回转机构是臂架类起重机重要的工作机构,根据起重机设计规范,回转驱动装置与传动部件的计算载荷,要考虑摩擦阻力矩、风阻力矩、倾斜阻力矩等静载荷,而动载荷仅考虑由回转机构起、制动所引起的惯性载荷。然而,在回转机构实际的运转过程中,特别是在制动时,机构中发生的冲击振动现象十分明显,但这种非常显著的动态效应在回转机构的强度计算中仅由安全系数来考虑,也就是把较复杂的动态系统人为地转化为简单的静态系统并没有准确地反映事物的本质。因此,深入研究回转机构在制动时的动态过程,准确地分析回转机构动载荷产生的原因以及影响因素,对起重机的设计是十分重要的。针对以上问题,本文以MQ4033门座起重机臂架系统为研究对象,以有限元和机械动力学为理论基础,运用ANSYS8.1对臂架系统在回转制动时的工况进行动力学分析,获得了臂架系统的模态特征以及在回转制动时的动力响应。主要的研究工作如下: 1)介绍了门座起重机臂架系统的结构形式,分析其工作原理,结合机械动力学相关知识针对起重机的回转制动工况建立力学模型,从理论上获得门座起重机臂架系统在回转制动时的力学参数和动力特性。 2)运用ANSYS8.1对门座起重机的臂架系统建立有限元计算模型,给出了用梁单元BEAM188建模的原则和步骤,为今后用梁单元进一步开展对门座起重机的有限元分析奠定基础,并且采用APDL(ANSYS Parametric Design Language)语言实现参数化建模,使得在有限元分析过程中对模型的修改以及再次计算方便、快捷,达到虚拟设计的效果。 3)对门座起重机空载和满载两种工况进行静力分析,寻求充分利用门座起重机的承载能力、降低自重的有效途径。 4)研究了臂架系统的动态特性,对其进行模态分析,提取了前几阶固有频率、主振型及其振型图,并对结果进行分析,验证结构动态特性的正确性,为以后在新产品的设计中能够进行结构动态特性的预估及优化设计提供方法。 5)利用ANSYS8.1对起重机回转制动进行瞬态动力学分析,从而获得臂架系统在该工况时的瞬态动力响应,包括动应力、动位移响应仿真云图和典型节