- 文献综述（或调研报告）：
在进行设计工作之前，我首先找到一些起重机的文献资料，包括网络图片、视频等等，这些资料对我了解起重机的整体构造起了相当大的作用。之后我集中于查阅旋转机构有关文献，了解到了许多前人总结的经验和技巧，这些对我进行设计工作都给了我很大的帮助。
董达善详细介绍了有关港口起重机设计计算知识。其中包括较为详尽的结构图示和设计实例[1]。门座起重机的结构可分为两部分。上旋转机构相对于固定机构可以整圈旋转。它可以通过组合升降、变幅和旋转来提升和移动环形圆柱空间中的物体。下运行机构由龙门架和行走机构组成。机架底部装有行走轮或行走小车。运行机构使整个起重机在地面或建筑物上沿轨道行进。旋转机构是门座起重机的四种大型机构中的一种。它围绕起重机的垂直轴在水平面上沿着圆弧线移动货物，具体进行旋转运动。当旋转机构和变幅机构两者配合工作时，起重机将以内外半径最小和最大的圆弧面为工作范围。当起重机采用俯仰起吊机构工作时，可实现货物在圆筒形空间内的升降。旋转机构又可以分为支承装置和驱动机构，支承装置主要负责承受起重机旋转部分的压力，防止回转部分倾覆，驱动机构则负责驱动旋转部分相对固定部分旋转，从而使转臂上的货物移动，完成工作。所有起重机都必须具备此二者才能够完成回转运动。在门座起重机中，回转部分包括转柱、人字架、机器房、臂架等，固定部分包括门架、运行台车等。本项目所设计的立式电动机行星减速器传动旋转机构运动过程为，由设置在机器房里的立式电动机带动行星减速器，驱动小齿轮，小齿轮驱动回转机构。
常用的支承装置可分为转盘式和柱式[2]。转盘式特点是先在门架上布置滚道，再在上面安装滚动体，形成转盘，最后将回转部分装在上面。柱式回转支承组成部分有立柱、水平反力支承和垂直推力支承。转柱式门座起重机设计，会在旋转平台下面装有转柱，借助上水平滚轮和下推力轴承使转柱支承在门架中，这样就把上部旋转部分的全部作用力传递到门架中去。定柱式回转支承特点是立柱固定在基础结构上，回转部分像钟罩一样盖在立柱上，通过上下支承保持稳定。回转驱动机构常用五种传动形式，本项目为立式电动机—行星齿轮减速器传动，由于回转部分所受载荷较大，为防止过载需在齿轮传动系统中加装极限力矩联轴器。此外，回转机构适合采用可操纵的常开式制动器，它应该满足在最不利载荷情况（最大风载、臂架处于最不利位置、起重物最大偏角）下制动力矩可使回转部分停止运动，对塔式起重机来说，是使停下的回转部分保持静止，制动减速度不宜大于起动加速度值。
对于支承装置的设计选择，刘艳群等人曾经分别计算了几种极限情况下三排滚柱式回转支承受到的轴向力以及倾覆力矩，确定出最大载荷情况[3]。对结果进行分析比较，分析静态承载能力，计算出上下滚道的静态安全系数，将其和许用安全系数对比得出回转支承是否满足安全使用要求的结论。另外还计算了安装螺栓的承载能力，通过对极限状态下受载最大螺栓的工作载荷计算，得出其安全系数，进而可确定螺栓承载能力是否可确保塔机安全使用的结论，最终得到了塔机的安全使用范围。这个计算过程对设计回转支承机构有很大启发，细致地介绍了起重机的工作原理及支承结构，使起重机内部结构的装配更加清晰明确，对于回转支承机构的设计计算是相当有利的。
回转支承的正常与否，与起重机的运行情况息息相关。张学东分析了回转支承装置的常见故障，并深析其原因，其中最主要原因包括两方面，一为回转支承的设计和选取，二为装配、使用和维护[4]。针对这两方面，作者均提出了具体原因解释及相应对策，针对前者，很明显如果选择支承装置不合适，就不会较好地承受回转部分的压力及倾覆力矩，久之必然造成故障，要想解决必须使用科学的选择方法，即计算当量外载荷和回转支承当量静容量，从而确定工作级别，选取合适等级的回转支承装置。支座的加工也需要注意满足要求，各道工序环环相扣，若一道工序没能保证精度，到最终装配环节必然出现错误。针对后者，装配时的误差过大，长时间使用不加注润滑油等行为都会严重影响塔机运行。除了装配式严格保证精度外，回转支承的定期保养也极为重要。对这些分析及对策进行深入理解，便可以减小回转支承故障，最大程度地延长塔机寿命。此外，不同支撑点的刚度对起重机也有显著影响[5]。
梁志成发明了一项名叫门式起重机回转机构的专利，具体结构包括电动机、制动器、齿轮，制动器与电动机相连接，齿轮与门架上的齿圈啮合，为典型式结构。此机构采用脚刹液压制动器，解决了传统电力液压制动器由于制动冲击大而引起门架晃动的问题[6]。从具体结构布置上来看也属于比较合理的，占地面积较小，使机器房有多余空间放置其余设备。这对设计回转驱动机构提供了相当大的帮助。雷洪林等人设计了臂架式起重机使用配重的精确计算方法，传统计算方法精度差、效率低，新计算方法采用计算机软件，将起重机简化三维模型导入，施加载荷后即可自动计算出所需配重的重量和应力比，从而得出起重机结构是否超出承载上限的结论，经过抗倾覆稳定性验算证实方法是正确的[7]。
减速器为回转机构中较重要的组成机构，本文采用的行星减速器的特点是具备较高的传动效率，有效地利用了功率分流，而且输入输出轴的同轴性使它占用相对小的体积，相对轻的重量，并且内啮合方式可以承载相对高的载荷，相对更加稳定[8]。行星减速器的失效形式主要是齿轮工作面发生胶合或疲劳点蚀，设计时通常主要保证齿面接触疲劳强度。齿轮选用材料大多需要进行热处理，如渗碳、淬火、回火等等。其中NGW型减速器由于具备大传动比范围、高效率低成本等优点而广泛应用于港口起重机械设备上[9]。若想提高转臂轴系的旋转精度及刚度，预紧轴承是最为简便的方法，采用这一方法同时还可以节能降低污染。行星减速器可采用多种形式，包括3K行星齿轮传动、谐波传动、渐开线少齿差齿轮传动和摆线针轮传动等。这些传动的结构均较为紧凑，具有很大发展的空间。美国的Mirko Blagojevic教授等人设计了一种新型两级摆线减速器，传统的两级摆线减速器是通过单级摆线减速器的简单组合获得的[10]。单级减速器与两个相同的摆线盘啮合，以平衡动态载荷并获得均匀的载荷分布。因此，传统的两级减速器总共有四个摆线盘。而作者所发明的在每级各有一个摆线盘，结构相当紧凑。在通过有限元法进行应力状态分析后发现摆线圆盘所受载荷均匀，提出方案正确。此外，还可以通过改变空间时间划分等优化技术实现起重机效率的提升[11]-[12]。
渐开线少齿差行星齿轮传动形式主要有K-H-V型和2K-H型，另外还包括三内啮合和做成锥齿轮型的传动装置[13]。主要特点为传动比大，一级传动比可达一百，两级传动将大于一万；对过载和冲击承受性能高；输出轴与电动机同轴，便于安装使用；运行可靠，使用寿命长；传动效率较高等等。综合上述特点，少齿差传动广泛应用在当下先进工业中，前景广阔。现如今，我国在渐开线少齿差减速器方面还没能做出统一标准，造成设计时并无基准，参数也不一致，达不到互换性的要求。所以为了提高国产少齿差减速器的性能，应该在划定基准、结构优化等方面努力奋斗。
