导轨桁架的内力计算

摘 要：本文扼要介绍了某提升机拆卸装置中最关键部件导轨桁架的强度、刚度校核计算。因为提升机拆装装置能否顺利地将装卸料提升机本体进行装配和拆下，主要取决于导轨桁架，该导轨桁架的长度达25m，所以它的设计与计算至关重要。验算其结构的安全性更是重中之重。

关键词：导轨桁架；连续斜梁；附加弯矩；四次超静不定结构；三弯矩方程

0 引言

连续斜梁内力计算问题是工程设计中经常遇到的一个问题，由于连续斜梁是超静定问题，计算较费时，所以，为了节省时间。提高效率，选用"三弯矩方程"。斜梁系指每个梁支撑与梁轴线斜交的梁。

1 桁架计算

主桁架是一个连续斜梁结构，共有A、B、C、D、E、F6个约束，如果从原结构中去掉B、C、D、E这四个多余约束，原结构就变成静定的，所以原结构是四次超静定结构，其力分别称P1P2……P6， 今拟以三弯矩方程求解之，步骤为列出各点的三弯矩方程式，求解桁架各自由基弯矩值，算出支座反力，由支座反力值求出P1P2……P6。弯矩图Mpq，因各点作用力的力点并未通过桁架的纵向中心线，所以必然产生了附加弯矩，应予以计算，支点左右弯矩符号相反。MY（原始弯矩）+ MF计算结果画入叠加弯矩值M∑并作图再计算Q值作图，可见M∑D右=-17914.5 kgfm为最大，原P1～P6 再叠加由附加弯矩产生的支反力R得P'1～P'6。

2 桁架的强度计算

梁的一般情况是，横截面上同时存在剪力和弯矩两种内力，称作剪力（横力）弯曲，与此相应的截面上任一点处有剪应力τ和正应力σ，且剪应力只与剪力有关，正应力只与弯矩有关。为了保证梁在外力作用下能安全正确工作，必须限制梁内的最大应力不超过材料的许用应力，由此建立梁的强度条件并进行梁的强度计算。

D点：均取弯剪压最大值计偏于安全

σ■=■=■=359kgf/vm■≤σ=■=■

τ■=■・■=■×■=49.3kgf/cm■≤τ

按第三强度理论校核强度σ■=■≤■=■=373kgf/cm■≤σ

3 桁架的刚度计算

主桁架各支点均为铰支，但又不同于一般梁的铰支座它是整体结构下面的调整用的铰支点，不能影响整体桁架的刚度和结构的连续性，所以不能用铰支公式计算其挠度。但按二端全部固定端也不完全等效，本架体左端三支点距较近，右端E、G二支点虽然距离大些，但也是沿线不相交的三角形状类似固定端，所以只要计算弯矩比较大，距离比较长的D、E二点间的挠度可以说明问题，为了安全保守一些的计算可把距离取长一些，假如取C、D中点至EG中点之间距离，则： L=1354cm

可用公式：Y■=-■=-■cm=-1.2cm=12mm

刚度较好，没问题。

4 结论

强度条件和刚度条件都是梁必须满足的。实践证明，由于设计中进行了以上充分的计算，使其结构合理，完全满足用户的要求。

参考文献：

[1]徐灏.机械设计手册[M].化学工业出版社，2001.

[2]沈鸿.机械工程手册[M].机械工业出版社，1982.

[3]曾正明.实用工程材料技术手册[M].机械工业出版社，2001.

[4]包世华.结构力学[M].武汉理工大学，2001.