朱 涛

(太原重工股份有限公司技术中心，山西 太原 030024)

0 前言

桥式起重机作为起重机的一种重要结构形式被广泛应用于工矿企业，是生产作业过程中主要的装卸设备[1]。桥架是起重机最重要的结构件，质量一般占整机自重的60%以上，而桥架的质量主要取决于2根箱形主梁的质量[2]。主梁是桥式起重机的主要组成结构件，也是整机载荷的主要承载部件，其设计参数取值的优劣对整机的设计起决定作用[3]。传统的桥式机主梁结构设计，大都根据设计经验或采用对原有设计图纸进行修改的方法，这样设计出的产品虽能满足工程性能上的要求，但具有过大的安全系数和裕度，必然导致材料的浪费和主梁自重的增加。

实践证明，在机械设计中采用优化设计方法，不仅可以减轻机械设备自重，降低材料消耗与制造成本，而且可以提高产品的质量与工作性能[4]。因此，优化设计已经成为现代机械设计理论和方法中的重要组成部分，并且越来越受到机械设计领域中的科研工作者及工程技术人员的重视。

本文对桥式起重机主梁结构进行几何参数优化，使主梁的结构尺寸更加合理，减轻其自重。本文的研究对起重机设计和改进具有一定的指导意义和较高的参考价值。

1 主梁优化数学模型的建立

优化数学模型，就是用于描述优化问题的设计内容、优化意图、变量关系和有关条件的数学表达式。数学模型是优化设计的基础。优化数学模型包括三大要素，即目标函数、设计变量和约束条件。……