毕业设计 - 图文(5)

黑林职院机电工程系 毕业设计

4.端梁的设计

4.1 端梁的尺寸的确定 4.1.1端梁的截面尺寸

1.端梁截面尺寸的确定： 上盖板?1=10mm,

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中部下盖板?1=10 mm 头部下盖板?2=12mm

按照[1]表19-4直径为500mm的车轮组尺寸，确定端梁盖板宽度和腹板的高度时，首先应该配置好支承车轮的截面，其次再确定端梁中间截面的尺寸。配置的结果，车轮轮缘距上盖板底面为25mm;车轮两侧面距离支承处两下盖板内边为10 mm，因此车轮与端梁不容易相碰撞；并且端梁中部下盖板与轨道便的距离为55 mm。如图示（3-1）

4.1.2 端梁总体的尺寸

大车轮距的确定：K=（取K=3300㎜

端梁的高度 H0=（0.4～0.6）H主 取H0=500㎜ 确定端梁的总长度L=4100㎜

1111～）L=（～）316.5=2.06～3.3m 85854.2 端梁的计算

1.计算载荷的确定

设两根主梁对端梁的作用力Q

RA=

?P)Q(Qmax(Lxc?2a2)(G+P)

max

相等，则端梁的最大支反力：

K

式中 K—大车轮距，K=330cm Lxc—小车轮距，Lxc=200cm

a2—传动侧车轮轴线至主梁中心线的距离，取a2=70 cm Qmax=114237N 因此RA=

(Q?P)114237?(200?2?70) =117699N

330 2.端梁垂直最大弯矩 端梁在主梁支反力

Q(G?P)max作用下产生的最大弯矩为：

6

Mzmax=RAa1=117699360=7.06310N

a1—导电侧车轮轴线至主梁中心线的距离，a1=60 cm。 3.端梁的水平最大弯矩

1）. 端梁因车轮在侧向载荷下产生的最大水平弯矩：

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M'pmax=Sa1

式中：S—车轮侧向载荷，S=?P；

?—侧压系数，由图2-3查得，?=0.08； P—车轮轮压，即端梁的支反力P=RA 因此：

M'pmax=?RAa1

=0.083117699360=564954N2cm

2）.端梁因小车在起动、制动惯性载荷作用下而产生的最大水平弯矩：

M''pmax(LP=

xgxc?2a2)Ka1

式中

P''—小车的惯性载荷：xgP= xg1P1=37000/7=5290N 7 因此：

Mpmax=

5290?(200?2?70)?60=327018N2cm

330和

比较

M'pmaxM''pmax两值可知，应该取其中较大值进行强度计算。

4.端梁的强度验算

端梁中间截面对水平重心线X-X的截面模数：

h??B?1)h 348?0.63 =(?40?1)?48=2380.8cm

3

Wx?(' 端梁中间截面对水平重心线X-X的惯性矩：

h 2504 =2380.8? =59520cm

2

Ix?Wx?'' 端梁中间截面对垂直重心线Y-Y的截面模数：

Wy?('B?1?h?)b 3 =(40?12?48?0.6)?27.41154.4cm 3 端梁中间截面对水平重心线X-X的半面积矩：

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Sx?2??hh2?4?B?1?h??1 2 =48?0.6?12?40?1?48?13=1325.6cm 2 端梁中间截面的最大弯曲应力：

?max?Mzmax?'WxMW'pmax'y

7.06?1065649542

==2965+489=3454N/cm ?2380.81154.4 端梁中间截面的剪应力：

(Q?P)Qmax?Sx ?? 'Ix?2? =

114237?1325.62

=2120 N/cm

59520?2?0.6 端梁支承截面对水平重心线X-X的惯性矩、截面模数及面积矩的计算如下： 首先求水平重心线的位置 水平重心线距上盖板中线的距离：

C1=

1.2?12.7(0.5?12.7?0.5)?2?11?1.2(0.5?12.7?0.6) =5.74 cm

40?1?2?12.7?0.6?2?11?1.2水平重心线距腹板中线的距离： C2=5.74-0.5-0.5312.7 =-1.11 cm

水平重心线距下盖板中线的距离： C3=（12.7+0.5+0.6）-5.74 =8.06cm

端梁支承截面对水平重心线X-X的惯性矩：

3

I'=x0113232

34031+403135.74+23312.730.6+2312.730.631.11+2311312122

4

1.2+231131.238.06=3297cm

端梁支承截面对水平重心线X-X的最小截面模数：

W'x0=

I'3x01C3??22

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=32973

1

8.06?0.63

=406.1 cm

端梁支承截面水平重心线X-X下部半面积矩：

S'x0=231131.238.06+（8.06-0.6）30.63（8.06-0.6）/2

3

=229.5 cm

端梁支承截面附近的弯矩：

Mz=RAd=117699314=1647786Ncm

式中—

端梁支承截面的弯曲应力：

M?W'?Zx0'?1647786

406.12

=4057.6N/cm

端梁支承截面的剪应力：

?'?RA?Sx0nIx0??''?2

117699?229.5

2?3297?0.6 =6827.4 N/cm

端梁支承截面的合成应力： ???'2?3?'?4057.62?3?6827.42

2

2 =12501.5 N/cm 端梁材料的许用应力： [?d]II=(0.80～0.85) [?]II

=(0.80～0.85)16000=12800～13600 N/cm [?d]II=(0.80～0.85) [?]II

= (0.80～0.85)9500 =7600～8070 N/cm

验算强度结果，所有计算应力均小于材料的许用应力，故端梁的强度满足要求。

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