机械5

平衡吊杆系与立柱的受力分析(包含cad图纸+说明书) 机构简图如图1所示。作业范围在高度方向为1500毫米。水平方向1960毫米，为便于计算，可将作业范围分割或若干方格，如图所示沿高度方向分五等得六个位置，沿水平方向分七等分得八个位置，故在整个作业区F点的作业位置可划分为6 8=48个位置，每个位置以两位数字编号，第一位数字表示该作业点所处的横列位置，第二位数字表示该作业点所处的纵行位置，如图示F点的位置编号应为1－1。 系各杆件以及立柱的受力分析是杆系设计计算的基础，个杆件及立柱的截面系依强度条件及稳定条件确定的，需知个杆件及立柱的最大 的位置及以及受力的大小系统的刚度指标以F点挠度来表示，而想计算Fmax也应该知道各种杆件及力柱所受到的力。此外根据以往平衡吊的使用经验证明系统的变形将对平衡吊在吊重状态下的平衡产生相当大的影响，即使机构失去平衡并产生严重的滑行。如果想解决这个问题就应综合研究系统在整个作业区内在吊重G的作用下所产生变形的变化规律，并采取适当的措施，以期消除变形对平衡的不良影响，有这些问题的解决，以系统在各个位置下的受力分析作为基础的。采用图解法求杆件及立柱所承受的内力，计算时忽略各自重的影响，忽略系统变形对受力的影响。在图纸上以适当的比例并根据F点在作业区内所处的不同位置绘出机构简图。 目录 一．杆系与立柱的受力分析-----------------------------------------------------------------------------1 1．机构简图与位置编号---------------------------------------------------------------------------- 2 2．受力分析--------------------------------------------------------------------------------------------3 二．各杆件与立柱的强度计算与截面尺寸的确定--------------------------------------------------5 1．Ⅰ，Ⅱ杆截面高宽比B/H的确定---------------------------------------------------------------5 2．Ⅰ，Ⅱ杆截面尺寸的确定-------------------------------------------------------------------------6 3．Ⅲ，Ⅳ杆截面尺寸的确定-------------------------------------------------------------------------7 4．立柱强度计算----------------------------------------------------------------------------------------9 三．杆系的变形计算--------------------------------------------------------------------------------------11 1．吊垂点F的综合挠度的计算式-------------------------------------------------------------11 2．各杆件拉压变形能的计算式---------------------------------------------------------------11 3．立柱弯曲变形能的计算式------------------------------------------------------------------13 4．Ⅰ杆弯曲变形能的计算式------------------------------------------------------------------13 5．Ⅱ杆弯曲变形能的计算式------------------------------------------------------------------16 6．吊垂点F的综合挠度的计算式-------------------------------------------------------------19 四．系统变形对平衡的影响------------------------------------------------------------------------------21 1．平衡吊横向位移时系统垂力位能的变化------------------------------------------------------21 2．平衡吊横向位移时系统变形位能的变化------------------------------------------------------22 3．系统总位能的变化---------------------------------------------------------------------------------22 4．失衡分析---------------------------------------------------------------------------------------------23 五．杆系变形的平衡措施---------------------------------------------------------------------------------24 1．平衡原理---------------------------------------------------------------------------------------------24 2．曲线分析---------------------------------------------------------------------------------------25 3．平衡措施----------------------------------------------------------------------------------------------28 4．综合平衡问题----------------------------------------------------------------------------------------29 5．值的确定---------------------------------------------------------------------------------------33 六．残余失衡的计算----------------------------------------------------------------------------------------35 附录： Ⅰ.平衡吊的几何分析------------------------------------------------------------------------------37 Ⅱ.平衡吊杆系尺寸误差对失衡的影响-----------------------------------------------------------------45 Ⅲ.平衡吊摩擦阻力的计算方法-----------------------------------------------------------------------49 Ⅳ.解析法求机构变形所产生的失衡力-----------------------------------------------------------------53 附表： 表一各杆件内力计算数据表-------------------------------------------------------------------------- 表二吊垂为300kg时杆系综合挠度值计算数据表------------------------------------------- 表三吊垂点F的下移量R值计算数据表----------------------------------------------------------------- 表四吊垂为300kg时的残余失衡力计算数据表----------------------------------------------