摘 要

塔式起重机是现代工业建设中广泛使用一种起重机械，塔机的整个回转系统在塔机中起着中枢连接的重要的作用。这对回转系统设计提出了严格的要求。

本篇文章，首先对塔式起重机国内外研究状况作了介绍；并对塔机回转系统中回转支承和回转驱动装置进行了概述；然后通过对TC6518型塔机的回转支承装置进行受力分析计算，得到了回转支承所受的垂直力V，水平力H和力矩M。基于回转支承所受的垂直力V，水平力H和力矩M，选择了单排四点接触式回转支承型号为01系列外齿式011.40.1120。通过计算回转支承所受回转阻力矩，求出电机的等效功率选择YZR200L-6型号的电机，并进行发热和过载校核，验证了所选电机满足要求。根据所选电机额定功率选配yo×320型限矩型的液力耦合器。确定行星齿轮减速器的减速比分配选择XX4-100-195型行星齿轮减速器。另外本文还对塔顶进行了设计，通过分析计算重物在起重臂头部重物在起重臂中心，重物在起重臂根部三种工况下塔顶所受的轴力和合力矩，选择最危险的工况即塔顶所受合力矩最大，验证塔顶整体稳定性和单肢稳定性。完成设计。

关键词： 塔式起重机 回转支承 塔顶 稳定性

ABSTRACT

Tower crane is widely used in modern industrial construction. The whole slewing system of tower crane plays an important role in the central connection of tower crane. This puts forward strict requirements for the design of rotary system.

This paper first introduces the research about tower cranes at home and abroad. It also gives an overview of the slewing bearing and slewing drive in the tower crane slewing system. Then, through the calculation of the slewing bearing of the TC6518 tower crane, the slewing bearing is obtained. The vertical force V, the horizontal force H and the moment M. Based on the vertical force V received by the slewing ring, the horizontal force H and the moment M select a single-row four-point contact slewing type 01 series external gear type 011.40.1120. By calculating the rotational resistance torque of the slewing bearing, the equivalent power of the motor is selected to select the motor of the YZR200L-6 model, and the heating and overload check are performed to verify that the selected motor meets the requirements. The yo×320 type torque limiting type fluid coupling is selected according to the rated power of the selected motor. Determine the reduction ratio of reducer to select the XX4-100-195 gear reducer. In addition, I also designed the top of tower.Through analysis，we can calculate the axial force and resultant moment on the top of the tower under three working condion to select the most dangerous working condition, that is, the maximum torque of the top of the tower, and verify the overall stability of the tower top and the stability of the single limb. Finish the design

Keywords: tower crane ; slewing bearing; tower top

目录

摘 要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

第一章 绪 论 1

1.1选题意义和目的 1

1.2 塔式起重机在国内外相关发展情况 2

1.3本文研究内容 2

第二章 回转机构 4

2.1回转机构的组成 4

2.2回转支承分类及选型 4

2.3回转支承安装关系 5

2.3.1回转总成之间连接关系 5

2.3.2塔顶与回转机构的连接关系 5

2.4回转驱动装置 6

第三章 回转系统设计 8

3.1设计要求 8

3.1.1塔机的主要参数 8

3.1.2 起重机的工作级别 8

3.1.3机构的工作级别 9

3.2回转支承的受力计算 9

3.3回转阻力矩的计算 11

3.4驱动电机的选择与校核 15

3.5液力耦合器及减速器的选用 16

3.5.1 液力耦合器的选择 16

3.5.2减速器的选择 17

第四章 塔顶设计 19

4.1塔顶结构及基本参数 19

4.2作用在塔顶上的载荷计算 20

4.2.1 载荷计算 20

4.2.2载荷的合成和力矩的合成 23

4.3塔顶校核 25

4.3.1塔顶整体稳定性验算 26

4.3.2单肢稳定性验算 28

4.4塔顶销轴连接计算 30

第五章 总结与展望 32

5.1经济性分析 32

5.2总结与展望 32

参考文献 34

致 谢 36

第一章 绪 论

1.1选题意义和目的

当今中国的工业经济正处于快速发展时期，起重机的使用是建设工业化和工业现代化过程中必不可少的一部分。

在古代，人们已经发明了用于建造大型建筑物的原始起重装置。如今，起重机的设计和制造已经成为一个成熟的产业，现代起重设备给国民生产带来了极大的便利。起重机械设备的身影在生活中随处可见，小到从仓库中的小型叉车，建筑工地上随处可见各式各样的塔式起重机，大到用于航天中心火箭吊装的起重机械设备^[1]。

在建筑工程中，现代起重设备成为了标志性地标。纽约的帝国大厦仅在400余天建成投入使用，并且在之后的几十年里始终保持着世界最高建筑的头衔，起重机械功不可没；2006年德国世界杯场管的建设，就是根据塔式起重机的工作覆盖面，将整个工作场地分为几个不同的工作区域，大大提高场管的建设速度和场地的利用率。中国三峡大坝的建设，最引人注目的就是那些巨大的塔吊，它们日夜不停地运转着，为这个巨大的水利工程能够早日投入运营提供了保障。

不仅仅只是在建筑工地上活跃着起重机的身影，港口、机场、车站和各种各样的工车间，都有起重设备在工作。如果没有起重机的参与，那些巨大型港口必然会陷入瘫痪，带来的经济损失可能不会小于金融危机的冲击。正是由于起重机使用的普遍性，起重机设计制造具有很强的应用性。据数据显示，仅工程起重机一项，全球的年销售额就有75亿美元，但是这些大多是由欧美企业垄断。目前世界上的工业发达国家已经进入技术革新时期，而我国相较于世界发达国家还有很大差距。如果我国借鉴国外工业发展的经验，将会加快我国起重机械工业的发展。

1.2 塔式起重机在国内外相关发展情况

现代塔机最早出现在欧洲。根据相关资料显示，1900年颁发了第一项有关于建筑塔式起重机发明专利。第二次世界大战后各国面临着重建美好家园的艰巨任务，浩大的工程需要功能更好的塔机来完成，推动了塔机时代性的革新^[2]。在20世纪50年代末60年代初，随着建筑物的高度越来越高，为了满足市场需要采用顶升系统自升塔机应运而生。在此期间生产的塔机性能不仅在起吊高度和质量上的显著提高，而且还实现了塔机三用或四用自升。在20世纪80年代，国外塔机发展进入低谷期，实力单薄的厂商纷纷倒闭，仅留下了有实力的大厂。虽然在此期间，塔机发展不顺利，但是塔机的最大起重量也来到了70t级。欧洲，日本等国还是处于世界领先水平。