扁担梁设计(无偏心).doc

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1、.200吨扁担梁1.1扁担梁：扁担梁图扁担梁局部图1.2、卸扣与扁担梁组装图..卸扣与扁担梁组装及卸扣的角度情况图1.3扁担梁工作中可能出现的3种受力情况图..1.4.力的大小:扁担梁承载200吨时：F1=F2=100t，Q1，Q2，P1，P2在扁担梁上部钢丝绳的夹角为600，扁担梁下部钢丝绳与垂直线的夹角按80：力最大值为：Q1=100t/cos30°=115.5t,P1=100*tg30°=57.8t，Q2=100*cos8°=101t，P2=100*tg8°=14.1t1.5、Ф299，厚20，长6000的无缝钢管的相关参数（1）、面积：A=π*（Ф29.

2、9/2）2-π*（Ф25.9/2）2=175.212cm2..（2）、惯性矩；Iy=Iz=（π/64)*(29.94-25.94)=17135.9526cm4(3)、抗弯截面惯性模量：W=（π*D3/32)*(1-d4/D4)=Iy/（D/2）=Iy/（Ф29.9/2）=1146.217cm3式中D-钢管外经，d－钢管径（4）、惯性半径：i=(Iy/A)1/2=9.9cm1.6、相关钢材的参数A3：σs=240MPa=2449Kg/cm2[σ]=[σ]p=1400Kg/cm2[τ]=950Kg/cm216Mn:σs=295MPa=3010Kg/cm2[σ]=[σ

3、]p=σs/1.7=1770Kg/cm2[τ]=σs/nt=σs/2.5=1200Kg/cm245：σs=360MPa2、Ф299无缝钢管应力验算：以下计算全部按1.2的动载系数考虑2.1、根据扁担受力图1校核应力：（1）轴向压力P=P1=57.8tФ299管轴向压应力：σP=1.2*57.8吨/A=395.9Kg/cm2符合要求（2）、Ф299管子的剪力Ft为：Ft=F1-F2=02.2、根据扁担受力图2校核应力和计算挠度：(1)、轴向压力=P1-P2=57.8-14.1t=43.7t；Ф299管子轴向压应力：σP=1.2*43.7吨/A=300Kg/cm2.

4、.(2)、弯矩（倾翻力矩）：M=1.2*P2*32=541440Kg.cm倾翻力矩使管子上方受压，下方受拉。（3）、Ф299管子弯曲应力：σ1=M/W=472.3Kg/cm2（4）、Ф299管子偏心轴向压应力：在管子上方：σP'=轴向压应力+弯曲应力=σP+σ1=300Kg/cm2+472.3Kg/cm2=772.3Kg/cm2〈[σ]=σs/N=1400Kg/cm2，符合要求(5)、Ф299管弯曲变形最大挠度：fmax=ML2/（9EI*31/2）=3mm〈L/1000=6,符合要求式中E=210GN/M2（6）、Ф299管子的剪力Ft为：Ft=F1-F2=0

5、2.3、根据扁担受力图3校核应力和计算挠度（1）轴向压力=P1+P2=57.8t+14.1t=71.9t；Ф299管子轴向压应力：σP=1.2*71.9吨/A=492.4Kg/cm2(2)、弯矩：M=1.2*P2*32=541440Kg.cm弯矩M方向与1.5.2的相反，倾翻力矩使管子下方受压，上方受拉。（3）、Ф299管子弯曲应力：σ1=M/W=472.3Kg/cm2（4）、Ф299管子偏心轴向最大压应力：在管子下方：σP'=轴向压应力+弯曲应力=σP+σ1=492.4Kg/cm2+472.3Kg/cm2=964.7Kg/cm2〈[σ]=σs/N=1400Kg

6、/cm2，符合要求..（5）、Ф299管弯曲变形最大挠度：fmax=ML2/（9EI*1.73205）=3.mm〈L/1000=6,符合要求式中E=210GN/M2（6）、Ф299管子的垂直方向剪力Ft为：Ft=F1-F2=02.4压杆稳定性验算管子尺寸：Ф299，厚20，长L=6000（1）.长细比λ=μ*L/=1*600/9.9=60.6式中：λ:长细比μ:长度系数，查得μ=1（2）、用欧拉公式验算压杆稳定性：λ1=(π2E/σp)1/2≈100式中：E:弹性模量因（1）中λ=60.6〈λ1=100，不适应欧拉公式计算。（3）、用直线法验算压杆稳定性：σ1j

7、=a-bλ式中：σ1j为临界压应力，查的A3钢：a=304MN/M2，B=1.12MN/M2，σs=235MN/M2λ2=(a-σs)/b=（304-235）/1.12=61.6因（1）中λ=60.6〈λ2=61.6，故该压杆属小柔度压杆，可不专门验算压杆稳定性，按轴向压缩强度问题计算及可。（4）、按折减系数法验算压杆稳定性；因λ=60.6〈λ2=61.6，按一般轴向压缩强度问题计算(以就是上面..2.1-2.3的计算）及可，从保守出法仍按折减系数法进行进一步压杆稳定性验算。折减系数法：σ＝P/ψA〈[σ]该扁担还受弯曲应力，梁稳定性验算为：σ＝M/W+P/ψA

8、<【σ】M——弯矩Kg*