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人类利用起重机械对物件进行起吊、装卸、运输和安装等操作作业。利用起重机械能够完成人类不能轻易完成的重大物件搬运工作,能够极大减轻了人类的体力劳动强度,并且能够极大提高了生产效率,从而使其在许多领域得到了广泛的应用。吊臂是起重机主要承载部件,起重机的最大起重能力取决于臂架的强度。因而臂架设计非常重要,其结构设计的好坏不仅影响到整机重量、重心高度和稳定性等因素,而且还影响到起重机的整机性能和经济成本。在确保臂架结构设计安全的条件下,减轻臂架的重量,不但可以降低整机自重、节省原材料,而且还可以减轻运行机构的负载,减少整机的造价,提高起重机的起重特性和使用经济性。因此,臂架的轻量化对提高起重机整机经济性具有极大的实际意义。本文主要依据GB/T 3811.2008《起重机设计规范》,应用其中对载荷和强度的计算方法的规定,主要对几种典型箱形截面:矩形、六边形、八边形、以及“U”形截面通过对截面面积、质心位置、惯性矩以及抗弯模量进行对比分析,并结合合肥神马科技集团有限公司50吨级别伸缩臂履带式起重机的实例,应用数值计算方法和有限元分析方法进行对比分析,总结出各种截面形状对臂架的影响规律。得出结论:随着臂架截面边数的增加,臂架截面面积、截面惯性矩和抗弯模量都呈减小趋势,将其它几种截面形式与四边形截面进行对比,六边形、八边形和“U”形的截面面积相对于四边形分别减少5.5%、6.5%、7.2%,六边形、八边形和“U”形的Y轴截面惯性矩相对于四边形分别减少13%、15.1%、16.7%,六边形、八边形和“U”形的Z轴截面惯性矩相对于四边形分别减少11.4%、13.1%、14.3%。实例中的八边形和“U”形臂架比六边形臂架重量分别减少了4%、6.5%,并且臂架应力分布更加均匀,材料利用率更高。