西南交通大学本科毕业设计（论文）900吨提梁机整机计算及结构设计年级：2010级学号：**************专业：工程机械指导老师：***2014年 6月院系机械工程系专业工程机械年级 2010 级姓名周培新题目 900 吨提梁机整机计算及结构设计指导教师评语指导教师 (签章)评阅人评语评阅人 (签章) 成绩答辩委员会主任 (签章)年月毕业设计（论文）任务书班级工机2班学生姓名周培新学号 20107014 发题日期：2014年 2月 24日完成日期： 6月 20日题目900 吨提梁机整机计算及结构设计1、本论文的目的、意义:提梁机是制梁场用于移动预制桥梁的专用起重设备。
通过本毕业设计题目，可以锻炼学生运用所学知识进行独立设计的能力，进一步增加学生对提梁机的了解，以利于在今后的工作中对这类机械的正确使用。
2、学生应完成的任务:（1）搜集并阅读相关资料（包括外文资料的阅读翻译），进行必要的调研实习，完成开题报告。
（2）根据任务书完成设计计算及方案设计、毕业设计说明书大纲。
（3）完成设计图纸绘制（共计折合2张0#）及撰写毕业设计说明书。
（4）教师检查毕业设计图纸及设计说明书，学生整改。
西南交通大学本科毕业设计(论文) 第III页3、论文各部分内容及时间分配：（共 12 周）第一部分:搜集并阅读相关资料（包括外文资料的阅读翻译），进行必要的调研实习，完成开题报告。
(2013~2014学年第一学期) 第二部分:完成设计计算及方案设计、绘制设计草图，完成毕业设计说明书大纲(6周) 第三部分: 完成设计图纸绘制（共计2张0#）及撰写毕业设计说明书 ( 8周) 第四部分: 教师检查毕业设计图纸及设计说明书，学生整改。
( 1周) 第五部分: 系初审及查重，学生整改 (1周) 评阅及答辩( 周)备注指导教师：年月日审批人：年月日摘要本文900吨提梁机是为我国高铁建设而设计制造的特大型施工设备，主要用于时速200-300km的高铁客运专线的20m，24m，32m预制梁的吊运工作。
本提梁机能独立完成预制梁从浇筑场的起吊，短距离运输，将预制梁吊装至运梁车上等工作。
本提梁机具有起重量大，起升高度高，作业灵活，施工效率高等特点。
其行走系统可以水平旋转90度，对施工场地要求低，能在狭长的环境下作业。
本提梁机由起重天车，行走系统，整机机架，电子控制系统，液压系统，安全防护系统组成。
整机采用全液压控制，有效起升的高度能满足提一过二和四点起吊三点平衡工况，拥有多种行走模式。
通过对整机的设计，并建模，用有限元分析软件模拟工况，计算出强度，并根据结果优化设计。
关键词：提梁机, 结构设计，强度分析AbstractThis 900 tons Gantry Crane is a large construction equipment designed for China's high-speed railway construction, mainly for the speed of 200-300km high-speed rail passenger line's 20m, 24m, 32m precast beams lifting work.The Gantry function independently lifting precast beams pouring from the field, short-distance transport, the precast girder to girder lifting the car and so on. The Gantry Crane with lifting capacity, from high rises, flexible operation, construction and high efficiency. Its undercarriage system level can be rotated 90 degrees, low demand on the construction site, can work under narrow circumstances.The machine consists of lifting Gantry crane, travel system, machine frame, electric control system, hydraulic system, security system.The machine adopts full hydraulic control, lifting height satisfy mention an over two, three four-point lifting balance, with a variety of walking pattern.Through the whole design, and modeling, simulation conditions with analysis software to calculate the intensity and optimize the design based on the results.Keywords: Gantry Crane, Structural design, Strength analysis目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2问题的提出 (1)1.3国内外发展现状 (1)1.3研究的主要内容,方法.目的 (2)第二章 900吨提梁机的整机及结构设计 (3)2.1设计依据及方案的确定 (3)2.2整机及结构设计 (5)第三章提梁机的载荷计算及结构分析 (8)3.1整机参数计算 (8)3.2常规载荷计算 (10)3.3偶然载荷计算 (14)3.3特殊载荷计算 (18)3.4载荷组合 (19)3.5结构强度分析 (20)第四章整机结构的优化 (25)4.1第一次优化 (25)4.2第二次优化 (27)4.3第三次优化 (28)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)第一章绪论1.1引言在2004年1月，国务院发布了《中长期铁路网规划》，而到2008年的时候铁道部又调整了《中长期铁路网规划》，其中提到，到2020年的时候规划的全国铁路运营里程将大于12万公里，复线率超过50%，电气化率超过60%。
主干铁路将实现客运线与货运线分离，这些调整必然加快客运专线的建设速度。
在新设计的铁路客运专线中，桥梁所占的比重将大大增加，甚至有的线路桥梁率达到了85%。
目前客运专线大量使用双线混凝土预制箱梁，设计重量达到850T/片以上，采用最大起重量达到900吨的专用设备-架桥机进行铺设。
而预制梁的提升，转场则需要900吨提梁机和运梁车的配合。
对于提梁机来说，需要完成工作是将混凝土箱梁从浇筑场运至保养平台。
再将混凝土箱梁从保养平台运到运梁车上。
900吨提梁机是目前铁路建设急需的特种设备之一。
1.2问题的提出随着我国高铁建设的迅猛发展，我国的施工单位对高铁建设所用的工程机械需求量越来越大，同时我国高铁建设大量使用高架桥方式，而混凝土预制梁一般都是900吨的，这对如何实现梁安全，有效的吊装，运输提出了严格的要求，而900吨提梁机就是完成这一任务的最好工具。
但是我国在过去的铁路建设中对于900吨提梁机又长期依赖进口设备，这对我国高铁建设设备发展和建设成本极为不利。
研究并设计提梁机的结构，优化其性能，有利于我国高铁桥梁建设的先进化，缩短高铁桥梁建设的工期，节约建设成本。
1.3国内外发展现状提梁机按走行方式可以分为轮胎式和轨道式。
轨道式提梁机需要在场地里铺设轨道，这种提梁机只能按照轨道行走。
而轮胎式提梁机机动灵活，场地适应力好，不需要轨道，其利用率高等优秀特点使得轮胎式提梁机逐渐成为提梁机发展的主要方向。
提梁机按照结构形式可以分为:单梁单门架型，双梁双门架型。
1.3.1国外发展现状国外在20世纪60年代就开始研究提梁机，并取得了重大成果，现在国外有名的提梁机制造商有KAMAG，GOLDHOFER，NICOLA，DEAL，Shinko等, 随着设备的大型化，运输化，国外提梁机也朝着大型化，大吨位发展，国外提梁机目前已经实现大型化，模块化，智能化。
在过去，我国设备长期依赖德国和日本，但由于我国政策的改变以及国外品牌价格，售后服务和配件供应等问题，国外品牌已经渐渐淡出我国高铁建设设备的市场。
1.3.2国内发展现状随着我国高铁的发展，国内投资变大，国家政策的支持，部分中国企业开始通过技术引进等方式大力发展自己的高铁设备，目前国内有名的900吨提梁制造商有：中铁工程机械研究设计院，中铁武桥重工，北京万桥，郑州大方，苏州大方等。
通过国内设备的不断探索发展，国内品牌从模仿，消化，吸收，到自主创新，逐渐取代了进口产品成为国内市场的新宠。
1.3研究的主要内容,方法.目的在满足提梁机能完成预定任务的前提下，借鉴已有的产品及其技术，完成对其的整机及结构设计。
在进行结构强度分析的时候，对于提梁机可能出现的载荷进行计算，并根据工况进行载荷组合。
使用最危险的载荷组合进行结构强度计算。
用Solidworks建立三维模型,利用有限元分析软件Solidworks simulation分析并校核设计的提梁机整机结构的力学性能，判断其结构强度是否能满足工作需要,并选择其制造材料.然后在此基础上进一步分析结构,找出结构设计和受力不合理的地方，在保证提梁机的安全性的前提下简化其结构，降低提梁机制造的成本。
第二章900吨提梁机的整机及结构设计900吨提梁机适用于时速200km-350km的铁路客运专线的混凝土预制梁场20m，24m，32m预制梁的吊装，转运工作。
因此设计的提梁机要求能安全有效的完成预定工作。
2.1设计依据及方案的确定2.1.1设计依据本文的900吨提梁机设计参数及需要满足的设计要求如下：走行系统：轮胎式额定起重量为：900t主梁中心跨度为：40.5m支腿梁内侧纵方向的净间距：36m支腿立柱内侧横方向的净间距：15.24m(地面3.3m 以上,满足混凝土预制梁的梁体翼缘13.4m 进出要求)8.0m(地面3.3m 以下,要求能够满足运梁车进出要求,而运梁车一般的宽度7m 左右)起吊物品时的有效起升高度：9.8m整机结构的外形尺寸（长×宽×高）：45m×26m×18m整机结构件最大单件尺寸（长×宽×高）：12m×3.2m×2.2m最大安全爬坡能力：5％整机（不包含起重小车）总重：约450t整机满载时走行速度：0～17m/min整机空载时走行速度：0～35m/min整机微动走行速度：0～3m/min起重小车空载提升吊具速度：0～1.5m/min起重小车满载提升吊具速度：0～0.5m/min环境最大风力：工作状态为6级阵风；非工作状态为11级阵风；主梁变形：最大位移不超过跨度的1/4002.1.2方案的确定轮胎式900吨提梁机一般有单门单梁模式(图2.1)和双门双梁模式两种形态(图2.2)。