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液压机本体设计8【液压机设计专题】

作者:液压机 来源: 日期:2020-11-02 11:13:10 人气:1

2.9 机身零件的设计计算

2.9.1 上横梁的计算

材料选择HT20-40

2.9.1.1受力分析

 

上横梁可视为受两集中力,两端支承的简直梁。

图(2—14)所示为受力图及剪力图。

其中

 

 

 





P —公称压力(kgf P=315000


—油缸台肩尺寸(cmD=58

—立柱中心距(cm B=140

在主截面(I-I)上所受弯矩:

2.9.1.2 主截面(I-I)上强度计算

主截面的等量简化截面如图(2-15),列表进行计算

 

表格见图表(2-1)

 

 

  





 

  

表(2-1)

各截面的惯         性矩I=1/12δh3     

cm     

1.792

1017

55.125

42989.333

2041.667

571.667

54

936

0.833

47667.417

Joi

截面矩Si与面积重心

至X轴的距离乘积 

SY cm4    

 

 

89445.375

1261419

234630.375

1106098

118580

25515

5202

4992

2.5

2845884.25

SiYi

截面对X轴的静面矩S=AYcm3  

cm3     

1386.75

20679

4152.75

26978

5390

1890

612

1248

5

62341.5

Si

面积重心X轴的距离Ycm

 

 

64.5

61

56.5

41

22

13.5

8.5

4

0.5



截面积

A cm       

21.5

339

73.5

658

245

140

72

312

10

1871

A

截面高度h cm

1

6

3

28

10

7

3

6

1

65

H

截面宽度

σicm

 

21.5

56.5

24.5

23.5

24.5

20

24

52

10

总    计

序 号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

                    


 重心至X轴的距离:

            截面对X轴的惯性矩:                            

           

            截面对形心轴的惯性矩:

           

 在受拉截面上的弯曲应力:

            

            在受压截面上的弯曲应力:

             

             对于HT20-40件,许用应力[σ]≤350   

                ∵   σ≤[σ]   ,   σ≤[σ]

强度满足要求

2.9.1.3主截面(II-II)上剪切应力计算

 根据材料力学可知,断面抗剪力主要由立板承受,故可按简化截面(矩形)来计算。

如图(2-16),

τmax在中心横断面

式中  Q——截面剪力(kgf

      

       B——简化截面宽度(cm)

         




 


 

H——简化截面高度(cm)   H=48 cm

强度满足要求

2.9.2 工作台的计算

2.9.2.1 模具垫板

工作台材料选用HT20-40,台面许用挤压应力[σ]取1000 

工作台中心孔直径为27 cm 故可得模具垫板最小尺寸为





式中 S—垫板面积(

      S887 

按圆直径计算,则垫板直径d=33.6cm ,立柱中心距为140cm,

b,取垫板宽度 b=35 cm, 均布载荷

图(2-17)为工作台受力简图

 

在截面(I-I)上弯矩为

 

 






最大剪力为   

2.9.2.2 (I-I)截面强度计算

 

按前述计算上横梁的方法,把工作台的截面抽象成

如图(2-18)所示


                          表(2-2)

序号

截面宽度

σi 

cm    

截面高度 h cm

截面积A

cm

面积重心至X轴的距   离Ycm

截面对X轴的静面矩

S=AY cm3   

截面静面矩Si与面积重心至轴的距离乘积 cm4       

各截面的惯性矩 J=1/12δh3    cm4  

1

89

5

445

62.5

27812.5

1738281.25

927.083

2

18.5

7

129.5

56.5

7316.75

413396.375

528.792

3

16

47

752

29.5

22184

654428

160060.458

4

91.5

5

457.5

3.5

1601.25

5604.375

953.125

5

12

1

12

0.5

6

3

1

总  计

65

1796


58920.5

2811713

162470.458

H

Ai


Si

SiYi

Joi

         重心至X轴的距离

             截面对X轴的惯性矩                            

              

             截面对形心轴的惯性矩

                    

 在受拉截面上的弯曲应力

 

 

 


 在受压截面上的弯曲应力

    

   对于HT20-40件,许用应力[σ]≤350   

 ∵   σ≤[σ]   ,   σ≤[σ]

 强度满足要求

由于工作台基础在地面上,作用力传给地面,故剪力校核略去。

2.9.2.3 截面(II-II)上强度计算

在距10cm处(见图2-17),即T形槽处其等量简化截面见图(2-19)

截面(II-II)处弯矩

已知 P=315000 kgf; B=140 cm; b=35 cm

代入上式

 

 


由于简化之截面(II-II)为工字形截面,其惯性矩为 

在截面(II-II)上受的拉伸及压缩之弯曲应力 

            

对于HT20-40件,许用应力[σ]≤350 kgf/cm   

σ = σ≤[σ]   

强度满足要求


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