悬臂吊设计.docx

悬臂吊设计悬臂吊受力计算 一、工字钢抗弯强度计算。 1、悬臂长l=4.5m,在自由端有一载荷F=10KN,电葫芦和工字钢的重量约为200KG.已知=185MPa. 由弯曲正应力强度条件计算所需的抗弯截面系数是 Wx=M/=45X103/185X106=243X10-6m3 查型钢表，选用25a号工字钢，其Wx=402X10-6m3,比较合适。 所得安全系数为402X10-6m3/243X10-6m3=1.65 截面特性： Ix= 5020cm4 Wx= 402cm3 Sx= 232.4cm3 G= 38.1kg/m翼缘厚度 tf= 13mm 腹板厚度 tw= 8mm 2、负载： Pk=F =12 KN 二、相关参数 1、材质：Q235B 2、x轴塑性发展系数x：1.05 3、梁的挠度控制 v：1 四、内力计算结果 1、支座反力 FA = -Pk =-12 KN 3、最大弯矩 Mmax = 4.5x12=54kN.M 五、强度及刚度验算结果 1、弯曲正应力max = Mmax / (x * Wx)127.93 N/mm2 2、最大挠度 fmax = Pk * L 3 / 48 * 1 / ( E * I )=3.52 mm 3、相对挠度 v = fmax / L 0.78 弯曲正应力 max= 127.93 N/mm2 < 抗弯设计值 f : 185 N/mm2 ok! 跨中挠度相对值 v0.78 < 挠度控制值 v:1 ok! 验算通过！ 上述计算还没考虑工字钢上面的斜拉板所给工字钢的增加强度。 六、计算悬臂吊支架端的轴承受力。 由上悬臂吊的结构受力图得。 1、 F1和F2是受到支座反力F=12kN，Fa=Fb=12x4.5=54kN 2、 由上可得：M=FL=4.5x10=45kN.M在悬臂的一端： 3、 处到弯矩M1=F1*L1=54X0.41=22.14N.m；处到弯矩M2=F2*L2=54X0.41=22.14N.m 4、 根据力矩平衡可知：M1=M2 5、 工字钢端部受到力矩：M3=F*L3=12X4.5=54kN 3、轴承的选取。 有上述所得轴承的径向力要比54kN大，此处选用圆锥滚子轴承33209(45x85x32)径向载荷为108kN轴向载荷为130kN。所以54kN<108kN,判定合理。 3、计算轴的剪切力。材料45钢 由剪切力公式得=FQ/Ajy 式中，FQ为剪力：A为剪切面面积：为切应力，单位为MPa，jy=0.6=330MPa 由上图所示FQ= Fa=Fb=54kN 由轴承的内径和厚度得A=td,t为轴承的厚度，d为轴承的内径。 =FQ/A=54000/32X45X10-6=31.25MPa<jy 所以45的轴径可以满足剪切力的要求。 jy为许用切应力即