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单斗反铲挖掘机动臂设计计算结构设计 单斗反铲挖掘机动臂设计计算结构设计

格式:word 上传:2022-06-25 20:17:08

《单斗反铲挖掘机动臂设计计算结构设计》修改意见稿

1、“.....其值为,从而可得,由于和无法在同点取到最大值,由于值较小,我们将其忽略得最大切应力为。依据第三强度理论将上述求得的和代入上式有所以所设计的弯曲部分截面满足第三强度理论。第七章稳定性校核整体稳定性校核平面整体稳定性校核根据动臂的内力图可知,上动臂属于压弯构件。对于压弯构件的整体稳定性验算可以根据下式计算其中构件的轴向力按构件的最大长细比选取的轴心压杆稳定系数构件对和轴的欧拉临界载荷轴压稳定系数的修正系数当算得的结构长细比时对应的轴的基本弯矩可不增大......”

2、“.....进而选取公式进行求解。下面开始计算长细比的值,由于由于在平面内上动臂可认为是两端固定,故查表取取,在平面内上动臂视作两端铰接,查表取,根据公式其中根据承载方式而定的等截面柱的长度系数依截面变化情况确定的两断铰接变截面柱的长度换算系数变截面柱的长度构件毛截面的最小惯性矩构件毛截面面积由于平面取的更大,故在平面上稳定性更差,所以此验算只需验算平面的稳定性即可,即公式中的变为,变为。又,,,查表取,将这些值代入公式,最终得,故可以按照简化公式进行计算。验算,公式中,查表取......”

3、“.....即得,故动臂满足整体稳定性要求。侧向屈曲整体稳定性校核对于箱型梁结构,若梁的高宽比为两腹板之间的距离,则梁的参照标准见图纸。整体稳定性不需要验算。由于此设计的动臂高宽比,故不需要对其再进行验算。局部稳定性校核板的局部稳定性与其宽厚比有关,由于动臂中翼缘板和腹板的厚度保持不变,在动臂弯曲段其宽度最大且受力最大,因此若出现局部失稳则必定先出现在动臂弯曲段。对此段截面进行局部稳定性校核可以保证动臂各处的局部稳定性。翼缘板的局部稳定性翼缘板的局部稳定性验算公式如下又在此动臂结构中,因此翼缘板符合局部稳定性要求,无需加强......”

4、“.....因此腹板符合局部稳定性要求,无需加强。综上此动臂的整体稳定性及局部稳定性都符合要求。第八章焊缝校核根据上面的分析我们知道,动臂的主体为箱型结构,由腹板和翼缘板焊接形成,在这里我们用角焊缝的形式连接翼缘板和腹板,其他的铰接点采用对接焊缝的形式进行连接。由于角焊缝没有必要做无损探伤,般角焊缝采用二级或三级焊缝,在这动臂腹板与翼缘板之间的角焊缝我们采用三级焊缝。由于焊缝和母材的力学性能应保持致,因此焊缝的纵向拉压许用应力与许用切应力为根据动臂强度校核的结果......”

5、“.....在动臂弯折部分以外的部分,动臂受力迅速减小,故动臂腹板与翼缘板之间的焊接是安全的。腹板与翼缘板之间的焊缝参照角焊缝标准选取即可,尺寸见图纸。现对铲斗油缸与动臂铰接位置处的焊缝及铰点点处的焊缝强度进行分析。根据处的受力分析得知,处焊缝主要承受的是切应力。取焊缝的焊脚高故此焊缝尺寸合理。在铰点点附近取截面如图图根据第五章的内力图及该截面的相关尺寸,可以求得此截面所受的正应力和切应力为根据第三强度理论此时,故此处焊缝设计安全。综上,动臂各结构件间的焊缝安全,其尺为铲斗和斗杆重力对点的力臂......”

6、“.....可由示意图得出为铲斗及斗杆的总重量,。解得求点受力,,得,。求点受力对动臂受力分析,如图对点取矩有图其中为力对点的作用力臂,可由示意图得出为力对点的作用力臂,为动臂重力对点的作用力臂,可由示意图得出为铲斗油缸作用力对点的作用力臂,可由示意图得出为动臂油缸作用力对点的作用力臂,可由示意图得出。根据作用力与反作用力的关系有,,,各力的方向如图所示得,单个油缸所承受的压力动臂油缸闭锁力,故,动臂油缸能够承受。对动臂依据,得,。平面内受力分析横向力作用方向如图所示为横向力......”

7、“.....为斗齿尖至回转中心的垂直距离由图可以得出。得横向力作用下在处和处产生的横向附加弯矩及附加扭矩为偏载在平面内产生的弯矩为工况下动臂的受力分析此工况为动臂油缸作用力臂最大,铲斗油缸作用力臂最大,铲斗处于最大挖掘力姿态。此姿态下挖掘机的示意图如图所示图平面的受力分析以铲斗和动臂为研究对象,受力图如图图求点的受力对点取矩有其中为力对点的作用力臂由图得出为对点的作用力臂由图得出为铲斗油缸发挥最大的挖掘力,为动臂的结构设计及校核根据上章的分析可知,动臂的受力为弯扭组合状态,在这拟用第三强度理论对其进行设计及校核......”

8、“.....其屈服极限,初选安全系数初步选择动臂底板的宽度,底板的厚度。由于上动臂所受的载荷较大,取上下动臂侧板的厚度,参考有关机型,初选动臂拐弯处截面高度。动臂拐弯处截面如图所示图正应力计算与校核平面内弯矩产生的正应力计算其中可由平面内弯矩图看出,其值为为向抗弯截面系数,其值为,惯性矩又把上述初选值带入即可得,进而得出。平面内弯矩产生的正应力计算其中可由工况下平面内弯矩图看出,其值为,为向抗弯截面系数,其值为又,把上述初选的值代入即可得,进而得出轴力产生的正应力其中为轴力,其值为为危险截面面积将,的值代入即可得......”

9、“.....动臂危险截面所受的正应力切应力计算与校核平面剪力产生的切应力根据薄壁闭合截面的剪力切应力公式,确定将初选值代入上式即可得,又最大切应力为将上述值代入即得。平面剪力产生的切应力根据薄壁闭合截面的剪力切应力公式,确定将初选值代入上式即可得,从而可得此时最大切应力。扭矩产生的切应力根据薄壁闭合截面在扭矩下的切应力流公式得到抗扭截面系数为铲斗和斗杆的总重量,为为斗杆油缸作用的最大力臂。得。斗杆油缸的闭锁力,所以铲斗油缸能承受此力。求点的受力依据,得......”

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