液压机上横梁的设计 2.doc

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1、8MN三梁四柱铸造结构上横梁设计（单缸）技术参数：公称压力P：8MN介质压力p：31.5MPa最大工作行程S：600mm最大开间H：1200mm工作台尺寸L×B（长×宽）：1200×1000mm工作速度V：10mm/s一、活塞缸尺寸设计计算1、活塞头直径：2、活塞缸内径：3、活塞缸外径：取4、各部分尺寸（见图1）：图1液压缸各部分尺寸示意图5、法兰外径：法兰直径：二、立柱尺寸设计计算：F为每根立柱的面积取立柱直径:三、立柱、工作台与横梁的布置工作台尺寸：1200×1000mm图2立柱与工作台的位置布置四、上横梁强度、刚度的计算1.由于上横梁的刚度远大于立柱的

2、刚度，因此可以将上横梁简化为简支梁，如图3：图3上横梁简化受力图最大弯曲在梁的中点：D——————缸法兰的环形接触面积平均直径——————立柱宽边中心距=1438mm最大剪力为：最大挠度在梁的中点，由于亮的跨度与高度相比不是很大，因此应考虑剪力对挠度的影响，梁中点挠度为：3.中间截面惯性矩计算：梁的高度取：将上横梁的横截面简化为工字梁，如图4所示图4上横梁横截面简化图先求截面底边W—W轴的惯性矩Jw式中—每块矩形面积对本身形心轴的惯性矩再求出整个截面的形心轴Z—Z轴到W—W轴的距离h0整个截面对形心轴的惯性矩为为了方便，借助表格辅助计算（表1）表

3、1.梁的惯性矩计算表1序号bi/mmhi/mmFi=bihi/mm2ai/mmSi=Fi-ai/mm3Ji=Si-ai/mm4/mm4110000.375x375x714-0.1875x375x(714-0.1875x)(714-0.1875x)2375x4.395x32x+1005050x+500689-0.375x(50x+500)(689-0.375x)(689-0.375x)2(50x+500)10416.7x+1041666.73x614-0.75x614x-0.75x2357357(614x-0.75x2)357²(614-0.75x2)0.08

4、3x(614-0.75x)34x+1005050x+50000.375x+25(50x+500)(0.375x+25)(50x+500)(0.375x+25)210416.7x+1041666.7510000.375x375x0.1875x375x×0.1875x(0.1875x)2375x4.395x3Σ7141245x-0.75x2+1000中间截面最大压应力：将表格计算结果代入h0，JZ计算公式，并将计算结果代入此方程，利用二分法和excel软件解得：对于x≥20的值，最大压应力均满足刚度要求中点挠度f0式中，E=210GPaG=J=JZF=相对挠度：

5、将表格计算结果代入上面方程，利用二分法和excel软件解得：对于x≥277的值，都满足刚度要求。因此，取x=280，,则筋板厚70mm，盖板厚105mm.将x=280代入上述计算过程得具体数值表2梁的惯性矩计算表2序号bihiFiaiSiJiJ011000105105000661.569457500459461362509647904023805019000584110960006480064000395834273280404113120357403838401441703088015324284954380501900013024700003211000

6、00395834275100010510500052.5551250028940625096479040Σ714361120134432340674537373801804553429强度刚度校核：最大压应力：最大拉应力：核算中点挠度f0式中，E=210GPaG=JZ=19285060720mm4F=361120mm2K按以下公式进行计算b=280mm相对挠度：经上计算校核，设计尺寸符合强度刚度要求。