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计算与说明 结果
所以,最大弯矩
M2max?M?L2??Ph?AsinK2L2?ecosK2L2??245000?0.18?44193.1N?m油缸最大弯矩处为:
X1?1A1tan??0.013?0.03m?L1??1066mm K1e0.44
所以,最大弯矩
??X1??ecosK1?L1??X1??M1max?M?L1??Ph?CsinK1?L1?245000?0.1024?25101.72N?m弯矩图如下图:
图3-2-1
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(3)油缸、活塞杆最危险断面上危险点诸应力计算校核 a.缸筒危险断面点应力计算
结果 缸筒断面系数
W12I2?7.1?10断面系数W1?1?D10.125?6?113.6?10m
?63?113.6?10m?63
如图3-1,假设5、7受拉,6、8受压,则有:
?Z5,6D20.12??M1max??25101.72???16.68MPa ?62I12?7.1?10?r5,6??ph??31.164MPa
??5,60.1252?0.12?ph2?31.164??141.97MPa 2220.125?0.1D1?DM1max25101.72????221MPa W1113.6?10?6D1?D22?Z7,8???r7,8?0MPa
??7,8
0.12?2ph2?2?31.164??110.81MPa 2220.125?0.1D1?DD1?D22
活塞杆断面系数
W2?51.45?10m?63b.活塞杆危险断面应力计算
2I22?2.444?10?6断面系数W2???51.45?10?6m3
d10.095如图3-1,假设1、3受拉,2、4受压,则有:
?Z1,2d2D2?d2??M2max?ph222I2d1?d22
0.0750.12?0.0752??44193.1??31.164?
2?2.444?10?60.0952?0.0752??678.1?40.1MPa?r1,2??ph??31.164MPa
??1,2?ph
d1?d2d1?d222220.0952?0.0752?31.164??134.28MPa
0.0952?0.0752
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结果
?Z3,4d2D2?d2??M2max?ph22W2d1?d220.0750.12?0.0752 ??44193.1??31.164?51.45?10?60.0952?0.0752??64.42?40.1MPa?r3,4?0MPa??3,4?2phd2222d1?d20.0752?2?31.164??103.12MPa 220.095?0.075计算结果见下表
表3-2 单位 MPa
应力 项 1 -718.2 -31.164 2 3 4 危险点编号 5 6 7 8
638 -31.164 134.28 -104.-24.352 0 103.12 2 0 103.12 -16.68 -31.164 141.97 16.68 -221 221 ?Z ?r -31.164 0 0 ??r134.2
8 141.97 110.81 110.81 计算缸筒和活塞杆各点的广义应力:
?1?1点广义应力?1??Z????2??????r?2???r??z?22??
1??726585.76?27345.25?471743.7?2?782.84MPa 29
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1??Z????2??????r?2???r??z?22结果
?2?2点广义应力???1??253733.84?27371.72?447780.46? 2?603.7MPa1??Z????2??????r?2???r??z?22?3?3点广义应力???
1??43114.4?10633.73?10924.4?2?179.8MPa1??Z????2??????r?2???r??z?22?4?4点广义应力???
1??16240.95?10633.73?591.5?2?117.2MPa
1??Z????2??????r?2???r??z?2?5?2??
5点广义应力?1??25169.82?29975.38?209.8?2?166.4MPa
?6?6点广义应力?1??Z????2??????r?2???r??z?22??
1??15697.6?29975.4?2289?2?154.86MPa
?7?7点广义应力?1??Z????2??????r?2???r??z?22??
1??110097.87?12278.86?14641?2?261.74MPa 30
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?8?8点广义应力?1??Z????2??????r?2???r??z?22??
1??12141.84?12278.86?14641?2?139.75MPa按危险点求各点比值,分别求得比值为:K; K?各点的比值如下,并填入下表
???,分别算出
?K?1?8?=1.08、1.41、4.72、7.25、5.11、5.5、3.25、6.1
中心加载油缸活塞杆各危险点广义应力?与比值K的数据列表 项目 编号 1 2 3 4 5 6 7 8
c 缸筒和活塞杆强度校核
phD?p???c?kh校核缸筒强度。 2.3? 782.84 603.7 179.8 117.2 166.4 154.86 261.74 139.75 K 1.08 1.41 4.72 7.25 5.11 5.5 3.25 6.1
根据公式??其中:?--相应壁厚
k—强度系数(无缝钢管k=1) ph--工作介质压力
c—加工误差及侵蚀附加厚度,常取c=1.5mm。
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