【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 算規(guī)范, 由拉伸應(yīng)力和剪切應(yīng)力所組成的復(fù)合應(yīng)力, 按等效應(yīng)力來(lái)進(jìn)行計(jì)算, 其計(jì)算公式為 式中 ——掛鉤所受的水平力, N； ——焊縫總長(zhǎng)度，cm； ——所受垂直力，N。代入數(shù)據(jù), 得出 則貨叉與掛鉤焊接的焊條選用TB132, 焊條的抗拉強(qiáng)度,焊條的許用應(yīng)力由于所以，貨叉與掛鉤滿(mǎn)足焊接強(qiáng)度條件。第四章叉架的設(shè)計(jì)計(jì)算 叉架的計(jì)算叉架又名滑架，它的總用是安裝貨叉或者其他工作屬具，并帶動(dòng)貨物一起升降。根據(jù)叉架在門(mén)架系統(tǒng)中的相關(guān)位置，貨物的重量靠叉架傳給起重鏈條，貨物重量產(chǎn)生的力矩通過(guò)叉架傳遞給門(mén)架，當(dāng)鏈條帶動(dòng)叉架升降時(shí)，叉架要可靠的沿著門(mén)架導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。由此，決定了叉架在構(gòu)造上是一個(gè)垂直運(yùn)動(dòng)的承載小車(chē)，一般由兩部分構(gòu)成。其前部是i一個(gè)焊接框架結(jié)構(gòu)，主要同于安裝懸掛貨叉及其他屬具；后部是兩列裝有導(dǎo)向滾輪的滾輪架，與前部框架焊接構(gòu)成一體。有鏈條牽引，眼門(mén)架導(dǎo)軌垂直升降。更具貨叉的形式和他在框架上的安裝方式，茶幾有兩種形式，及板式和滑桿式。本次設(shè)計(jì)采用板式叉架，如圖41圖41叉架簡(jiǎn)圖圖42 叉架受力圖如圖42所示，在垂直框架平面內(nèi)作用的力F，對(duì)于上、下橫梁可簡(jiǎn)化成雙懸臂對(duì)稱(chēng)簡(jiǎn)支梁（圖42），只是力F作用在梁的上下邊緣上，是梁在受彎曲的同時(shí)，還受到扭矩。在框平面內(nèi)受力P作用，構(gòu)成三次對(duì)稱(chēng)超靜定框架，其彎矩圖如圖（24）所示，最大彎矩位于上橫梁懸臂根部。由此可見(jiàn)，開(kāi)口框架上橫梁懸臂根部是危險(xiǎn)截面。該截面作用在框架平面內(nèi)的彎矩為 作用在垂直框架平面的彎矩為 該截面的扭矩為 式中 Q——起重量； l——懸臂長(zhǎng)度； C——載荷中心距； a——貨叉厚度； b——橫梁截面厚度； h——橫梁截面計(jì)算高度； f——框架上、下橫梁作用力F間的距離； F——縱向載荷，m=c+a+取l=350mm，C=500mm，a=30mm，b=33mm，h=43mm，f=354mm，h2=383。根據(jù)h/b==代入數(shù)據(jù)得 圖43叉架上橫梁截面計(jì)算圖上橫梁截面由于被定為槽所削弱，為安全和計(jì)算方便將截面（圖43）作為矩形截面進(jìn)行計(jì)算，注意驗(yàn)算A、B兩點(diǎn)應(yīng)力。叉架采用材料Q235取。A點(diǎn)的應(yīng)力為≤ 截面中B點(diǎn)的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力最大，其值為≤B點(diǎn)為雙向應(yīng)力狀態(tài)，按第四強(qiáng)度理論：≤代入數(shù)據(jù) 最后得 所以叉架滿(mǎn)足要求。第五章 液壓堆高車(chē)門(mén)架的設(shè)計(jì)計(jì)算21 圖51為門(mén)架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，內(nèi)門(mén)架1和外門(mén)架2都是由兩根柱和一個(gè)或兩個(gè)端梁焊成的框架。內(nèi)架僅有一個(gè)上端梁，下部有一個(gè)很弱的橫系桿。外架有上端梁及下端梁，為不妨礙內(nèi)架，上端梁放在立柱頂端后翼緣后邊。中部由橫梁加強(qiáng)，其兩側(cè)伸出有聯(lián)接傾斜油缸的鉸軸。左右立柱異型槽鋼，其開(kāi)口相對(duì)。叉架和內(nèi)架上的各滾輪組分別安放在內(nèi)架和外架立柱的槽內(nèi)，滾輪組構(gòu)成叉架，內(nèi)架和外架相互之間的活動(dòng)聯(lián)系，起傳力和保證有正確動(dòng)力的導(dǎo)向作用。起升鏈滑輪組包含兩套對(duì)稱(chēng)布置的起升鏈和動(dòng)，滑輪座固定在內(nèi)架上梁。起升油缸的上、下支座的支承分別固定在內(nèi)架上梁和外加下梁上，為保證安置在期間的起升油缸受純壓力，支座的支承表面常為球面。鏈的一端固定在外架的下梁或立柱上，另一端與叉架相連接。圖51 堆高車(chē)門(mén)架結(jié)構(gòu)1——內(nèi)門(mén)架 2——叉架 3——內(nèi)門(mén)架 4——貨叉 5——貨物 6——導(dǎo)向滑輪 門(mén)架幾何高度設(shè)計(jì)二級(jí)門(mén)架的橫向尺寸又布置來(lái)定，立柱的截面尺寸由強(qiáng)度來(lái)定，高度尺寸要滿(mǎn)足起升高度的要求。為了最大可能的降低整車(chē)結(jié)構(gòu)高度，必須使內(nèi)外門(mén)架的高度相同。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖52圖52內(nèi)外門(mén)架的高度為H2=H1 計(jì)算滾輪壓力本設(shè)計(jì)選擇門(mén)架材料為Q345，其剪切彈性模量為:G=，彈性模量為：E=10?？估⒖箟?，抗剪MPa，屈服點(diǎn)。33 式中 Q——額定起重量，Kg； G1——貨叉和叉架的自重，Kg； k——?jiǎng)恿d荷系數(shù)，K=K1（動(dòng)力系數(shù)）K2（貨物偏載系數(shù)）。 K1=，K2=,K=圖53 門(mén)架載荷作用圖其中Q=1000Kg、 、G1=86Kg、h2=356mm、代入數(shù)據(jù)得知h1=420mm，h2=356mm外門(mén)架滾輪壓力為： 圖54門(mén)架滾輪壓力計(jì)算圖 門(mén)架強(qiáng)度驗(yàn)算圖55圖56根據(jù)《叉車(chē)構(gòu)造與設(shè)計(jì)》表67與68取H=，h=，B=41mm，b=，d=，B1=，h1=13mm，d1= 門(mén)架立柱斷面翼緣厚度校核立柱翼緣在滾輪壓力作用下，產(chǎn)生局部彎曲，存在局部彎曲應(yīng)力。此外，在滾輪和翼緣的接觸處有較大的表面接觸應(yīng)力，且各項(xiàng)應(yīng)力的數(shù)值均較大。經(jīng)有關(guān)文獻(xiàn)精確分析和實(shí)驗(yàn)研究，在已知如圖55所示的尺寸時(shí)，對(duì)于滾輪這樣分布?jí)毫ψ饔孟碌囊砭壘植繌澢鷳?yīng)力，可按下列公式計(jì)算：根據(jù)局部彎曲應(yīng)力計(jì)算公式： 得到： 式中：——材料屈服極限，Q345鋼的=350MPa；P——滾輪壓力，P=P1=P2=。所以得到 mm10，知此翼緣厚度設(shè)計(jì)合理。 門(mén)架立柱斷面腹板高度校核根據(jù)滾輪的接觸應(yīng)力來(lái)求腹板高度 （式55）式中：P——滾輪壓力，；——滾輪踏面寬度，50mm；Enp——導(dǎo)軌和滾輪材質(zhì)的綜合當(dāng)量彈性模量，鋼制滾輪時(shí)，Enp=104Kg/mm2。 Pnp——導(dǎo)軌和滾輪的當(dāng)量曲率半徑，圓柱形滾輪對(duì)平面導(dǎo)軌時(shí)，Pnp=R=43mm?！c滾輪材質(zhì)和導(dǎo)軌表面硬度有關(guān)的許用接觸應(yīng)力，常用60~80MPa。取代入公式得由符合要求。由的等式經(jīng)轉(zhuǎn)換得：取滾輪的實(shí)際半徑為計(jì)算半徑的兩倍，即:R實(shí)際=2R，則R實(shí)際=2=（取46mm），則腹板高度為：由mm此尺寸設(shè)計(jì)合格。 門(mén)架立柱的彎矩校核把內(nèi)門(mén)架看作外伸懸臂梁，按一端鉸支、一端自由的單根薄壁桿來(lái)計(jì)算。在垂直于門(mén)架的平面內(nèi)，由于滾輪的集中作用，計(jì)算門(mén)架立柱中產(chǎn)生的最大彎矩。又介于內(nèi)外門(mén)架的應(yīng)力情況較復(fù)雜，計(jì)算工作量較大，現(xiàn)根據(jù)呂維鎮(zhèn)、張質(zhì)文老師介紹的簡(jiǎn)化計(jì)算法進(jìn)行計(jì)算。簡(jiǎn)化計(jì)算的整體強(qiáng)度安全系數(shù)應(yīng)大于4，最危險(xiǎn)截面在B點(diǎn)(圖55)。在整體彎曲和約束扭轉(zhuǎn)的共同作用下，內(nèi)門(mén)架立柱的危險(xiǎn)截面是與叉架下滾輪相接觸的截面B,如圖55。堆高車(chē)起重鏈條的一端固定在起升油缸缸筒上，鏈條拉力S對(duì)缸筒產(chǎn)生的力矩通過(guò)活塞桿在內(nèi)門(mén)架和上端產(chǎn)生推力，其方向垂直于門(mén)架平面，使內(nèi)門(mén)架彎曲。在截面B上的這個(gè)附加彎矩?cái)?shù)值極小，可以略去不計(jì)。因此，截面B的計(jì)算彎矩仍可寫(xiě)為：Kg/cm1. 整體彎曲正應(yīng)力圖 56門(mén)架立柱已知許用彎曲應(yīng)力為（取N值為4）：由可知整體安全。圖57受力簡(jiǎn)圖 外門(mén)架強(qiáng)度計(jì)算外門(mén)架是由左右立柱和多根橫梁組成的外形封閉的復(fù)雜剛架結(jié)構(gòu)。由于通過(guò)立柱與橫梁的彎曲中心的縱軸不在同一平面內(nèi)，因此外門(mén)架并不是一個(gè)平面薄壁框架。在外載荷作用下，外門(mén)架立柱產(chǎn)生的彎曲變形和約束扭轉(zhuǎn)變形與內(nèi)門(mén)架立柱相似。我們同樣也把外門(mén)架簡(jiǎn)化為單根立往計(jì)算，橫梁的影響則通過(guò)支座約束來(lái)考慮。外門(mén)架立柱在垂直門(mén)架平面內(nèi)的整體彎曲，不考慮門(mén)架前傾的影響.，從門(mén)架下滾輪接觸點(diǎn)至立柱與傾斜油缸連接處的一整段內(nèi)，都承受最大彎矩Mbmax的作用。門(mén)架滾輪壓力對(duì)外門(mén)架立柱還產(chǎn)生約束扭轉(zhuǎn)。外門(mén)架立柱一般在上中下三處或四處有橫梁連系，立住與橫梁的連接均可看成鉸支，它允許立柱的截面翹曲，但不允許截面轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖58 圖58強(qiáng)度計(jì)算圖外門(mén)架強(qiáng)度計(jì)算簡(jiǎn)圖圖57，危險(xiǎn)截面在D點(diǎn)。知H0=1866mm、h0=520mm、h1=480mm。 計(jì)算D點(diǎn)整體彎曲鏈條拉力S對(duì)起升油缸產(chǎn)生力矩，通過(guò)活塞桿及內(nèi)門(mén)架使門(mén)架滾輪壓力增加，門(mén)架彎曲增加。門(mén)架滾輪壓力增量為： （其中S——鏈條拉力，Kg；a2——鏈條與軸中心距，cm；Hmax——最大起升高度，cm。知Hmax=300cm，取a2=6cm，求得 則有所以D點(diǎn)最大彎矩為：則整體彎曲應(yīng)力為：前面已經(jīng)得到，許用彎曲應(yīng)力為:由可知，符合要求。 門(mén)架剛度計(jì)算 門(mén)架剛度的計(jì)算狀態(tài)所謂門(mén)架的剛度條件主要是指當(dāng)滿(mǎn)載的貨叉起升到最大高度，前傾至最大角度時(shí)，門(mén)架頂端的水平撓度應(yīng)小于許