黑龙江工程学院本科生毕业设计 f0P?P214.28221?P2H0?H0?h0???186.6?186.6?52?0.077cm ??63EJ03?2.1?10?1490.98同理，由力P1-P2的作用引起的内门架端部水平位移f1p为：
f1P?P214.28221?P2H1?H1?h1???183?183?48?0.076cm ??3EJ13?2.1?106?1490.98由于集中力P1-P2的作用，在外门架的端部使内门架绕外门架端部而转动产生的角度?0P为：
222??HhP?Ph200?12??H0h0??1?EJ0?2366??186.622214.28522482??????186.6?52??（式5-16） ? 2.1?106?1490.98?2366??0.00075cm?0P5.7.3 校核挠度
通过上面的计算，可以求出伸缩式门架在端部力偶和集中力作用下端部产生的水平位移f（挠度）。其值为：
f?f0?f1??0?H1?h1??fM0?f0P?fM1?f1P???M0??0P??H1?h1??0.54?0.077?0.44?0.076??0.0059?0.00075???183?48??2.03cm其许用挠度值为：
（式5-17）
?f??H?H1?h1186.6?183?48H?0??3.216cm （式5-18） 100100100由f?2.03cm??f??3.216cm知，满足刚度要求。
5.8 小结
1. 叉车门架是由开口薄壁杆组成的薄壁刚架。立柱是叉车门架直接承受滚轮压力作用的构件。由于滚轮压力不通过立柱截面弯心，必然产生约束扭转。计算表明，约束扭转的正应力与整体弯曲正应力为同一量级，不容忽视。
2.内、外门架的计算简图与横梁数目和横梁刚度有关。内门架按形薄壁刚架和一端铰支、一端自由的薄壁杆计算，约束扭转正应力的差别不大于10%。为减少计算工作量，可按单根薄壁杆计算。将外门架简化为单根薄壁杆计算时，支座约束的假定对约束扭转正应力影响不大，差值一般在3～10%的范围内，因此可按比较简单的二跨连续梁的简图计算。
3.立柱截面中的剪应力与正应力相比，数值较小，约束扭转剪应力更可忽略不计。考虑到滚轮压力对立柱冀缘还要产生局部弯曲作用，因此门架立柱截面应在满
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黑龙江工程学院本科生毕业设计 足制造工艺要求的条件下，使腹板减薄，冀缘加厚。
4.采用初参数法进行叉车门架的约束扭转强度计算，比较简单，便于实用。 5.叉车门架端部的水平挠度主要是由外门架的变形引起的，因为外门架是内门架的基础，外门架端部的水平变位和转角都会导致内门架端部的水平位移。因此从增强门架刚性的要求出发，外门架应采用比较刚强的结构。
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第6章 滚轮组件的安装及计算
6.1 内门架与外门架滚轮的设计
导行滚轮分为纵向及侧向两组，各由四个滚轮组成。前者在垂直于门架的平面内，而后者在门架自身的平面内起传力和导行作用。它们的构造示于图6-1上。纵向滚轮受力较大，故直径也大且用滚动轴承，侧向滚轮受力小，直径也小，故用滑动轴承或滚针。
（a）纵向滚轮 （b）侧向滚轮
图6-1 滚轮构造
6.1.1 轴的计算
滚轮轴在门架上升或下降时主要受切应力，所以要根据轴的切应力条件来计算。对于圆形截面梁，由切应力互等定理可以知道，在横截面边缘各点处切应力与周边相切。因此即使在平行于中性轴的同一横线上，各点处切应力也不尽相同，但经过分析表明，圆截面上最大弯曲切应力仍发生在其中性轴上，并可近似认为在中性轴上各点处的切应力平行于剪力，且沿中性轴均匀分布，于是得圆截面梁的最大弯曲切应力为：
?max?已知
SZ.maxFsSz,maxIzd （式6-1）
d3及?max?12????
于是可得 R?式中
R——圆形截面的半径，mm；
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4Fs （式6-2） 3????黑龙江工程学院本科生毕业设计 IZ——圆形截面对中性轴的惯性矩，mm3； SZ,max——半圆截面对中性轴的静矩，mm3；
该轴的材料选用45号钢，根据《机械设计手册》可以查到[?]=30～40MPa，取[?]=35 MPa。由
Fs?k?Q?G1??1.2?(1800?250)?2460Kg （式6-3）
于是得到
R?4Fs?3????4?2460?5.46mm
3???35考虑到门架的重量，选择半径为12.5mm，则滚轮轴的直径为25mm。 6.1.2 轴承的选择
根据《机械设计手册》选择深沟球轴承，代号为6405，如图6-2所示：
图6-2 深沟球轴承 表6-1 6405轴承相关数值
名称 单位 符号 d Ｄ 基本尺寸 mm B da(min) Da(max) ra(max) d2≈ 其他尺寸 mm D2≈ r(min) 基本额定静载荷 基本额定动载荷 极限转速 极限转速 重量 KN KN (r/min) (r/min) kg Co C 脂 油 W≈ 量值 25 80 21 34 71 1.5 42.3 62.7 1.5 38.2 19.2 8500 11000 0.529 32
黑龙江工程学院本科生毕业设计 6.1.3 导轮的设计
门架的宽度为121mm，轴承的外径为80mm，为了使门架在运动时能够平稳，故此导轮的的内径为80mm，外径为120mm，结构如图6-3所示：
图6-3 滚轮
6.1.4 轴用挡圈
根据轴的尺寸选择轴用挡圈，如图6-4所示：
图6-4 轴用挡圈 表6-2 轴用挡圈尺寸
轴径 d0 d s d1 b h 沟槽 d2 沟槽 m 沟槽 n 孔 d3 基本尺寸 极限偏差 基本尺寸 极限偏差 基本尺寸 极限偏差 基本尺寸 极限偏差 ≥ ≥ 25 23.2 (+0.21,-0.42) 1.2 (+0.05,-0.13) 2 3.32 3.32 23.9 (0,-0.21) 1.3 (+0.14,0) 1.7 35 mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm 每1000个钢挡圈重量约为1.90 kg 6.1.5 孔用挡圈
根据导轮内径的尺寸选择孔用挡圈，如图6-5所示：
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