本書在講解起重機械結構、工作原理、結構分析的基礎上，對起重機械主體結構進行模態(tài)分析和反應譜分析，建立起重機產品的數字化建模及計算分析流程；充分考慮不同工業(yè)場景起重機的結構設計和應用特點，闡述了核工業(yè)廢料搬運起重機、汽輪機泵房潔凈起重機、超大跨度橋式起重機、鐵路貨場集裝箱門式起重機、無齒輪傳動起重機、可伸縮式電動懸掛起重機等17類起重機的結構設計、技術參數、控制技術創(chuàng)新點及發(fā)展趨勢、主要應用情況等內容；解析了起重機械關鍵零部件結構設計要點，總結了起重機智能化關鍵技術應用及發(fā)展趨勢。
聶福全，教授級高工，博士生導師，河南省特聘教授，國家萬人計劃領軍人才，國家創(chuàng)新人才推進計劃科技創(chuàng)新領軍人才，全國機械工業(yè)科技創(chuàng)新領軍人才，河南省省管優(yōu)秀專家，河南省科技創(chuàng)新杰出人才，中原千人計劃產業(yè)創(chuàng)新領軍人才，河南省高層次人才（B類），太行學者，牧野英才，河南省首屆創(chuàng)新爭先獎章獲得者(全省企業(yè)僅一人)、河南省科技創(chuàng)新十大領軍人物、科技部創(chuàng)業(yè)導師，享受國務院政府特殊津貼、河南省政府特殊津貼。國務院辦公廳專家咨詢委成員，中國機械工業(yè)聯合會專家委成員丶河南省“十四五”規(guī)劃咨詢專家委專家委員，河南省機械專業(yè)研究生教育指導委員會副主任委員，河南省技師學院評審專家委委員，鄭州市、新鄉(xiāng)市十四五規(guī)劃專家咨詢委專家委員，鄭州市高新區(qū)"資本力量"項目發(fā)展顧問。先后獲中國機械工業(yè)科技進步獎，河南省科技進步獎等省部級科技獎及成果90余項，獲國家專利139項，軟件著作權146項，河南省重大裝備首臺套9項，編制國家及行業(yè)標準12項，著有專著4部、發(fā)表論文400余篇，6項國家科技支撐計劃、國家863計劃，4項河南省重大科技專項、20余項河南省重點科技計劃負責人，河南省起重機械數字化設計與制造創(chuàng)新型科技團隊技術帶頭人，起重裝備國家認可實驗室主任，河南省智能化起重裝備關鍵技術工程研究中心主任，河南省起重裝備5G應用關鍵技術工程研究中心主任，河南省起重機械公共技術研發(fā)設計中心主任，河南省起重物裝備重點實驗室主任，兼任中國重型機械工業(yè)協會成套分會副理事長，減量化起重機技術創(chuàng)新聯盟副理事長，國家綠色制造聯盟理事，中國機械工程學會物流分會常務理事，河南省焊接學會副理事長，長期從事起重裝備設計、焊接工藝何焊接技術研究工作。
第1章橋門式起重機結構分類001
1.1橋門式起重機分類001
1.2橋門式起重機特點002
1.3橋門式起重機實例003
1.4橋式和門式起重機區(qū)別005
1.5橋式和門式起重機結構設計共同點006
第2章橋式起重機主結構響應譜分析007
2.1概述007
2.1.1模態(tài)分析的基本過程007
2.1.2譜分析的基本過程008
2.2結構有限元建模方法與計算流程009
2.2.1實體模型的建模009
2.2.2有限元建模與網格劃分014
2.2.3模態(tài)分析求解過程017
2.2.4地震響應譜分析（SPRS）求解過程019
2.3計算結果的提取與處理026
2.3.1模態(tài)分析結果的提取026
2.3.2地震響應譜分析（SPRS）計算結果的提取033
2.4關鍵步驟及注意點037
2.4.1模型規(guī)模與質量的控制037
2.4.2地震載荷譜數據點較多時的處理方法037
2.4.3ANSYS坐標系038
2.4.4響應譜分析結果提取中的節(jié)點平均化處理038
2.4.5計算和分析過程中的注意點038
第3章超大噸位起重機結構設計040
3.1超大型起重機設計難點040
3.2產品設計結構特點和技術參數041
3.3主要結構創(chuàng)新性設計041
3.3.1采用有限元分析，實現結構最優(yōu)化042
3.3.2采用歐式小車設計結構，實現起重機輕量化043
3.3.3采用安全性設計，提高運行可靠性044
3.3.4運行機構采用鉸接方式045
3.3.5采用電氣防搖擺技術045
3.4結論046
第4章基于ANSYS的900t移梁機門架鋼結構計算分析047
4.1主要技術參數047
4.2主梁鋼結構有限元分析計算048
4.3建立有限元計算模型049
4.3.1材料特性分析確定050
4.3.2邊界約束條件確定050
4.3.3不同工況計算050
第5章低溫環(huán)境下門式起重機的設計054
5.1低溫環(huán)境下門式起重機設計的技術難點055
5.2低溫環(huán)境下門式起重機的主要設計特點055
5.2.1低溫環(huán)境下鋼結構的抗脆性研究055
5.2.2低溫環(huán)境下傳動機構的可靠性保護056
5.2.3低溫環(huán)境下電氣元件的預熱和保溫057
5.2.4溫度大范圍變化引起的門式起重機的內應力釋放058
5.2.5安全性設計058
5.3低溫環(huán)境下門式起重機的整體結構設計特點059
5.4結論059
第6章基于ProE的起重機小車參數化設計應用060
6.1建立小車架結構和系統架構061
6.2系統設計原理與工作流程061
6.2.1系統設計原理061
6.2.2系統工作流程064
6.3總結067
第7章不同場景起重機設計特點068
7.1基于抗輻射遠程數字控制的核廢物搬運起重機結構設計068
7.1.1設計依據069
7.1.2關鍵技術確定069
7.1.3產品主要結構設計069
7.1.4結論075
7.2多維度姿態(tài)可控的汽輪機泵房潔凈起重機結構設計076
7.2.1主要關鍵技術076
7.2.2具體設計方案077
7.2.3結論082
7.3基于模塊化主梁的超大跨度橋式起重機結構設計082
7.3.1要解決的關鍵技術082
7.3.2產品的整體結構設計和技術參數083
7.3.3關鍵技術設計方案085
7.3.4結論088
7.4基于信息化管理的鐵路貨場集裝箱門式起重機089
7.4.1產品設計整體思路及關鍵技術089
7.4.2與國內外同類技術比較095
7.4.3結論095
7.5具有能量回收特性的內轉子永磁同步電動機無齒輪傳動起重機結構設計095
7.5.1永磁同步電動機設計關鍵技術096
7.5.2基于永磁同步電動機的起重機關鍵結構設計097
7.5.3產品的檢測102
7.5.4結論103
7.6可伸縮式電動懸掛起重機結構設計103
7.6.1產品整體結構設計思路103
7.6.2具體機構設計特點104
7.6.3效果105
7.7基于多組同步抓取智能控制技術的軋輥換輥起重機結構設計105
7.7.1多組同步抓取智能控制起重機整體結構設計105
7.7.2集成自動化控制技術108
7.7.3結論111
7.8全自動垃圾起重機關鍵技術問題及解決方案111
7.8.1國內外垃圾起重機應用現狀112
7.8.2全自動垃圾起重機技術上需要解決的難題112
7.8.3正在研究的技術方案113
7.8.4結論117
7.9自動上下料的全自動冶金多功能起重機結構設計118
7.9.1整體技術方案設計118
7.9.2主要技術參數118
7.9.3主要結構設計特點118
7.9.4結論122
7.10小車下置式低凈空雙梁橋式起重機結構設計122
7.10.1設計思路122
7.10.2整體結構方案設計123
7.10.3效果124
7.11新型全液壓港口輪胎門式起重機結構設計124
7.11.1產品主要技術性能及技術參數124
7.11.2產品主要特點125
7.11.3液壓系統原理126
7.11.4關鍵結構的有限元分析計算128
7.11.5結論129
7.12狹小空間過軌起重機結構設計130
7.12.1設計思路及整體結構設計130
7.12.2關鍵結構設計131
7.12.3結論135
7.13四梁六軌鑄造起重機結構設計135
7.13.1起升機構及運行機構的設計135
7.13.2吊具的設計136
7.13.3主梁結構136
7.13.4橋架136
7.13.5電氣控制系統設計137
7.14三梁四軌橋式起重機結構設計141
7.14.1設計思路142
7.14.2結構設計142
7.14.3效果143
7.15大型抓斗式挖泥船技術應用特點及發(fā)展趨勢143
7.15.1大型抓斗式挖泥船國內外技術現狀144
7.15.2大型抓斗式挖泥船國內外技術應用趨勢145
7.15.3結論147
7.16基于輕量化設計特性的上旋轉起重機結構設計148
7.16.1結構設計方案148
7.16.2結構設計特點分析148
7.16.3效果150
7.17鋼筋深加工行業(yè)專用智能起重機結構設計150
7.17.1產品設計的理論依據151
7.17.2產品設計的目標154
7.17.3產品設計的主要內容154
7.17.4成果研究的科學性及創(chuàng)新點159
7.17.5國內外技術對比160
第8章起重機械關鍵零部件結構設計161
8.1起重機制動器連接方式的結構改進161
8.1.1結構改進162
8.1.2效果162
8.2新型起重機緊湊型卷筒結構設計163
8.2.1緊湊型卷筒設計思路163
8.2.2卷筒結構設計163
8.2.3使用效果164
8.3基于滾珠絲杠結構的核工業(yè)用起重機伸縮夾鉗吊具164
8.3.1結構設計方案165
8.3.2效果166
8.4起重機集成式滑輪梁結構設計166
8.4.1滑輪梁的結構設計改進167
8.4.2效果167
8.5自激振動六瓣液壓抓斗的設計167
8.5.1液壓抓斗的整體設計要求168
8.5.2液壓抓斗主要結構設計特點168
8.5.3結論173
8.6高卷揚起重機自動減速平衡起升機構設計173
8.6.1設計思路174
8.6.2自動減速平衡起升機構產品結構設計174
8.6.3結論175
8.7基于雙卷筒纏繞的大起升高度起重機起升機構設計176
8.7.1大起升高度起重機起升機構設計思路176
8.7.2具體結構設計177
8.7.3卷筒長度計算177
8.7.4結論177
第9章起重機智能化關鍵技術應用及發(fā)展趨勢178
9.1起重機智能化技術主要應用領域178
9.1.1安全監(jiān)控和故障診斷方法研究178
9.1.2智能電氣防搖擺技術179
9.1.3精確定位技術180
9.1.4數字化結構設計技術180
9.1.5智能遙控和遠程控制技術181
9.1.6智能安全防碰撞技術181
9.1.7自動控制系統182
9.1.8數據庫優(yōu)化、數據歸檔和信息化監(jiān)控技術182
9.1.9基于光纖光柵傳感的在線監(jiān)測及安全評估技術182
9.2起重裝備關鍵智能技術發(fā)展趨勢183
9.2.1智能起重機的體系結構183
9.2.2智能控制的新理論與新技術184
參考文獻188
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