随着社会的发展、科技的进步,桥式起重机的市场竞争日趋激烈,如何在使用性能和安全性能满足要求的情况下,降低产品的价格是桥式起重机厂家提高企业生存能力所面临的主要问题。本课题针对山东达驰电气有限公司车间对QD400t电动双梁桥式起重机的需求,对主梁结构进行初步设计,并以此为基础进一步优化分析,使其结构更加合理,降低材料消耗,降低整机高度。课题工作对降低桥式起重机自身成本和基建成本具有重要的意义。针对QD400t桥式起重机的工作环境、工作状态等,选择了双梁式箱型主梁结构,端梁与主梁连接采用对接形式,完成了桥式起重机的布置形式及技术参数的初步设计。针对初步选定的主梁形式,分析其受力工况,根据设计标准的要求,采用经典的强度、刚度和稳定性计算方法,完成了主梁的结构设计。采用SolidWorks软件对桥式起重机进行了三维建模和二维制图。采用有限元分析软件ANSYS Workbench对初选的主梁进行静态分析,结果表明初步设计的主梁刚度和强度都满足钢材许用值的要求。用ANSYS Workbench对主梁进行线性屈曲分析,得出前六阶屈曲变形和屈曲载荷因子,从变形图上得出主梁最易失稳的部位,对易失稳的局部进行加强,提高了主梁的局部稳定性。用ANSYS Workbench对主梁进行了模态分析,得到了主梁前六阶模态的固有频率和振型。前六阶模态下的固有频率均较小,符合人体工程学,保证了司机室操作人员在操作过程中不会因为振动产生疲劳、头晕等不适现象,同时对防止起重机发生共振,提高主梁的寿命具有重要的指导意义。为进一步进行各类动态分析提供了基础。通过对初选主梁的静态分析和动态分析,表明主梁满足静刚度、强度以及动刚度等要求,且有足够的安全裕量,在此基础上建立了主梁结构尺寸的优化模型,对主梁的截面高度进行了优化,确定设计变量、目标函数、约束条件等,用VB语言进行编程,找出最优解。对最优解的主梁进行力学分析。结果表明主梁满足刚度和强度设计准则要求的前提下,主梁的自重和主梁端面高度有大幅度的改善。