液壓機上橫梁的設(shè)計 2.pdf

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1、8MN三梁四柱鑄造結(jié)構(gòu)上橫梁設(shè)計（單缸）技術(shù)參數(shù)：公稱壓力P：8MN介質(zhì)壓力p：31.5MPa最大工作行程S：600mm最大開間H：1200mm工作臺尺寸L×B（長×寬）：1200×1000mm工作速度V：10mm/s一、活塞缸尺寸設(shè)計計算1、活塞頭直徑：4P4?8D???0.5686m?570mm?圓整到系列?頭?p??31.52、活塞缸內(nèi)徑：D?D?570mm內(nèi)頭???3、活塞缸外徑：D?D外內(nèi)???-3p????110~150MPa取????150MPa150D?570?715mm外150?3?31.54、各部分尺寸（見圖1）：圖1液壓缸各部分尺寸示

2、意圖1S??D-D??72.5mm外內(nèi)2t??1.5~2?S?1.8?72.5?131mmh??1.5~2?S?1.8?72.5?131mmR?0.25r?0.25?285?71.3mm11R??0.15~025?S?0.2S?0.2?72.5?14.5mmP5、法蘭外徑：????gFhF為法蘭和橫梁的實際接觸面積，????80~100MPahg取????80MPagP8252F??m?1?10mmh???80g?22法蘭直徑：由?D??D?R???F可得h外h4π2??26[D?715?14.5]?1?10h4D?812mmh二、立柱尺寸設(shè)計計算：P??

3、??F為每根立柱的面積nF????45~55MPa取????45MPaP8242F???0.0444m?4.44?10mm45n45?444F4?4.44?10立柱直徑:d???238mm??三、立柱、工作臺與橫梁的布置工作臺尺寸：1200×1000mm圖2立柱與工作臺的位置布置四、上橫梁強度、剛度的計算1.由于上橫梁的剛度遠大于立柱的剛度，因此可以將上橫梁簡化為簡支梁，如圖3：圖3上橫梁簡化受力圖P?lD?最大彎曲在梁的中點：Mmax????2?2??D——————缸法蘭的環(huán)形接觸面積平均直徑l——————立柱寬邊中心距715?812D??764mml=

4、1438mm28?1438764??3Mmax?????10?1.90MN?m2?2??P最大剪力為：Q??4MN2最大撓度在梁的中點，由于亮的跨度與高度相比不是很大，因此應(yīng)考慮剪力對撓度的影響，梁中點撓度為：323Pl??D??D??kPl??D??f0??1?6???4?????1?2???48EJ????t???t???4GF???t??3.中間截面慣性矩計算：梁的高度?。篽?3d?3?238?714mm將上橫梁的橫截面簡化為工字梁，如圖4所示圖4上橫梁橫截面簡化圖先求截面底邊W—W軸的慣性矩JwJ??J??Saw0ii式中J—每塊矩形面

5、積對本身形心軸的慣性矩03bhiiJ?012b—每塊矩形面積寬度ih—每塊矩形面積高度iS—每塊矩形面積對W—W軸的靜面矩iS?FaiiiF—每塊矩形的面積ia—每塊矩形面積形心到W—W軸的距離i再求出整個截面的形心軸Z—Z軸到W—W軸的距離h0?Sih?0?Fi整個截面對形心軸的慣性矩為2J?J?h?FZW0i為了方便，借助表格輔助計算（表1）表1.梁的慣性矩計算表1序3bihi號bi/mhi/mmFi=bihai/mmSi=Fi-aiJi=Si-aiJ?03412mi/mm/mm/mm2/mm4110000.375x375x714-0.1875x375

6、x(714-(714-0.1875x)24.395x30.1875x)375x2x+1005050x+5689-0.375x(50x+500)(689-(689-0.375x)210416.7x+1000.375x)(50x+500)041666.73x614-0.75x614x-357357(614x-3572(614-0.75x2)0.083x(614-0.75x20.75x2)0.75x)34x+1005050x+50.375x+25(50x+500)(0.375x(50x+500)(0.375x10416.7x+1000+25)+25)204166

7、6.7510000.375x375x0.1875x375x×0.1875x(0.1875x)2375x4.395x3Σ7141245x-0.75x2+1000中間截面最大壓應(yīng)力：Mmaxh01.9h09????10MPa?340MPaYJJZZ將表格計算結(jié)果代入h0，JZ計算公式，并將計算結(jié)果代入此方程，利用二分法和excel軟件解得：對于x≥20的值，最大壓應(yīng)力均滿足剛度要求中點撓度f0323Pl??D??D??kPl??D??f0??1?6???4?????1?2???48EJ????l???l???4GF???l??式中，E=210GPaE210G=

8、??80.08GPa2?1???2??1?0.3?J=JZF=?F