................................................................................................................37

致敬..............................................................................................................................................38

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