起重机械销轴的设计计算方法探讨

分析起重机械用销轴的传统设计计算方法,研究销轴与耳板孔接触载荷的不同简化方法对其强度计算结果的影响。指出接触载荷按三角形分布时,其计算结果与有限元分析结果更为接近,可作为销轴初步设计计算的依据。     

双-三耳板销轴连接耳板厚度比例研究

对于双-三耳板销轴连接形式,从销轴受力角度出发,分别按最大剪力最小和最大弯矩最小的原则推导出三耳板的中、两侧和双耳板的厚度比例关系,并通过具体实例对两种方案进行对比,指出两种方案的适用情况。     

索结构中销轴耳板连接破坏形式及承载力研究

销轴耳板连接是索结构节点常用的连接形式,然而现阶段针对销轴耳板连接的破坏性试验研究相对较少,其破坏机理尚未明确。为探究销轴耳板连接的破坏形式和承载力,设计7个销孔直径为45 mm,端距与边距比值不同的足尺销轴耳板连接试件,并进行拉力破坏性试验。采用有限元软件ABAQUS对其受力性能进行数值模拟,模拟得到的破坏形式与承载力同试验结果基本一致,验证了有限元方法的正确性。基于有限元模型对销轴耳板连接进行参数化分析,研究销孔直径(93、136 mm)、耳板端距(0.5～4倍销孔直径)、耳板边距(0.5～1.5倍销孔直径)等参数对销轴耳板连接破坏形式和承载力的影响,结果表明耳板端距和边距是影响销轴耳板连接破坏形式和承载力的主要因素。通过理论推导和线性拟合的方法得到了孔壁承压破坏、净截面拉断破坏、端部截面剪切破坏下的承载力计算式。通过算例对比分析提出的设计方法与我国GB 50017—2017《钢结构设计标准》、欧洲BS EN 1993-1-8、美国AISC 360-10在相同设计荷载下设计销轴耳板连接时尺寸的差异,并对我国GB 50017—2017《钢结构设计标准》的改进和完善提出相关建议。     

DIN18800标准中销轴强度计算的探讨

销轴连接是机械结构中一种极为常见的连接方式。销轴通常会受到弯剪载荷的共同作用,由于销轴安装在轴孔之中,通过实验的方法来测定其应力比较困难,因此对其进行科学的强度计算是设计工作中不可或缺的步骤。DIN18800是德国钢结构设计与构造标准,其公式和判据被许多国     

圆钢管销铰连接中端板的受力性能和强度计算

对圆钢管销铰连接中端板的力学性能进行了研究。建立了端板的简化力学模型,对端板的受力机理进行了探讨。建立了便于使用的端板承载力计算公式,根据建立的100个有限单元参数模型的线弹性计算结果,给出了计算公式中各系数的计算表格,给出了表格的使用方法和算例。最后对计算表格的有效性进行了评价,并得出一些对此类节点设计有参考价值的结论。     

建筑索结构销轴耳板连接节点承载力试验研究和有限元分析

建筑结构中的拉索常采用热铸锚具,通过单耳式或叉耳式连接件与结构耳板销轴连接。而索节点破坏将造成拉索失效,甚至结构连续性倒塌。目前,各国标准中关于销轴连接耳板承载力的计算存在较大差异,中国标准主要参照欧洲标准,但内容尚不完善。为研究若干关键尺寸对耳板承载力的影响,对销接耳板进行单轴拉伸试验,并采用CEN双折线法求得试件承载力;采用弹塑性实体模型进行有限元分析,得到耳板应力分布基本规律。结果表明:耳板端距和中截面单宽与耳板承载力正相关;加焊贴板能有效增强耳板承载能力;耳板应力分布较不均匀,当耳板破坏时远离销孔的材料强度并未得到充分利用。与试验结果对比所得,中国标准的销接耳板承载力计算较为保守,因此在净截面受拉承载力和端部抗劈拉承载力的计算式中提出了有效宽度和有效端距的建议值,并考虑了增焊贴板的作用。     

考虑销轴连接间隙非线性行为的等效计算方法

销轴连接在工程设计中是一种常用的连接方式,计算整体结构时一般可以简化为理想的铰接节点.考虑到加工安装的要求,工程中常用的销轴连接构造中通常有一定的间隙,销轴连接通过销轴与孔的接触和间隙的闭合来传递构件内力,因而在微观上表现出了显著的非线性特征.为了考察该局部非线性行为对整体结构性能的影响,本文提出了一种基于通用有限元分析软件的高效而精确的简化计算方法,即通过对两端被销轴连接所联系的构件的材料本构关系进行非线性化来模拟和等效销轴连接的非线性接触行为.应用该方法对某一含有较多销轴连接的屋盖结构进行了对比分析.结果 表明,销轴间隙对结构的整体性能和构件的内力分布都有相当程度的影响,应给予充分重视.     

起重机械销孔和吊耳的计算与比较

分析起重机械销孔拉板和吊耳耳孔中载荷的分布规律,根据危险截面处内力和应力的计算公式,计算危险点的复合应力和接触应力;通过实例分析销孔拉板和吊耳耳孔的承载能力,比较二者强度计算的差异,提出设计及使用中的建议。     

弹性支承细长销轴的强度计算及工程应用

考虑销轴的弹性支承对销轴的强度分析十分必要,针对该问题给出了一种精确的销轴强度计算公式。公式在经典的梁理论基础之上考虑了弹性支座边界条件,并对比传统的刚性支承和简支工况下的强度分析公式,讨论了工程中销轴强度分析的精度问题。对实际工程应用中的细长弹性支承销轴进行挠度分析,同时在ANSYS中建立模型,采用有限元法计算销轴的挠度。通过对比理论公式和有限元方法的计算结果,证明了本文强度计算公式的正确性,并说明其工程应用。     

弹性支承细长销轴的强度计算及工程应用

考虑销轴的弹性支承对销轴的强度分析十分必要,针对该问题给出了一种精确的销轴强度计算公式。公式在经典的梁理论基础之上考虑了弹性支座边界条件,并对比传统的刚性支承和简支工况下的强度分析公式,讨论了工程中销轴强度分析的精度问题。对实际工程应用中的细长弹性支承销轴进行挠度分析,同时在ANSYS中建立模型,采用有限元法计算销轴的挠度。通过对比理论公式和有限元方法的计算结果,证明了本文强度计算公式的正确性,并说明其工程应用。     

销轴连接转动性能的有限元分析

销轴连接是一种常见的铰接连接形式,其转动性能直接影响到结构的传力形式及设计计算的准确性.通过建立二维ABAQUS模型,定义名义弯矩值,定量分析转动角度、摩擦系数、荷载水平和耳板孔与销轴间间隙等对典型的销轴连接转动性能的影响.有限元分析表明：荷载水平较低时,转动引起的名义弯矩值不随转动角度增大而变化.当荷载水平较高时,名义弯矩随转动角度增大而变大;摩擦系数较小时,名义弯矩值随着荷载水平增大而变大.随着摩擦系数增大,名义弯矩值随着荷载水平增大先变大后减小,且其峰值随摩擦系数增大而变大,所对应的荷载水平减小;随着耳板孔与销轴之间的间隙增大,名义弯矩峰值先变小后变大.合理选取间隙,可以改善销轴连接的转动性能.     

起重机销轴连接接头结构对比分析

针对起重机销轴连接的实际应用,对3种连接接头结构的经济性和焊接工艺性进行比较,得出结构A和结构B较结构C制造工艺简单,且切出余料的利用率更高;建立3种结构的有限元模型,对接头耳板的力学性能进行对比分析,结果表明,结构A相同位置应力值较结构C大30%,结构B耳板应力值与结构C基本接近,但结构B接头钢管的最危险截面处的应力较结构C大21%。根据3种结构的特点,得出不同销轴连接接头结构的适用范围。     

典型销轴的有限元计算研究

传统销轴的验算都采用简支梁的计算方法,其计算结果只要小于许用应力,就认为销轴安全.但是,对于一些铰点支座连接较宽的校验,其结果往往与实际情况相比就显得过于保守,根据计算结果所选出的销轴往往又粗又大,有时由于结构空间的限制,给工程应用造成了困难.因此,深入研究分析铰点支座连接较宽的销轴受力情形,对于工程实际中的应用具有特别重要的意义.     

5T型挖掘机支重轮销轴强度提升方法探讨

本文对挖掘机动力总成悬置系统在车架上的位置设计、悬置点布局设计、悬置点载荷设计、减振器参数设计、系统解耦分析、系统CAE分析进行介绍。结合设计经验和目前在道路机械上成熟的悬置系统设计理论,总结出适合挖掘机动力总成悬置系统的设计方法和技术。这不仅可以提高挖掘机悬置系统设计效率和精度,还可以减少设计误区,具有一定的借鉴和指导意义。     

销轴连接的铸钢件接触承压试验研究

对销轴连接的铸钢件承载能力进行试验研究。试验选择100、150、182 mm三种不同厚度的铸钢试件,最大加载拉力为8 000 k N。结果表明:在拉力作用下,铸钢试件发生了不同程度的塑性变形,塑性区面积随试件厚度的增大而显著减小,塑性开展大致呈剪切型发展。铸钢件与销轴直接承压接触的部位,由于应力集中很快达到屈服;接触变形导致区域内应力重分布,部分测点应变减小,甚至出现拉压应变反转的现象。与有限元分析结果对比表明,偏心受力会使铸钢件与销轴接触部位在加载初期产生较大应力集中。将承载力的试验结果与采用各国规范设计公式计算的结果进行对比,建议承载力计算公式中设计强度提高系数取为1.2。     

各类焊缝连接的强度计算

本文就(GBJ17-88)新规范中的焊缝连接强度计算问题进行了专述。指明了新规范中变动的几个特点;对不同于原(TJ17-74)规范而按受力方向考虑,分成正面、侧面角焊缝等受力性能作了说明;对直角角焊缝静力(及动力)强度基本计算式,对接焊缝和斜焊缝及不焊透的对接焊缝等强度计算逐一作了讲解。     

箱形钢梁双销轴连接承载性能分析

在国内建筑钢结构领域,采用可拆卸的销轴节点对钢箱梁进行拼接是一种新的连接形式。结合国产材料和技术标准,研究这种箱形钢梁新型拼接节点的承载性能,提出销轴连接的极限状态,分析节点中双销轴的相互作用,提出双销轴在相互影响下的极限承载力计算方法,得到适合于国内销轴连接的设计方法。对该新型拼接节点进行非线性有限元数值分析,验证销轴极限承载力的简化计算方法。     

铰接机架销轴连接螺栓断裂原因浅析

某轮式工程机械为了减小转弯半径,前后机架的连接不是采用刚性连接,而是采用铰接式结构,通过螺栓连接。结构的合理性保护了螺栓的可靠性,避免其发生疲劳断裂。     

大跨度楼面桁架销轴连接节点有限元分析

为了探究销轴节点在大跨度楼面桁架中的承载性能,采用ANSYS建立三维有限元模型,模拟不同荷载工况下销轴节点的力学性状,并与试验结果进行比较。分析表明:有限元模拟结果与试验结果吻合良好,验证了有限元结果的可靠性。模拟分析中,子结构中的构件先于节点发生破坏,满足了强节点弱构件的要求。销轴节点满足承载力及正常使用要求,但在实际工程中应考虑销轴间隙带来的影响。总体来说,有限元能够很好地模拟销轴受力情况,可以辅助销轴设计。