【文章內(nèi)容簡介】 摩擦系數(shù)f鋼或鑄鐵零件干燥的加工表面~有油的加工表面~鋼結(jié)構(gòu)件軋制表面~涂富鋅漆~噴砂處理~鑄鐵對磚料、混凝土干燥表面~（5） 上面每個螺栓所受的總拉力F總 3. 確定螺栓直徑選擇螺栓材料為Q23由表33查得材料屈服極限 ，由表34查得安全系數(shù)S=，故螺栓材料的許用應(yīng)力 （34）求得螺栓危險截面的直徑（螺紋小徑d1）為 （35）按粗牙普通螺紋標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 1962003)及考慮到擦窗機安全性所以取螺紋公稱直徑d=16mm 表33 螺栓、螺釘和螺柱的性能等級性能等級（標(biāo)記）抗拉強度極限30040050060080090010001200屈服極限/MPa1802403203004004806407209001080硬度/HBs90114124147152181238276304366推薦材料低碳鋼低碳鋼或中碳鋼低碳合金鋼中碳鋼，合金鋼，淬火并回火合金鋼，淬火并回火 表 34 螺紋連接的安全系數(shù)S受載類型靜載荷變載荷松螺栓連接 ~緊螺栓連接受軸向及橫向載荷的普通螺栓連接不控制預(yù)緊力的計算M6~M16M16~M30M30~M60M6~M16M16~M30M30~M60碳鋼5~44~~2碳鋼~~合金鋼~55~~3合金鋼10~~10控制預(yù)緊力的計算 ~ ~鉸制孔用螺栓連接鋼：St=，Sp=鑄鐵：Sp=~鋼：St=~，Sp=鑄鐵：Sp=~4. 校核螺栓組連接接合面的工作能力（1） 連接接合面下端的擠壓應(yīng)力不超過許用值，以防接合面壓碎，有 （36） = =由表35查得，故連接接合面下端不致壓碎。 表 35連接接合面材料的許用擠壓應(yīng)力材料鋼鑄鐵混凝土磚（水泥漿縫）木材/Mpa(~)~~~(2)連接接合面上端應(yīng)保持一定的殘余預(yù)緊力，以防止托架受力時接合面間產(chǎn)生間隙，即，有 （37）故接合面上端受壓最小處不會產(chǎn)生間隙。5. 校核螺栓所需的預(yù)緊力是否合適對碳素鋼螺栓，要求已知，取預(yù)緊力下限即要求的預(yù)緊力F0=2000N，小于上值，滿足要求。 吊臂吊臂的計算簡圖如下： 圖35 吊臂計算簡圖1. 分析吊臂橫截面上的應(yīng)力已知G=6000N，W=2000N由靜力平衡等條件得出： （38）得出F0y=10150 N 得出 F0x=17580N，F(xiàn)0=20300N再由靜力平衡條件可得Fx=F0x=17580N ，F(xiàn)y=—2150N由此求得吊臂橫截面上的應(yīng)力為 （39）2. 強度驗算查表知道Q235的許用應(yīng)力為100Mpa可見吊臂滿足了強度條件。3. 吊臂的剪力和彎矩分析靜力平衡方程 得各個力為G=6000N 方向垂直向下F0y=10150N 方向垂直向上W=2000N 方向垂直向下Fy=2150N 方向垂直向下由上述已知條件可得到其剪力和彎矩圖如下： 圖36 剪力彎矩圖 由圖可知，在AB，BC，CD段內(nèi)的吊臂任意橫截面上的剪力皆為常數(shù)，且符號在AB段內(nèi)為負(fù)，在BC、CD段內(nèi)為正，剪力圖是平行x軸的直線。從剪力圖看出，當(dāng)在AB段時最大剪力為Fsmax=6000N。由彎矩圖可知，在各段上彎矩都是一次函數(shù)，所以彎矩圖是一條斜直線。只要確定線上的兩點，就可以確定這條直線。同時可以從彎矩圖上看出，最大彎矩在截面B上，且Mmax=4. 吊臂彎曲變形分析將吊臂受力化為參數(shù)，如圖所示： 圖37 吊臂彎曲變形 （310） 分段列出彎矩方程AC段 （311）CB段 （312）由于AC和BC兩段內(nèi)彎矩方程不同，撓曲線的微分方程也就不同，所以應(yīng)分成兩段進(jìn)行積分。在CB段內(nèi)積分時，對含有（x2a）的項就以（x2a）為自變量，這可使定積分常數(shù)的運算得到簡化。積分結(jié)果如下：AC段CB段 (1) (2) (3)(4) 積分出現(xiàn)的四個積分常數(shù)，需要四個條件來確定。由于撓曲線應(yīng)該是一條刮花連續(xù)的曲線，因此，在AC和BC兩段的交接截面C處，由（1）式確定的轉(zhuǎn)角應(yīng)該等于由（3）式確定的轉(zhuǎn)角；而且由（2）式確定的撓度應(yīng)該等于由（4）式確定的撓度，即 X1=x2=a時， 在各式中，令x1=x2=a,并應(yīng)用在連續(xù)性條件得 （313）由以上兩式即可求得此外，在A，B兩端皆為支座，邊界條件為D1=D2=0由上面可得轉(zhuǎn)角和撓度方程如下：AC段CB段 （o） （p）（q）（r）最大轉(zhuǎn)角：在（o）式中令x1=0，在（q）式中令x2=l,得在A,B兩端的截面轉(zhuǎn)角分別為 （314） （315）當(dāng)ab時，可以斷定為最大轉(zhuǎn)角。最大撓度：當(dāng)時，w為極值。所以應(yīng)首先確定轉(zhuǎn)角為零的截面的位置。由式值端截面A的轉(zhuǎn)角為負(fù)。此外，諾在（q）式中令x2=a，又可求得截面C的轉(zhuǎn)角為 （316）如ab,則為正?？梢姀慕孛鍭到截面C，轉(zhuǎn)角由負(fù)變?yōu)檎?，改變了符號。撓曲線幾位光滑連續(xù)曲線，=0的截面必然在AC段內(nèi)。令（o）式等于零，得X0即為撓度為最大值的截面的橫坐標(biāo)。以x0代入（p）式，求得最大撓度為 （317）當(dāng)集中力F作用于跨度中點時，a=b=，得，即最大撓度發(fā)生于跨度中點。這也可由撓度曲線的對稱性直接看出。另一種極端情況是集中力F無限接近右端支座，以致與相比可以省略，于是得 （318） （319）可見即使在這種極端情況下，發(fā)生最大撓度的截面仍然在跨度中點附近。也就是說撓度為最大值的截面總是靠近跨度中點，所以可以用跨度中點的撓度近似的代替最大撓度。在（p）式中令，求出跨度中點的撓度為 （320）在上述極端情況下，集中力F無限靠近支座B，這是用代替所引起的誤差為 （320）可見撓曲線上午拐點，總可用跨度中點的撓度代替最大撓度，并且不會引起很大誤差?？偨Y(jié)上面的分析可知道，吊臂的撓度滿足實際使用的要求！ 安全系統(tǒng)設(shè)計 高處吊籃安全鎖制動性能 根據(jù)鎖繩原理的不同，安全鎖分?jǐn)[臂式和離心甩塊式兩種．前者是當(dāng)工作繩發(fā)生斷裂或吊籃傾斜到一定角度時鎖繩；后者是當(dāng)提升機運行速度超過某一極限值時鎖繩．基于靜力學(xué)分析，討論幾何參數(shù)和安裝尺寸等對擺臂式安全鎖鎖繩性能的影響，分析出安全鎖在工作時 的可靠性。 鎖繩機構(gòu)由鎖芯、琵琶板和安裝銷等組成, 如圖所示．圖中實線為工作狀態(tài)，即鎖定鋼絲繩狀態(tài)；雙點劃線為非工作狀態(tài)，即鋼絲繩可從中自由通過．其工作原理是當(dāng)工作繩發(fā)生斷裂或吊籃傾斜到一定角度時，由于琵琶板位置的變化，琵琶板帶動鎖芯迅速合攏，鎖住安全鋼絲繩．1. 幾何尺寸和安裝尺寸對鎖繩性能的影響鎖緊力為鎖芯與鋼絲繩之間的摩擦力．由于夾槽與鋼絲繩接觸弧上任一點的垂直方向的損耗是不變的，則比壓的垂直分量保持不變，如圖所示．故有 （321）由圖可知，夾槽與鋼絲繩間的徑向比壓沿接觸弧是變化的．取一微弧，設(shè)夾槽與鋼絲繩接觸長度為，則 （322）對式積分得 （323）式中為夾槽所張圓心角。聯(lián)立解得接觸面上某一微面積所產(chǎn)生的摩擦力為 （324）對其積分得因此當(dāng)量摩擦系數(shù)為式中： 為鋼絲繩與夾槽之間的摩擦系數(shù)．圖37給出了= ．不難看出，夾槽所張圓心角越大，當(dāng)量摩擦系數(shù)越大．但為了防止鎖繩時兩鎖芯互相干涉，一般使夾槽所張圓心角小于180 176。． 圖36 接觸面任意一點比壓 圖37 夾槽比壓分布圖圖38 夾槽所張圓心角與當(dāng)量摩擦系數(shù)的關(guān)系曲線2. 琵琶板的幾何尺寸對鎖緊力的影響 如上所述，安全鎖工作時，依靠鎖芯和安全鋼絲繩之間的摩擦力實現(xiàn)制動．下面通過分析安全鎖琵琶板和鎖芯的受力說明鋼絲繩和鎖芯之間的工作摩擦系數(shù)與安全鎖結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系。 琵琶板的幾何形狀如圖39所示．安全鎖鎖緊時，琵琶板和鎖芯的受力情況分別如圖3圖310 所示，其中N和F分別為鎖芯對琵琶板的水平和豎直方向正壓力，W 為