大连水产学院本科毕业论文（设计） 第1章 履带起重机概述
图1. 臂架组合方式
(a) (b) (c)
(a) 主臂 (b) 塔式副臂 (c) 固定副臂
图2. 主臂变幅方式
(a) (b) (c)
(a) 桅杆；(b) 人字架；(c)人字架加桅杆
- 7 -要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八
大连水产学院本科毕业论文（设计） 第1章 履带起重机概述 1.6 个人工作重点——臂架系统设计
臂架是履带式起重机的重要构件之一，通过臂架能够将货物提升到一定的高度，改变臂架倾角可以达到变幅的目的，以增大作业范围。对于履带起重机，臂架设计得是否合理，直接影响着起重机的起升能力、整机稳定性。本次毕业设计的重点就是合理地设计臂架系统的结构，并对其进行强度、刚度、稳定性进行
- 8 -要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八
大连水产学院本科毕业论文（设计） 第2章 臂架的结构形式 第2章 臂架的结构形式
2.1设计参数
2.1.1作业工况
最大起重量×幅度：35吨×3.5米 主臂，固定副臂长：12～42米，9～15米 安装固定副臂的主臂长：24～36米 副臂安装角：10,30度 2.1.2机构速度
主副起升机构速度：0~110米/分 变幅机构速度：0~35米/分 回转机构速度：0.6转/分 行走机构速度：1.0公里/小时 爬坡能力：30%
2.2臂架的结构型式
桁架式臂架可以制成轴线为直线形或折线形的机构型式。其中，直线形臂架结构简单、制造方便、受力情况好。其缺点是不能很好地利用臂下空间，特别是当起吊庞大货物时，降低了起重机的有效起升高度（图2.1a）。折线形臂架可以避免上述缺点，能够更有效地利用臂下空间，但折线形臂架的结构复杂，受力情况不好。在横向水平力的作用下，臂架受扭。
目前比较常用的是直线形臂架，如果想要增大臂下的空间，扩大起重机的作业范围，也可以在直线形主臂的端部安装直线形副臂（图2.1b），同样也可以达到提高起升高度的目的。本次毕业设计就是采用这种结构的。
桁架式臂架的截面一般为矩形，空间的杆系分为弦杆和腹杆，均由型钢制成，它们可以使用无缝钢管、角钢等。本次设计的臂架采用无缝钢管。
由受力特点决定，臂架在变幅平面内相当于两端简支，所以两片桁架通常制成中间为等截面的平行弦杆，两端为梯形。对于回转平面内相当于根部固定，端部自由的悬臂梁，通常制成根部尺寸大、端部尺寸小的的型式。为了能够拼成不同长度的臂架组合，臂架的中间部分可以制成几段规格相同的等截面臂节。各臂节间采用销轴连接，通过改变臂节的数量来改变臂架的长度。
对于桁架式臂架的结构要特别注意臂架的端部、根部与拼接区这三处的构造，臂架端部应设计得很刚强，通常在端部用钢板来加强腹杆体系。在靠近根部一段长度内的变幅平面桁架用钢板
[1]
- 9 -要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八
大连水产学院本科毕业论文（设计） 第2章 臂架的结构形式 加强，这样能更好的将力传到转台上去。此外，为了保证桁架式吊臂根部的水平刚度，旋转平面的桁架应设置较强的缀板，并使缀板尽量靠近支承铰点。
近年来，桁架式吊臂多数采用钢管制成中间等截面、两端变截面的四弦杆空间桁架。现代的桁架式吊臂主要采用圆管制造，应为圆管杆件抵抗屈曲的能力强，风阻力小，杆件接头处力的传递好，价格便宜。
图2.1 直线形与折线形桁架式臂架
1—直线形臂架；2—折线形臂架；3—直线形主臂；4—直线形副臂
图2.2 桁架式吊臂的局部结构简图
（a） 端部；（b）根部。
2.3.经济性分析
随着国内大型工程的不断建设，对于履带起重机的需求量也不断增加，但是目前还是国外的厂家占据着我国这个大市场的绝大部分。基于这样的实际情况，我们要设计自己的产品，增强产
- 10 -要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八
大连水产学院本科毕业论文（设计） 第2章 臂架的结构形式 品的竞争力，逐渐以自主产品取代国外产品，并努力争取开拓国际市场。虽然现在国内的设计技术相比国外来说还有一定的差距，但是我们也应该看到自己的进步，相信这个差距会随着我们的努力而逐渐减小。
为了增强设计的产品同国外及国内同吨位的其他产品的竞争力，经济性也是本次设计过程中所要考虑的重要因素之一。比如在选择臂架形式的时候选择自重较轻的桁架式而不选箱形臂架，是因为桁架式自重较轻，一方面能够提高起升能力，另一方面可以节省钢材，减小成本。还有就是在选择臂架的材料的时候，由于这次设计的属于小吨位，普通的低合金结构钢即可满足性能要求，所以就没有选择性能更高的高强钢。这样做一方面可以充分发挥材料的性能，避免浪费，另一方面，高强钢货源紧缺，供货期较长，而普通结构钢相比之下就有很大的优势，并且价格相对比较便宜。在臂架的设计过程中，通过分析臂架的受力，调整臂架的机构，充分发挥材料的性能，这样不仅可以提高起升能力，而且可以节省材料降低成本。
相信当产品推向市场的时候，将是一款有竞争力的产品，可以满足用户的需求，必将在小吨位履带起重机市场受到欢迎。
- 11 -要完整说明书和图纸找扣扣 二五一一三三四零八
