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大型动臂塔式起重机是修建超高层建筑的必需装备,随着高层建筑的普及,越来越多的动臂塔机将被采用。大型动臂塔机的标准节重量大、爬升高度高,传统爬升系统对其不再适用。爬升过程是塔机事故的多发环节,如何实现动臂塔机安全便捷的爬升是其设计和使用过程中的难点。动臂塔机设计过程中,需要对产品进行CAD建模和CAE分析。目前,国内动臂塔机研发单位通常采用CAD建模和CAE分析单独进行的方法,创新性差,设计效率低。如何高效地将结构设计和仿真分析集为一体,快速实现机械产品设计开发,是亟待解决的关键问题。本文设计了一种大型动臂塔机爬升系统,提出了基于概念模型的CAD/CAE集成化设计方法,并运用到动臂塔机顶升套架设计中。论文主要工作如下：(1)分析了动臂塔机外爬升原理,设计了一种大型动臂塔机外爬系统。利用顶升配平系统、内嵌式踏步实现了自检配平状态、内爬外爬标准节共用的外爬升。利用顶升套架、顶升油缸、顶升围框为标准节引进预留了空间,利用引进横梁、引进小车、专用吊具实现了标准节的引进。(2)分析了动臂塔机内爬升原理,设计了一种大型动臂塔机内爬系统。利用自翻式爬爪、可调式顶紧装置、组合式爬带等结构,减少了爬升过程中的人为操作,保证了塔身和围框之间的间隙,满足了多种内爬高度的需求。利用顶升节、顶升横梁、顶升围框、顶升油缸、爬带协同作业,实现了大型动臂塔机安全便捷的内爬升。(3)提出了基于概念模型的集成化设计方法,将概念设计思想与集成化方法结合,运用NX/WAVE技术和自上而下的建模思想,实现了大装配件的集成化设计。(4)在集成软件Siemens NX8.0中,建立了650吨·米动臂塔机顶升套架的集成化模型,实现了顶升套架结构设计和仿真分析的集成,验证了基于概念模型的CAD/CAE集成化设计方法的可行性。