摘 要

轮胎式集装箱门式起重机在大型专业化集装箱码头的作业中发挥了极大作用，提高了生产效率，增加了经济效益、改善了工作环境。它由金属结构、起升机构、大车运行机构、小车运行机构及伸缩式吊具等组成。金属结构是轮胎式集装箱门式起重机主体构件，各类载荷直接或间接的作用在金属结构上。本次毕业设计通过给定的设计参数对金属结构进行设计计算，确定金属结构的各类参数并进行校核验算，使用CAD将设计成果进行绘制，使用CREO进行仿真建模。

关键词：起重机、金属结构设计、CREO建模

Abstract

Tire-type container gantry crane in the large-scale specialized container terminal operations played a great role in improving the production efficiency, increase the economic efficiency and improve the working environment. It consists of metal structure, hoisting mechanism, cart operation mechanism, car operating mechanism and telescopic spreader and so on. The metal structure is a trolley type container gantry main body, all kinds of load directly or indirectly on the metal structure. The graduation design through the given design parameters of the metal structure design and calculation to determine the various types of metal structure parameters and check the calculation, the use of CAD to design the results of the use of CREO simulation modeling.

Keywords: crane, metal structure design, CREO modeling

第1章 绪论 1

1.1 目的及意义（含国内外的研究现状分析） 1

第2章 设计计算 2

2.1 性能参数 2

2.2 设计方法 3

2.3 金属结构的材料及许用应力 3

2.4 起重机计算载荷及其组合 5

2.5 主梁设计计算 6

2.5.1 主梁的截面形式 6

2.5.2 主梁截面尺寸 6

2.5.3 主梁强度校核 7

2.5.4 主梁的刚度校核 11

2.5.5 主梁的稳定性验算 11

2.6 支腿设计计算 12

2.6.1 支腿截面尺寸 12

2.6.2 变截面受弯构件的折算惯性矩 13

2.6.3 支腿的强度计算 14

2.6.4 支腿的刚度计算 16

2.6.5 支腿的稳定性计算 17

第3章 金属结构的虚拟设计 19

3.1 主梁、支腿的虚拟设计 19

3.2 虚拟装配 20

第4章 环境影响及经济性分析 21

第5章 全文总结与展望 22

参考文献 22

致谢 24

绪论

目的及意义（含国内外的研究现状分析）

起重机是在现代工业实现生产过程中的自动化，机械化，提高劳动生产率至关重要的生产机械。它对国民经济发展、满足人民的物质和文化的需求起着重要的作用。随着经济的快速发展，生产的机械化，自动化程度不断提高，起重机的适应性也在不断提升，产品类别的发展不断增加，使用越来越广泛。在建设高层建筑，建造数万吨或数十万吨的大型船舶，发射火箭和导弹，大型发电站的建设安装，重载荷卸载等等的过程中发挥着不可替代的作用。同时，起重机的设计和制造也从一个角度反映了一个国家工业的现代化水平。

金属结构是起重机的及其重要的一部分，它是整个起重机的骨架，用于安装起升装置，电气设备，以及支撑负载的提升，承载在起重机上的各种负荷。起重机依靠设计完成的金属结构作为支架从而形成一定的作业空间，实现预定的运动规律。

金属结构作为一个完善的工业产品，是在冶金工业和机械制造业的发展的基础上，以满足建筑业和交通运输业的快速发展需要。随着冶金行业的发展，钢铁新品种不断增加，起重机金属结构的材料也在不断发展。如今大多数起重机的金属结构采用薄壁型材和异型钢结构，以减少拼接焊缝的结构，提高耐疲劳性;使用各种高强度低合金新材料提高承载能力，改善应力条件，减轻重量和增加外观等。目前，有很多外国专门生产起重机的制造商，包括利勃海尔（LIEBHERR），特雷克斯 - 德马格（TEREX-DEMAG），马尼托瓦克（MANITOWOC）等公司都有较高的市场份额。

我国的起重机金属结构应用也有较长的历史，但真正形成产业还是在新中国成立以后。进入21世纪后，我国的起重机械已经在世界上占有举重轻重的地位。在国内也有很多专业生产大型起重机的生产商，包括中联重科，三一重工，振华重工，徐州重工等公司，它们的产品已在国内、国际起重机械领域具有较高的影响力。

本次毕业设计的目的和意义在于将大学四年的学习进行一个汇总，将在大学四年中所学习的大多数课程知识运用在设计中。在本次设计中，对材料力学和理论力学的知识有一定的要求，使我在进行设计的过程中回顾了一遍这两门课程的理论知识，在进行设计的过程中我更加全面的学习了起重机械；在绘制CAD图纸的过程中，使我能够熟练使用CAD；在使用CREO建模的过程中，我学会了使用CREO来进行建模仿真，为我更好的走上工作岗位做了良好的铺垫。

设计计算

性能参数

起重机的技术参数代表了起重机的作业能力，是设计起重机的根本依据。设计港口起重机械时，需要根据具体的情况，如工作环境，工作载荷等来确定起重机的主要性能参数。本次设计的轮胎式集装箱门式起重机的具体性能参数如表2.1。

表 2.1 设计参数

设计方法