液压机上横梁的设计.pptx

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1、目录一、技术参数二、活塞缸尺寸设计计算三、立柱尺寸设计计算四、立柱、工作台与横梁的布置五、上横梁强度、刚度的计算六、上横梁二维零件图七、上横梁三维图仿真八、有限元分析第1页/共23页一、技术参数公称压力P：5MN介质压力p：31.5 MPa最大工作行程S：480 mm最大开间H：1000 mm工作台尺寸LB（长宽）：1100900 mm工作速度V：12 mm/s第2页/共23页二、活塞缸尺寸设计计算1、活塞头直径：2、活塞缸内径：3、活塞缸外径：取：4、各部分尺寸如下：第3页/共23页一、活塞缸尺寸设计计算5、法兰外径：法兰直径：第4页/共23页三、立柱尺寸设计计算 F为每根立柱的面积 取 立

2、柱直径:第5页/共23页四、立柱、工作台与横梁的布置工作台尺寸：1100900mm第6页/共23页五、上横梁强度、刚度的计算1.由于上横梁的刚度远大于立柱的刚度，因此可以将上横梁简化为简支梁，如图3：图3 上横梁简化受力图第7页/共23页五、上横梁强度、刚度的计算最大弯曲在梁的中点：D-缸法兰的环形接触面积平均直径 -立柱宽边中心距 =1290mm 最大剪力为：最大挠度在梁的中点，由于亮的跨度与高度相比不是很大，因此应考虑剪力对挠度的影响，梁中点挠度为：第8页/共23页五、上横梁强度、刚度的计算3.中间截面惯性矩计算：梁的高度取：将上横梁的横截面简化为工字梁，如图4所示图4 上横梁横截面简化图

3、第9页/共23页五、上横梁强度、刚度的计算3.中间截面惯性矩计算：先求截面底边WW轴的惯性矩Jw 式中 每块矩形面积对本身形心轴的惯性矩:再求出整个截面的形心轴ZZ轴到WW轴的距离h0:整个截面对形心轴的惯性矩为:第10页/共23页五、上横梁强度、刚度的计算 为了方便，借助表格辅助计算（表1）表1.梁的惯性矩计算表1第11页/共23页五、上横梁强度、刚度的计算中间截面最大压应力：将表格计算结果代入h0，JZ计算公式，并将计算结果代入此方程，利用二分法和excel软件解得：对于x20的值，最大压应力均满足刚度要求中点挠度f0为：式中，E=210GPa G=J=JZ F=相对挠度：将表格计算结果代

4、入上面方程，利用二分法和excel软件解得：对于x273的值，都满足刚度要求。因此，去x=280，,则筋板厚70mm，盖板厚105mm.第12页/共23页五、上横梁强度、刚度的计算将x=280代入上述计算过程得具体数值表2 梁的惯性矩计算表2第13页/共23页五、上横梁强度、刚度的计算4.强度刚度校核：最大压应力：最大拉应力：核算中点挠度f0:式中，E=210GPa G=JZ=1006696133mm4 F=299800mm2第14页/共23页五、上横梁强度、刚度的计算K按以下公式进行计算:b=280mm 相对挠度：经上计算校核，设计尺寸符合强度刚度要求。第15页/共23页六、上横梁二维零件图

5、第16页/共23页七、上横梁三维图仿真 正等侧视图 俯视图 左视图 前视图第17页/共23页八、有限元分析根据上横梁的对称性，截取四分之几进行有限元分析载荷：液压缸对横梁有向上的推力，施加在固定液压缸的环形面积上。立柱对上横梁有拉力，方向向上，施加在横梁与立柱的连接处。边界条件：在上表面螺栓固定出施加z方向的约束，在下板与立柱接触处施加x，y方向的约束。第18页/共23页第19页/共23页第20页/共23页参考文献1 王卫卫主编.材料成型设备.北京：机械工业出版社，20112 俞新陆主编.液压机.机械工业出版社，19823 第一重型机械厂、哈尔滨工业大学 编著.黑龙江人民出版社，1979第21页/共23页第22页/共23页感谢您的观看！第23页/共23页