液压机上横梁的设计 2.pdf

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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：4P48D0.5686m570mm圆整到系列头p31.52、活塞缸内径：DD570mm内头3、活塞缸外径：DD外内-3p110~150MPa取150MPa150D570715mm外150331.54、各部分尺寸（见图1）：图1液压缸各部分尺寸示

2、意图1SD-D72.5mm外内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、法兰外径：gFhF为法兰和横梁的实际接触面积，80~100MPahg取80MPagP8252Fm110mmh80g22法兰直径：由DDRF可得h外h4π226[D71514.5]110h4D812mmh二、立柱尺寸设计计算：P

3、F为每根立柱的面积nF45~55MPa取45MPaP8242F0.0444m4.4410mm45n45444F44.4410立柱直径:d238mm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PlD最大弯曲在梁的中点：Mmax22D——————缸法兰的环形接触面积平均直径l——————立柱宽边中心距715812D764mml=

4、1438mm2814387643Mmax101.90MNm22P最大剪力为：Q4MN2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：323PlDDkPlDf01641248EJtt4GFt3.中间截面惯性矩计算：梁的高度取：h3d3238714mm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JwJJSaw0ii式中J—每块矩形面

5、积对本身形心轴的惯性矩03bhiiJ012b—每块矩形面积宽度ih—每块矩形面积高度iS—每块矩形面积对W—W轴的静面矩iSFaiiiF—每块矩形的面积ia—每块矩形面积形心到W—W轴的距离i再求出整个截面的形心轴Z—Z轴到W—W轴的距离h0Sih0Fi整个截面对形心轴的惯性矩为2JJhFZW0i为了方便，借助表格辅助计算（表1）表1.梁的惯性矩计算表1序3bihi号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中间截面最大压应力：Mmaxh01.9h0910MPa340MPaYJJZZ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