机械设计手册 第4版 第5卷 第21篇 机架设计PDF电子书下载

第21篇 机架设计 3

第1章 机架结构概论 3

1 机架结构类型 3

1．1 按机架外形分类 3

1．2 按机架的制造方法和材料分类 3

1．3 按力学模型分类 3

1．4 机架杆系结构类型 3

2．1 平面杆系的组成规则 4

2 机架杆系的几何不变性 4

2．2 平面杆系的自由度计算 5

2．2．1 平面杆系的约束类型 5

2．2．2 平面杆系自由度的计算 6

2．3 杆系几何特性与静定特性的关系 6

3 机架设计计算的准则和要求 7

3．1 机架设计的准则 7

3．2 机架设计的一般要求 7

4 机架结构的选择 8

4．1 一般规则 8

3．3 设计步骤 8

4．2 静定结构与超静定结构的比较 9

4．3 静定桁架与刚架的比较 10

4．4 几种杆系结构的力学性能的比较 10

4．5 几种桁架结构的力学性能的比较 11

5 几种典型钢机架结构形式 13

5．1 挖掘机机架 13

5．2 起重运输设备机架 15

5．3 机床立柱与床身 17

5．4 容器支座 18

5．5 管架与管子支吊架 21

5．6 汽车底架与拖拉机底架 26

5．7 其他 28

第2章 机架设计的一般规定 29

1 载荷 29

1．1 载荷分类 29

1．2 组合载荷 30

1．3 雪载荷和冰载荷 30

1．4 风载荷 31

1．5 地震载荷 34

2 刚度要求 36

3 强度计算 37

3．1 许用应力 37

3．1．1 基本许用应力 37

3．1．2 折减系数K 38

3．1．3 基本许用应力表 38

3．2 起重机钢架的安全系数和许用应力 39

3．3 铆焊连接基本许用应力 40

4．2 支座的简化 41

4．3 结点的简化 41

4 杆系机架结构的简化方法 41

4．1 选取力学模型的原则 41

4．4 构件的简化 42

4．5 简化综述及举例 43

5 杆系结构的支座形式 44

5．1 用于梁和刚架的支座 44

5．2 用于柱和刚架的支座 45

6 技术要求 46

5．3 用于桁架的支座 46

第3章 梁的设计与计算 48

1 梁的设计 48

1．1 纵梁的结构设计 48

1．2 立梁的上拱高度 51

1．3 端梁的结构设计 53

1．4 梁的局部稳定性 54

1．5 示例 56

2．1 梁的强度计算 57

2 梁的计算 57

2．2 连续梁计算用表 58

2．3 举例 62

2．4 弹性支座上的连续梁 64

第4章 桁架的设计与计算 68

1 静定梁式平面桁架的分类 68

2 桁架的结构 69

2．1 桁架结点 69

2．2 管子桁架 70

2．3 几种桁架的结构形式、参数和自重 71

3 静定平面桁架的内力分析 74

3．1 截面法（用力矩平衡法计算） 74

2．4 桁架的起拱度 74

3．2 截面法（用力平衡法计算） 75

3．3 结点法 76

3．4 混合法 76

3．5 代替法 76

4 桁架的位移计算 77

4．1 桁架的位移计算公式 78

4．2 几种桁架的挠度计算公式 78

4．3 举例 82

5 超静定桁架的计算 85

6 空间桁架 86

6．1 空间桁架的分类 86

6．2 空间桁架的受力分析法 87

第5章 柱和立架的设计与计算 89

1 柱和立架的形状 89

1．1柱的外形 89

1．2 柱的截面形状 90

1．3 立架的外形 91

2．2 梁和柱的连接 93

2．1 柱脚的设计和连接 93

2 柱和架的连接 93

3 稳定性计算 96

3．1 不作稳定性计算的条件 96

3．2 轴心受压构件的稳定性验算公式 96

3．3 结构件长细比的计算 97

3．4 结构件的计算长度 98

3．4．1 等截面柱 98

3．4．2 变截面受压构件 99

3．4．3 桁架构件的计算长度 101

3．5 偏心受压构件 102

3．4．4 特殊情况 102

3．6 板的局部稳定性计算 103

3．7 圆柱壳的局部稳定性计算 106

第6章 框架的设计与计算 107

1 刚架的结点设计 107

2 刚架内力分析方法 109

2．1 力法计算刚架 109

2．1．1 力法的基本概念 109

2．1．2 计算步骤 109

2．1．3 简化计算的处理 111

2．2．1 角变位移方程 112

2．2 位移法 112

2．2．2 应用基本体系及典型方程计算刚架的步骤 113

2．2．3 柱的柱顶反力与位移计算用表 114

2．2．4 应用结点及截面平衡方程计算刚架的步骤 119

2．3 简化计算举例 121

3．1．1 由载荷作用产生的位移 122

3．1．2 由温度改变所引起的位移 122

3．1 位移的计算公式 122

3 框架的位移 122

3．1．3 由支座移动所引起的位移 123

3．2 图乘公式 123

3．3 空腹框架的计算公式 126

4 等截面刚架内力计算公式 127

第7章 整体式机架与其他机架的设计与计算 136

1 整体式机架 136

1．1 有加强筋的整体式机架的筋板布置与刚度计算 136

1．1．1 筋板的布置 136

1．1．2 筋板的刚度计算公式 136

1．2．1 箱体刚度的计算 139

1．2 齿轮箱箱体的设计 139

1．2．2 箱体刚度的影响因素 143

1．2．3 车床主轴箱刚度计算举例 145

2 轧钢机机架设计与计算 147

2．1 轧钢机机架型式与结构 147

2．2 机架设计与验算的必要数据 149

2．3 机座的倾翻计算及受力计算 149

2．4 闭口式机架的强度计算 151

2．5 闭口式机架的变形（延伸）计算 152

2．6 二辊开式机架的强度计算 153

2．7 斜楔连接的三辊开式机架的强度计算 154

3 桅杆缆绳结构 156

4 钢丝绳机架 157

4．1 概述 157

4．2 输送机钢丝绳机架的静力计算 157

4．2．1 钢丝绳的拉力 157

4．2．2 钢丝绳的预张力 158

4．2．3 钢丝绳鞍座尺寸 158

参考文献 158