本课题为哈尔滨工业大学机电工程学院工程机械与物流技术实验室建设项目。为配合工程机械系教学、科研及学科建设发展需要，本实验室急需一台可变换上部结构的水平臂塔机，目前市场上尚未有此类适合规格的起重机可供选购。因此我研究室拟采用自行设计、委托制造的方式获得该起重机。本文分为设计、有限元分析和加工制造等部分，在设计部分重点关注起重机的金属结构设计，决定采用组合式设计方法，不仅对一种塔机类型的各个结构件进行组合设计而且在不同类型塔机之间进行组合式设计。依据《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-92)和《起重机设计规范》(GB3811-2008)对起重机的主要结构部件进行总体结构设计，并绘制工程图纸，再选配工作机构与驱动控制部分以完成对整台塔式起重机的设计。在此基础上应用有限元分析软件对整机结构进行简化和等效以建立有限元模型，对有限元模型进行静力分析，校核其强度、刚度和稳定性，通过计算结果分析修改设计尺寸，以满足要求。对组合式塔式起重机结构进行动态特性有限元分析，得出其低阶固有频率。进行动力响应分析时对吊重的离地起升工况进行瞬态响应分析，分析结构在动载荷作用的变形及动应力。经过以上设计分析，依据工程图纸加工制造该塔式起重机，最后进行安装。