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1、5MN三梁四柱铸造结构上横梁设计（单缸）,目录,一、技术参数二、活塞缸尺寸设计计算三、立柱尺寸设计计算四、立柱、工作台与横梁的布置五、上横梁强度、刚度的计算六、上横梁二维零件图七、上横梁三维图仿真八、有限元分析,一、技术参数,公称压力P：5MN介质压力p：31.5 MPa最大工作行程S：480 mm最大开间H：1000 mm工作台尺寸LB（长宽）：1100900 mm工作速度V：12 mm/s,二、活塞缸尺寸设计计算,1、活塞头直径：2、活塞缸内径：3、活塞缸外径：取：4、各部分尺寸如下：,一、活塞缸尺寸设计计算,5、法兰外径：法兰直径：,三、立柱尺寸设计计算,F为每根立柱的面积 取 立柱直径
2、:,四、立柱、工作台与横梁的布置,工作台尺寸：1100900mm,五、上横梁强度、刚度的计算,1.由于上横梁的刚度远大于立柱的刚度，因此可以将上横梁简化为简支梁，如图3：图3 上横梁简化受力图,五、上横梁强度、刚度的计算,最大弯曲在梁的中点：D-缸法兰的环形接触面积平均直径-立柱宽边中心距=1290mm 最大剪力为：最大挠度在梁的中点，由于亮的跨度与高度相比不是很大，因此应考虑剪力对挠度的影响，梁中点挠度为：,五、上横梁强度、刚度的计算,3.中间截面惯性矩计算：梁的高度取：将上横梁的横截面简化为工字梁，如图4所示图4 上横梁横截面简化图,五、上横梁强度、刚度的计算,3.中间截面惯性矩计算：先求
3、截面底边WW轴的惯性矩Jw 式中 每块矩形面积对本身形心轴的惯性矩:再求出整个截面的形心轴ZZ轴到WW轴的距离h0:整个截面对形心轴的惯性矩为:,五、上横梁强度、刚度的计算,为了方便，借助表格辅助计算（表1）表1.梁的惯性矩计算表1,五、上横梁强度、刚度的计算,中间截面最大压应力：将表格计算结果代入h0，JZ计算公式，并将计算结果代入此方程，利用二分法和excel软件解得：对于x20的值，最大压应力均满足刚度要求中点挠度f0为：式中，E=210GPa G=J=JZ F=相对挠度：将表格计算结果代入上面方程，利用二分法和excel软件解得：对于x273的值，都满足刚度要求。因此，去x=280，,则筋板厚70mm，盖板厚105mm.,五、上横梁强度、刚度的计算,将x=280代入上述计算过程得具体数值表2 梁的惯性矩计算表2,五、上横梁强度、刚度的计算,4.强度刚度校核：最大压应力：最大拉应力：核算中点挠度f0:式中，E=210GPa G=JZ=1006696133mm4 F=299800mm2,五、上横梁强度、刚度的计算,K按以下公式进行计算:b=280mm 相对挠度：经上计算校核，设计尺寸符合强度刚度要求。,六、上横梁二维零件图,七、上横梁三维图仿真,正等侧视图 俯视图 左视图 前视图,八、有限元分析,
