摘 要

本次设计是为了加深对港口卸船机的理解，对卸船机的功能应用、发展过程、面临的技能难题、改进方向等进行了一个简单的了解，然后基于这些知识的基础上，对港口桥式抓斗卸船机进行设计，并且对其拉杆系统进行三维建模设计。首先，从网上收集来自国内外的，关于港口起重机的各种资料，加深印象和了解，然后对对卸船机进行了总体设计，并且手工完成了卸船机的总体图纸。完成总体部分之后，对拉杆结构进行分析设计，用CREO3.0软件进行三维的建模，导出二维图纸并且用CAD软件进行修改。最后用ANSYS软件对拉杆系统进行载荷组合分析，验证其强度、刚度、稳定性是否满足要求。经过一系列验算，证实这类型桥式抓斗卸船机满足各种强度、刚度、稳定性等要求。

关键词：卸船机；拉杆系统；稳定性；三维建模；载荷组合。

Abstract

This design is in order to deepen the understangding of Port crane,including it’s function and application,development ,technical problems and it’s direction of improvement in the future,then on the basis of these knowledge,design a grab ship unloader .First of all,in case of deepen impression and understanding ,collected all kinds of information from Internet from home and abroad .Secondly,I finsihed the the overall design of the grab ship unloader and the drawing by hand.And then, I analyzed the pulling rod system,finished a 3d model by CREO 3.0 and export a drawing.Finally, I used ANSYS software to analysis the oad combination of pulling rod system l, verify its strength, stiffness, stability, whether meet the requirements.After check calculation, we can find that this grab ship unloader meet those requirements.

Key words: grab ship unloader;pulling rod system;stability;three-dimensional modeling;load combination.

目 录

第1章 绪论 1

1.目的及意义 1

2．研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施 1

第2章 卸船机总体稳定性和轮压计算 2

1.总体设计 2

1.1符号说明 2

1.2金属结构 2

1.3整机固定部分 3

1.4前大梁总成 5

1.5整机重量及重心 6

1.6小车总成 7

1.7风载荷计算 9

7.2风平行大车轨道 12

2.稳定性计算 15

2.1 静载情况 16

2.2动载工况 17

2.3在停机位置，大梁仰起，带空抓斗，非工作风速55m/s，非工作风M*1.1 20

2.4.钢丝绳破裂时的稳定性 21

3.轮压计算 22

3.1工况：最大工作风速20m/s,小车在前伸距，带额定载荷，风由陆吹向海 22

3.2工况：最大工作风速20m/s，小车在前伸距，带额定载荷，风平行于轨道 22

3.3工况：最大工作风速20m/s，小车在后伸距，带额定载荷，风平行轨道 23

3.4大梁仰起，非工作风55m/s，风平行大车轨道，小车处停机位置 24

第三章 拉杆系统的三维建模 25

1.软件介绍 25

2.三维建模操作 25

2.1零部件的建模 25

2.2装配图 30

3.导出二维工程图 32

3.1建立格式 32

3.2投影视图 32

3.3详细视图 33

3.4标注 33

3.5利用重复区域制造BOM表 34

第四章 拉杆系统载荷组合及小车位说明 36

1. 主要参数与设计标准 36

1.1主要参数 36

1.2设计标准 36

1.3许用应力 36

2. 载荷与载荷组合 37

2.1载荷与载荷系数 37

2.2风载荷 38

2.3 载荷组合 41

3.4小车计算位置 41

4. 应力分析 42

4.1工况OP1应力计算结果 42

4.2工况OW1应力计算结果 42

5. 拉杆强度验算 43

5.1ANSYS的介绍以及使用 43

5.2验算结果 43

第五章 经济性分析 47

结束语 48

参考文献 49

致谢 50

第1章 绪论

1.目的及意义

我国港口事业和海运事业在政策的支持下更好的发展下去，而支持这些事业发展的，除了我们各方面的人才以外，还有各种机械硬件。当前散货的卸船主要依靠的是桥式抓斗卸船机和链斗连续卸船机，两者各有优点。链斗连续卸船机卸船效率高，环保性好，节能，但是由于他小船适应性差，波浪影响力大，对物料适应性差，造价成本高等缺点，对散货种类和船舶种类的变化适应性强而且出力大、成本低的桥式抓斗卸船机仍为散货卸船机的主流。而本次设计就从桥式抓斗卸船机入手，来进一步了解我们的港口机械。

本次设计是起重量25吨的桥式抓斗起重机，希望能本着这次毕业设计，能够对我们大学四年所学过的内容做一次简单的回顾及应用，也趁这个机会，把CREO这个软件好好学会学懂。希望能通过这些日子的毕业设计，增强我们的综合能力，发现自己欠缺的地方，为入职前做好准备。

2．研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

桥式抓斗卸船机是港口散装货物卸货的主要机械，本次设计的课题是基于CREO(PRO/E)的卸船机拉杆系统设计及三维建模，对象是起重量达25吨（额定生产率1200吨/小时）的桥式抓斗卸船机。

首先，查阅有关资料，了解关于桥式抓斗卸船机的相关背景、知识以及其应用。了解好相关的内容后，重点着手研究拉杆结构。然后按照给定的额定参数，对我们的桥式抓斗卸船机进行计算，验证各方面的安全性内容，根据自己的数据，对某些部分进行选型，在数据上对本次的设计定型，然后手工规范的把平面图形画出来。最后，用CREO软件对卸船机的拉杆结构进行三维建模，然后用ANSYS软件进行载荷组合，分析其受力，验证其是否满足要求。

第2章 卸船机总体稳定性和轮压计算

1.总体设计

1.1符号说明

G(t)-重量（t） H(m)-重心高度（m） G*H(t.m)=重量×重心高