河南理工大学毕业设计论文
§4.1.3 主立柱的刚度计算
用迭加法：
（1）
??,??xla710b1890??0.273;????0.727l2600l2600
Pb2lfA?(3??)6EI（往外弯）用式 (4.18) E：弹性模量的选择：碳钢取：196－206Gpa 取201Gpa=20.1×106N/cm2
5234.804?1892?260?9.8?2.273Pb2l＝3.2(cm)(3??)6fA1= 6EI6?20.1?10?2814.519= （4.19)
（2）
（3）
fA2fWPb2l5234.804?241.52?260?9.8?2.071?(3??)??4.7(cm)6EI6?20.1?106?2814.519 Ml214695.82?2602?9.8???0.086(cm)2EI2?20.1?106?2814.519 (4.20)
实际往内弯的绕度fA?fA1?fA2?4.7?3.2?1.5(cm)
§4.2 托臂部分的强度校核
§4.2.1 托臂部分截面特性
托臂部分截面属于变截面，以下先计算截面特性数据： （1）小臂截面尺寸：70×70方钢，壁厚8mm，a=70,b=54
a4?b4704?544I???129.225cm41212 惯性矩： (4.21) a4?b4704?544Wx???36.92cm36a6?70 (4.22)
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3??S?2?8?35?17.5?54?8?27?4?23.192cm 静矩计算：
（2）大臂截面尺寸：92×92方钢，壁厚8mm，a=92,b=76
a4?b4924?764I???318.976cm41212 惯性矩： a4?b4924?764Wx???69.342cm36a6?92
§4.2.2 托臂部分强度核算
CBDACBDA 图4.5左后托臂部件图
图中的A、B、C、D分别对应着托臂示意图中的A、B、C、D四个截面， 按照A,B,C,D几个典型截面进行分析，各个截面的截面图如下：
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A1A2A1XA2A3
(a) A-A截面 (b) B-B截面（同D-D截面） (c) C-C截面
图4.6典型截面示意图
（1）A截面：
惯性矩：I=129.225cm4 ；Wx=36.92cm3
.37?31?64057.47kg?cm MA?2066?maxA?
MA64057.47??1735.03kg/cm2Wx36.92
????540?100?1836.73kg/cm29.8?3 保险系数较小可满足强度要求。 （2）B截面：92*92方钢
A1=80×15=1200mm2 yA1=92+15/2=99.5mm
A2=92×92-76×76=8464-5776=2688mm2 yA2=92/2=46mm YC=(1200×99.5+2688×46)/(1200+2688)=243048/3888=62.51mm IA1=80×153/2+(99.5-62.51)2×1200=1664412.12mm4
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IA2=(924-764)/12+(62.51-46)2×2688=392.46cm4 所以IB?IA1?IA2?392.46?166.44?558.9 cm4
MB?2066.37?61?126048.57 kg?cm ?MBmaxB??126048.57?1409.78kg/cm2 Wx89.41
????540?100?1574.34kg/cm29.8?3.5
保险系数较小可满足强度要求。
（3）C截面：A1=12cm2 yA1=92+15/2+60=15.95cm A2=26.88cm2 yA2=4.6cm
A3=60×10=6cm2 yA3=92+60/2=12.2cm
yC=(12×15.95+26.88×4.6+6×12.2)/(12+26.88+6)=8.56cm IA1=50×153/2+(15.95-8.56)2×12=641.73cm4 IA2=(924-764)/12+(8.56-4.6)2×16.88=759.875cm4 IA3=1*63/12+(12.2-8.56)2×6=183.615cm4 所以
IA
总=IA1+IA2+IA3=1585.22cm4 MC=2066.3794=194238.78kgcm
?MCmaxC??194238.78
183.26?1059.91kg/cm2Wx
????540?100 9.8?3.5?1574.34kg/cm2 满足强度要求。
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（4）D截面：
惯性矩：I=318.976cm4 ； W=69.342cm3 MD=2066.37×53=109517.61kgcm
?maxD?
MD109517.61??1579.38kg/cm2Wx69.342
,保险系数较小可满足强度要求。
????540?100?1620.64kg/cm29.8?3.4§4.2.3 从托臂处考虑挠度情况
托臂亦相当于一个悬臂梁，端部受力P＝2066.37kg，托臂部件由大臂和小臂组成，将从大臂和小臂处分别考虑：
2066.37?413?9.8f1???0.1799(cm)63EI3?20.1?10?129.225 小臂端部处挠度：
3Pl小 大臂端部处挠度：经受力分析，大臂端部受一个力P＝2066.37kg和一个弯矩 M＝2066.37×70＝144645.9kgcm；
2066.37?703?9.8fP???0.361(cm)63EI3?20.1?10?318.976
2Ml大2066.37?70?702?9.8fM???0.542(cm)62EI2?20.1?10?318.976 （4.24） 因载荷引起的挠度为：
f载荷?f1?f2?f3?0.179?0.361?0.542?1.082(cm)
因托臂的大小臂之间有1mm间隙，由此产生挠度： f间隙?1.864(mm) 主立柱的弯曲绕度使滑台产生转动，滑台的转动又使托臂有一定的下
3Pl大29