b) 为需要绕过两根钢丝绳的滑轮的转轴的剪力图； c) 为需要绕过两根钢丝绳的滑轮的转轴的弯矩图。
在AB段的剪力方程和弯矩方程为：
Fs(x)?F(0?x?80mm) 2FM(x)?x(0?x?80mm)
2F?F(80mm?x?160mm) 2FFM(x)?x?F(x?80)?(160?x)(80mm?x?160mm)
22在CB段的剪力方程和弯矩方程为：
Fs(x)?根据弯矩图可知B点所受的弯矩为最大，其值为：
F24639.127x=?0.08=985.565MPa 22M由公式?max?max(刘鸿文编.材料力学?.北京：高等教育出版社，2004.1 ?5.3横力弯
WM(x)?曲时的正应力 143页) 所以最小的截面系数为：
Wmin?Mmax??985.565?1.643?10?6m3 6600?10如果取安全系数为K=10,则：
W?1.643?10?6?10m3?16.43cm3
再由截面为圆形的截面系数公式：
W??d332 (刘鸿文编.材料力学?.北京：高等教育出版社，2004.1 ?5.3横力弯曲时的
正应力 143页) 得：
dmin?332W??332?1.643?103??25.58mm
最终取其直径为：
d?30mm
- 26 -
§4.5.3有一根钢丝绳绕过的滑轮的转轴： 其长度为160mm，受力分析如（图4.10）所示：
图4.10只绕过一根钢丝绳的滑轮的转轴的受力分析图
所以F拉?Fsin(45o)?8711.2472?12319.564N 2 - 27 -
图4.11只绕过一根钢丝绳的滑轮的转轴的受力图、剪力图和弯矩图
d) 为只绕过一根钢丝绳的滑轮的转轴的受力图； a) 为只绕过一根钢丝绳的滑轮的转轴的剪力图； b) 为只绕过一根钢丝绳的滑轮的转轴的弯矩图。
在AB段的剪力方程和弯矩方程为：
FFs(x)?2(0?x?80mm) M(x)?F2x(0?x?80mm)
在CB段的剪力方程和弯矩方程为：
FFs(x)?2?F(80mm?x?160mm) M(x)?F2x?F(x?80)?F2(160?x)(80mm?x?160mm)
根据弯矩图可知B点所受的弯矩为最大，其值为：
- 28 -
F12319.564x=?0.08=492.783MPa 22M由公式?max?max(刘鸿文编.材料力学?.北京：高等教育出版社，2004.1 ?5.3横力弯
WM(x)?曲时的正应力 143页) 所以最小的截面系数为：
Wmin?Mmax??492.783?63?0.821?10m
600?106如果取安全系数为K=10,则：
W?0.821?10?6?10m3?8.21cm3
再由截面为圆形的截面系数公式：
W??d332 (刘鸿文编.材料力学?.北京：高等教育出版社，2004.1 ?5.3横力弯曲时的
正应力 143页) 得：
dmin?332W??332?0.821?103??20.30mm
为了转轴一至，从而形成批量生产，所以最终取其直径为：
d?30mm
§5 重要机构的设计计算
§5.1锁紧机构的结构设计
在活塞杆推动钢丝绳移动时，托架和升降架也跟着上升，此时锁紧机构能够自动脱开，使举升机顺利上升，同时棘爪与齿条之间不能够发生干涉，当棘爪移动到下一个齿槽时由弹簧保证棘爪和齿条的可靠卡拔状态，当举升托架时，棘爪可被齿条自动推开；停止时可自行卡止；当需要下降时，则可利用手柄转动凸轮，解除自锁状态。其工作原理如（图5.1）所示：
- 29 -
图5.1 锁紧机构的原理图
1 棘爪；2 凸轮
l为棘爪与齿条的接触长度；h1为棘爪能够向上抬起的最大高度； h2为棘爪能够向下摆动的最大高度；a为棘爪的长度；e为偏心距；b为棘爪轴的右端长度；d1为偏心圆的直径；d2为偏心圆轴的直径。由图可知：
h1?2?e?ba?b（1） lhh?1（2） 1a?l联立（1）和（2）得：
e?(a?b)?(a?l)?l2?b
其中l?5mm，取b?12a， - 30 -