浅析吊耳的设计.doc

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1、浅析吊耳的设计吊耳做为起重设备和工具连接的重耍部件，关系到整个系统的稳定性、安全性。一旦吊耳失效，整个系统将面临崩溃，导致危险的发生，可见吊耳在设计整个系统设计的重要性，下而就吊耳在系统屮如何受力分析及如何设计、布局浅谈一下自己的总结。一、概述吊耳作为承重工具的重要部件，在系统中可能受到拉升、挤压、剪切、弯曲等受力，受力情况较为复杂多样，可借助于拉曼公式对吊耳的主要尺寸进行设计，拉曼公式简单易记，操作方便，但局限于吊耳孔径与销轴轴径的尺寸公差要求，使用范围受到限制，于是还耍借助常用的强度校核方法进行校核。除基本尺寸的校核外，吊耳的焊缝也是受

2、力较为集中的部位，坡口形式、焊缝计算厚度的选择一定要通过详细的计算；此外吊耳的布局也是设计的一个重要因素，不同的焊接位置可以得到截然不同的应力分布。通过合理的吊耳选择与布局可以增强系统的安全性，同吋有效的降低成本，缩短制造工期，延长使用寿命。二、拉曼公式拉曼公式在吊耳的设计中应用广泛，可以囊括吊耳的主要设计尺寸，吊耳尺寸分布如下图所示:R拉曼公式表示为：。曙聲(1)式屮符号含义:R：吊耳外缘有效半径d：孔径6：吊耳厚度P：吊耳所受载荷K：动载荷系数，一•般取1.1-1.3由（1）式可见，当销轴或卡环已定吋,R2+r2R2—r5越小，吊耳所承

3、受的应力越小，通常取R二（3〜4）r,可以在耳板两侧加焊加强板，如下图所al加强板板厚为X，此时公式屮的5改为25.-1-50,R改为加强板半径心，拉曼公式计算简单，但局限于吊耳内径与销轴的尺寸配合要求，只有当｛d-山（销轴直径）｝W0・02d时适用，随着使用过程屮的磨损，配合精度已不能看成弧面接触，公式不再适用，那就要根据常用的应力公式进行计算。三、常用的强度校核方法dldlL吊耳受力形式如上图所示,①拉伸P26dt②剪切P26d2③挤压(2)(3)(4)式中符号含义:P：载荷板材厚度d：吊耳孔径dl：拉伸时轴心距水平方向吊耳边缘的距离d

4、2：吊耳外缘理论半径与吊耳孔径的差值d3:销轴直径L：焊缝长度II:轴心到母材距离拉伸、剪切、挤压的校核是通过通用的材料力学校核方法进行校核，不受配合精度的制约，缺点是计算步骤较多。需要指出的是拉伸、剪切、挤压的许用应力并不相等。④弯矩当吊耳受力方向与耳板不垂直时还会产生弯矩，吊耳作为悬臂梁计算，根部受承受的弯矩最大。此时的弯曲应力为:6PcosBH61F(5)96PsinyH此时的弯曲应力为：〔’(6)⑥焊缝强度吊耳焊缝受到多种形式的应力组合，强度要求高，吊耳焊缝应为连续焊，不得有气孔、夹渣、裂纹、未焊透等焊接缺陷，要经过专业探伤设备的检

5、验。(7)1、当吊耳采用双面角焊时，焊缝承受的止应力:2hL式中符号含义P：附加载荷h：角焊缝的计算厚度L：焊缝的计算长度2、当焊缝采用双面焊时，打双边V型带钝边坡口，焊缝角度50土5°,焊透焊实，按照对接焊缝校核时(8)P0.7(L-25)5式中符号含义：5：母材板厚，其他意义同（7）式虽然焊缝的强度校核满足要求，检测也未出现缺陷，但焊缝作为重要的连接体具有更多的不可控及隐蔽性，应力集中及受力的不稳定、不平均也会导致焊缝的承载能力降低，同时还存在一定程度的脉冲冲击的情况，使吊耳处在非理想状态下的受力，还应当辅以安全的防护措施:1）进行热处

6、理，消除焊接时的残余应力2）在载荷的基础上增加一个动载荷系数，液压系统取1.05,其余1.2〜1.3即可。3)加筋处理，可以增大焊缝的受力面积，同吋使吊耳局部抗弯及抗拉强度得到加强，在计算强度时，应满足在不考虑筋的加强作用下的要求。4)焊缝计算时的许用应力应该乘以一个折减系数0.85〜0.95,以消除难以观察到的缺陷及疲劳损害。四、吊耳的布局对整个吊具的受力影响合理的布局吊耳的位置和方向，可以使组合应力得到明显改善，如下图所示：当吊耳向外侧移动时，使水平分量增大，压应力随之增大，也使得上吊系载荷增大，但系统弯矩减小，反之亦然，通过调整，使各

7、部分强度得到充分利用，而不影响系统安全性，从而节约成本，提高使用率。五、实例以某生产车间轨道安装的吊梁为例，轨道自重10T,通过如图所示吊具进行吊装:吊耳4在上吊系角度不变的情况下，通过上下吊耳的位置的移动，可以明显改变整个吊具的应力的分布，当沪b时，整个吊具主体只有水平方向的压力作用，可以选用普通材料及较小的规格尺寸就可以满足使用要求,当a^b时，吊具主体除受到水平方向的压力外，还要承受弯矩的作用,a与b的差值越大，弯矩也随之增大，对吊具主体的强度耍求也就越大,制造成本及危险系数增加，吊耳科学的布局可以使应力分布趋于合理，有效提高材料使用

8、率。五、综述吊耳在我们的日常生产与维修屮普遍存在，其重要性与安全性不言而喻，吊耳使用的标准化、规范化需要我们不断的总结与研究分析，九九归一，最终科学化、数据化，达到正确指导我们的