（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 IA2=(924-764)/12+(62.51-46)2×2688=392.46cm4
4
所以IB?IA1?IA2?392.46?166.44?558.9 cm
W=89.41cm3
MB?2066.37?61?126048.57 kg?cm
2?maxB?MBWx?126048.5789.41?1409.78kg/cm
2????540?1009.8?3.5?1574.34kg/cm
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=26.88cm 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)×6=183.615cm 所以IA总=IA1+IA2+IA3=1585.22cm W=I总/8.65=1585.22/8.65=183.26cm3 MC=2066.37×94=194238.78kgcm
21
4
2
4
2
?maxC?MCWx?194238.78183.26?1059.91kg/cm
2????540?1009.8?3.5?1574.34kg/cm2
满足强度要求。 （4）D截面：
惯性矩：I=318.976cm ； W=69.342cm MD=2066.37×53=109517.61kgcm
?maxD?MD4 3
Wx?109517.6169.342?1579.38kg/cm
2????540?1009.8?3.4?1620.64kg/cm2 ,保险系数较小可满足强度要求。
3.2.3 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：
小臂端部处挠度：f1?Pl小3EI3?2066.37?41?9.83?20.1?10?129.22563?0.1799(cm) ?（3.23）
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；
fP?Pl大3EIMl大2EI23?2066.37?70?9.83?20.1?10?318.976263?0.361(cm)
fM??2066.37?70?70?9.82?20.1?10?318.9766?0.542(cm) ??????????（3.24）
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沉量，经计算，
f转动?26.325(mm)。
故托臂端部总下沉量为：
f总?f载荷?f间隙?f转动?2.633?1.864?1.082?5.57?5.6(cm〈)6(cm)
在举升机行业标准中，此值满足距立柱最远点的托臂支承面下沉量要求。
22
第四章 液压系统
4.1 液压系统工作原理
启动电动机按钮后电机起动并带动油泵从油箱中吸入压力油送到举升缸中使活塞杆移动，此时安全溢流阀关闭。此阀的压力在出厂前已经调好，以保证起重的额定载荷的要求。当系统中压力超过极限时，自动溢流卸油阀松开，起动按钮停止供油，提升结束，开始作业工作。如果拉动滑台上两个机械安全锁后再按手动式下降阀便开始卸油下降，其工作原理图见图5.1：
1010998864572111312
1-齿轮泵，2-电动机，3-滤油器，4-单向阀，5-溢流阀，6-手动式下降阀， 7-伺服限流阀，
8-软管，9-防油管爆裂阀，10-举升缸，11-液位计，12-空气滤清
图4.1液压系统工作原理图
23
4.2 液压缸活塞杆受压校核
4.2.1 液压缸活塞杆强度验算
根据活塞杆只受压力的工作情况，强度验算公式为：
d≥35.7（F/[σ]）1/2mm ???????????????????(4.1) 式中：F—载荷力KN。 这里 F=1/2G=(4000/2)×g=2000Kgf=19.62KN ???????????(4.2)
[σ]—活塞杆材料应用应力MPa
[σ]=σs/n ????????????????????????(4.3) 其中：σs—材料屈服极限，n=安全系数。取σs =315MPa，n=3，[σ]=105MPa。
则 d≥35.7（19.62/105）1/2 =15.432 mm
实际采用之活塞杆直径d=38mm＞＞15.432mm，所以符合受压强度要求。
4.2.2 液压缸活塞杆受压稳定性校核
液压缸压杆安装形式如下图示：
图4.2液压缸压杆安装图
24
已知：缸体长度 L=1078mm
工作行程 l=914mm 活塞杆直径 d=38mm
计算长度 l′=L+l=1992mm 活塞杆截面积 A=（π/4）×d 活塞杆转动惯量 J=（π/64）×d 活塞杆回转半径 K=（J/A）1/2=d/4 柔性系数 m=85 末端条件系数 n=2
则 l′/K=4×l′/d=4×1992/38=209.684
m×n=85×2=120.21
由于 l′/K＞ m×n，则可按下列公式计算临界载荷
PK=πnEJ/L′???????????????????????（4.4）式中：E—材料弹性模量，取E=2.1×105 MPa，J—mm4，l′—mm
则：PK=[3.14162×2×2.1×1011×（3.1416/64）×0.0384]/19922=106924.616N
取安全系数nK=3, 临界稳定载荷PK/ nK=106924.616/3=35641.539N 实际工作载荷F=1/2G=2000Kgf=19620N
F=1/2G=2000Kgf=19620N＜PK/ nK，所以满足压杆稳定条件。
2
2
1/2
1/2
1/2
42
25