【文章內(nèi)容簡介】 ）： Q() 1A()M 1B2F = 26 40 .5 kg 圖 立柱上 F2作用力及其彎矩圖和剪力圖 l=2600mm b=1890mm a=710mm )(6 8 8 0 5 4 5)7102600()(m a x k g m malPM ????????? kgPQ a x ???? 由 FBY產(chǎn)生的 M 引起的彎矩圖見（圖 ）： 17 AMBM 3() 圖 立柱上 M 作用力及其彎矩圖 kgFM BY ??? )( 5 8 3 9)121 1 (m a x k g m mFMM BY ???????? 綜上所述，立柱受力的合成彎矩圖和合成剪力圖如（圖 ）所 示。 合成彎矩圖ACD(+)A (+) C合成剪力圖BB 圖 立柱受力的合成彎矩圖和合成剪力圖 從圖中可以得出 )( 3 8 6 2 6 )( 21 k g m maaPM ＝???? )( k g m mM D ??? 在截面 C 處，剪力最大（ QC=），彎矩最大（ MC=） ,所以此處是危險截面。前面計算已經(jīng)得到 cmI Z ? ，抗彎截面模數(shù)為：342 cmeIW Z ＝??? ………………………………………() 截面上半部分靜矩 S＝ ， mmSI Z 4 ?? ………… () 以下進行強度校核： （ 1）校核正應(yīng)力強度： )/( 21m a xm a x cmkgWMWM C ????? ?? ………………( 4.10) 許 用 應(yīng) 力 選 ： 18 ? ? 2/ 100541 cmkg＝＝ ??? ………… …… …………( ) ][max ?? ? ，滿足強度條件。 （ 2）校核剪應(yīng)力強度： )/( ＝????? ………… ………() 選 MPaS 235?? ，而許用應(yīng)力 ? ? )/( 100235 2cmkg?????……… () ][max ?? ? ，滿足強度條件。 （ 3）折算應(yīng)力強度校核： 主立柱橫截面上的最大正應(yīng)力 max? 產(chǎn)生在離中性軸最遠的邊緣處，而最大剪應(yīng)力 max? 則產(chǎn)生在中性軸上，雖然通過上面的校核說明在這兩處的強度都是滿足要求的，但是因為在截面 C 處， M 和 Q 都具有最大值，正應(yīng)力和剪應(yīng)力都比較大，因此這里的主應(yīng)力就比較大， 有必要根據(jù)適當?shù)膹姸壤碚撨M行折算應(yīng)力校核，取該截面邊緣處某點 K進行計算： ）（＝ 21 / 14 08 862 62 cmkgIMyx ???? ?? ……………… ……() ）（＝ 2/ cmkgIbQSx ????? ………………………… ……() xy ?? ?? 由于點 K 處在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，立柱體材料采用的 30 鋼是塑性材料，可以采用第四強度理論 [20]，將 xx ?? , 的數(shù)值代入，用統(tǒng)計平均剪應(yīng)力理論對此應(yīng)力狀態(tài)建立的強度條件為： ? ????? ??? 22 3j …………… …… () 所以 2222 / 1 0 4][/ cmkgcmkgj ?????? ?? 即 ? ??? ?j …………………………………………………() ∴按第四強度理論所算得的折算應(yīng)力也滿足許用強度要求。 19 5 各軸的確定 在普通四柱舉升機中軸都是與滑輪連接的，且滑輪又是與鋼絲繩連接，所以軸受到了比較大的力和彎矩，在選擇軸的尺寸時要進行計算確定。 對稱滑輪 軸的確定 由分析得此軸只受到彎矩的作用，其受力如下圖所示： 其中 G1=2G G2= G3=G XZ 方向： FAZG1G3+FCZ=0① XY 方向： FAY+G2+FCY=0② 以 A為中心 XZ面彎矩： G1*AB+G3*ACFCZ*AD=0③ XY面彎矩： G2*ACFCY*AD=0④ 根據(jù)以上方程得： FCZ= FCY= FAZ= FAY= 求彎矩 彎矩 XZ 面 ，其彎矩圖如下圖 20 AB 段： MAB=FAZ*X BC 段： MBC=FAZ*XG1（ XAB） CD 段： MCD=FAZ*XG1(XAB)G3(XAC) 由上方程得 MAB= MBC= MCD=0 彎矩 XY面，其彎矩圖如下圖 AC 段： MAC= FAY*X CD 段： MCD= FAY*X+ G2*(XAC) 由上方程得 MAC= MCD=0 再根據(jù)軸的直徑確定公式確定軸的直徑： mmdWmWWM a xM P a10255 4 7 42553 4334611?????????????????? 21 其它軸徑的確定 根據(jù)以上類似的計算可求出非對稱滑輪軸直徑 d=24mm 立柱上的滑輪直徑 d=20mm 6 液壓系統(tǒng) 液壓缸參數(shù)的設(shè)定 通過計算初定參數(shù)為： 缸體長度 L=1700mm 工作行程 l=1650mm 活塞桿直徑 d=63mm 計算長度 l′ =L+l=3350mm 柔性系數(shù) m=85 末端條件系數(shù) n=2 液壓缸的選定 液壓缸的工作壓力為跑板和橫梁的重力加上舉 升的重力，即： F=G+2021㎏ 其中 G為跑板和橫梁的重力 根據(jù)舉升機的整體大小確定跑板和橫梁的重量： m跑板 =83**410**2=㎏ m橫梁 =8*14**314**2=㎏ 所以 m總 = m跑板 + m橫梁 =㎏ G總 =㎏ *10=8691N G= G總 +G車 =8691N+20210N=28691N 22 由上所計算的數(shù)據(jù)查機械設(shè)計手冊得液壓缸的大徑 D=90mm,小徑 d=63mm 裝方法 液壓缸的安裝方式為尾部銷軸式（可見機械設(shè)計手冊得液壓缸安裝方法篇章） 液壓系統(tǒng)的工作原理及示意圖 1—— 定量液壓泵 。 2—— 先導(dǎo)式溢流閥 。 3—— 二位二通電磁換向閥 。 4—— 壓力表 。 5—— 三位四電磁換向閥 。 7—— 液控單向閥 。8—— 液壓缸 如圖所示為升舉機的液壓系統(tǒng)原理圖 .系統(tǒng)采用定量液壓泵 1 供油 ,系統(tǒng)壓力 。由先導(dǎo)式溢流閥 2 設(shè)定并由壓力表 4 顯示 ,系統(tǒng)卸荷由二位二通電磁換向閥 3 控制 .液壓缸的運動方向由三位四通電磁閥 5控制。本液壓系統(tǒng)設(shè)有二級液控單向閥 ( 7), 以保證液壓泵停機或 其他故障時 液壓缸不因泄漏而影響舉升的安全可靠性 ,液壓缸附近的兩個按紐控制盒 , 用于控制缸的升降。 系統(tǒng)的動作順序與原理如下 : 1) 舉升 按上升按鈕 ,電動機驅(qū)動液壓泵 1 空載啟動 ,延遲 3s 后電磁鐵1YA 通電使換向閥 3 切換至右位，液壓泵 1 由卸荷轉(zhuǎn)為升壓。同時，電磁鐵2YA 通電使換向閥 5 切換至左位，液壓泵 1 的壓力油經(jīng)閥 7 進入缸 8 23 的無桿腔，液壓缸 8上升 ， 有桿 腔經(jīng)換向閥 5 向油箱排油。 2) 停位 松開上升按鈕，電磁鐵 1YA、 2YA 斷電使換向閥 3和 5復(fù)位，液壓泵 1卸荷，液壓缸 8 停止并保持在既定位置； 3min 后電機自動停止。 3) 下降 按下降按鈕，使電機驅(qū)動液壓泵 1啟動，延遲 3s 后電磁鐵 1YA、3YA 通電使換向閥 3 切換至右位，換向閥 5 切換至右位，液壓泵的壓力油經(jīng)閥 5 進入缸 8 的有桿腔，同時反向?qū)ㄒ嚎貑蜗蜷y 7 液壓缸 8 下降，無桿腔的油液經(jīng)閥 5排回油箱。 4) 停止 松開下降按鈕 ,各電磁鐵均斷電 ,液壓缸 8 停止 ,電動機驅(qū)動液壓泵卸荷空載運轉(zhuǎn) ,3min 后液壓泵自動停機。 7 鋼絲繩及滑輪的選用 求鋼絲繩的直徑 根據(jù)《機械設(shè)計師手冊》， 按 GB/T87061988 選擇圓鋼 絲繩 求鋼絲繩的直徑： 根據(jù)舉升機的使用條件分析知機構(gòu)的工作級別為 M4，查 下 表 c= 所以 d=c√F=*=,在這取直徑為 8mm 繩的類型為 6*7（ 6 個圓股每股外層絲可到 7 根），經(jīng)計算查表得，選擇纖維芯鋼絲繩 機構(gòu)工作級別 選擇系數(shù) C 值 最小安全系數(shù) n 鋼絲公稱抗拉強度 σ b/MPa 1550 1700 1850