定梁龙门加工中心横梁导轨变形分析与优化设计

龙门导轨磨床立柱动静态特性分析

龙门导轨磨床立柱动静态特性分析 范以撒杨君母德强 (长春工业大学机电工程学院长春130012) 摘要：以MM52160导轨磨床立柱为研究对象，首先采用三维软件建立龙门导轨磨床立柱的三维实体模型，并利用HyperMesh有限元软件对该模型进行前处理，建立立柱的有限元模型。对该有限元模型进行动静态特性分析，然后以立柱的质量作为目标函数，最大变形量作为约束函数，选择对立柱性能影响较大的灵敏度尺寸作为优化设计变量，进行多目标尺寸优化。优化后立柱的整体质量减少了113.2kg，减少量约为总质量的7.3%; 最大变形量减小了2.833μm，减小量约为总变形量的10.7%。实现了在保证立柱刚度的前提下，立柱的质量和最大变形量降低的目的。 关键字：磨床立柱静力分析动力学分析灵敏度分析优化设计HyperMesh Dynamic and Static Characteristic Analysis Gantry Rail Grinder Column MU De-qiang，FAN Yi-sa，YANG Jun (Changchun University of Technology, School of Mechatronic Engineering, Changchun 130012, China) Abstract: A three-dimensional entity model of the gantry rail grinder column was established by spaceclaim software and pretreated by HyperMesh finite element software, the finite element model of the main column was established. Then, the static analysis and modal analysis were carried out to the established finite element model of the main column, after which we can obtained the stress and deformation of the column and natural frequencies and vibration mode of the former sixth-order. Our research provided a basis for the optimization and improvement of the column and the whole grinding machine. Key words:Gantry rail grinder column, Static analysis, Kinetic analysis, HyperMesh 1 前言 龙门导轨磨床是航空航天、电力、船舶以及各种大型机床的关键加工设备。西方国家一直把数控龙门导轨磨穿作为重中之重的加工设备来开发研制，特别是航空、航天、风电、核

龙门起重机结构设计(完整版)

龙门起重机计算说明书 一龙门起重机的结构形式、有限元模型及模型信息。 该龙门起重机由万能杆、钢管以及箱形梁组成。上部由万能杆拼成，所有万能杆由三种型号组成，分别为2N1,2N4,2N5,所有最外围的竖杆由2N1组成，其他竖杆由2N4组成，所有斜杆由2N5组成,其他杆均为2N4；龙门起重机两侧下部得支撑架由钢管组成，钢管的型号为φ219?6、φ83?5,其中斜竖的钢管为φ219X6，其他钢管为φ83X5；龙门起重机上部和下支撑架之间由箱型梁连固接而成，下支撑架最下端和箱型梁相固连。所有箱型梁由厚为6mm的钢板焊接而成。 对龙门起重机进行建模时，所选单元类型为Link8、Pipe16、Shell63三种单元类型。有限元单元模型见图1。模型的基本信息见下： 关键点数 988 线数 3544 面数 162 体数 0 节点数 1060 单元数 3526 加约束的节点数 48 加约束的关键点数 0 加约束的线数 0 加约束的面数 12 加载节点数 18 加载关键点数 18 加载的单元数 0 加载的线数 0 加载的面数 0 二结构分析的建模方法和边界条件说明。 应力分析采用有限元的静力学分析原理，其建模方法采用实体建模法，采用体、面、线、点构造有限元实体。其中所有箱形梁用面素建模，其余用线素建模，然后在实体上划分有限元网格，具体见单元图。对于边界条件和约束条件，是在支撑架下的箱型梁的底面两端加X,Y,Z三方向的约束以模拟龙门起重机的实际情况。载荷分布有4种情况：工作时的吊重、小车自重、风载荷、考虑两度偏摆时的水平惯性力，具体见下。 三载荷施加情况。 （1）工作时的吊重 工作时的吊重为40t,此载荷分布在小车压在轨道的4个位置，每个位置为10t。由于小车在轨道上移动，故载荷的分布位置随小车的移动而改变，由于小车移动速度慢，我们只把吊重载荷的施加作两种情况处理：在最左端（或最右

龙门机床横梁导轨加工

动梁龙门机床横梁导轨加工

目录 一、概述 二、横梁有限元分析 一）横梁结构特点及工作状态分析 二）横梁静态分析 三）横梁导轨分析结果处理 三、横梁导轨加工 一）效验横梁导轨有限元分析结果 二）检测加工设备精度 三）横梁导轨加工 四、结束语 五、参考文献 一．概述

装备制造业是整个工业的基础，而机床行业更是装备制造业的基础。近几年我国加大了对装备制造业的投入， 机床行业也在这个时期得到了突飞猛进的发展。无论是从 产量上，还是产品规模上，中国机床行业都已经在世界机 床行业中占据了重要的地位。 随着装备制造业的不断发展，“先进制造技术”的概念被提出。装备制造业逐渐向精密化、极端化方向发展，因 此近几年机床行业的主要发展方向是大型重切削机床和小 型高精密机床。我国机床行业近几年也开始转变发展方向，将进一步提高机床的精度作为主要的发展方向。 动梁龙门移动式机床结构是最适合大型重切削机床，而从整个动梁龙门移动式机床的结构分析。横梁零件即直 接决定机床Y轴精度，又间接影响机床的Z轴精度。再从 横梁零件的工作状态分析，横梁即受本身自重变形影响， 又受Z轴工作时产生的力影响。因此，可以看出横梁零件 是影响机床Y轴、Z轴两个方向精度的主要零件，而其零件 本身的受力情况又比较复杂。 所以，提高横梁零件的加工精度，对提高机床精度以及横梁零件的加工工艺都具有很大的意义。 二. 横梁有限元分析

一）横梁结构特点及工作状态分析 图1，动梁龙门机床整体结构图 动梁龙门机床的主要结构如上图1所示，其运动特性是：两组床身是机床的X轴，整个龙门框架在两组床身上移动；两个立柱是机床的W轴，横梁在立柱上沿导轨上下移动；横梁是机床的Y轴，滑枕和滑板沿横梁导轨左右移动；滑枕在滑板中上下移动是机床的Z轴。 按上图1所示，横梁零件主要承受的力由两方面产生：一是横梁自身的重量。按龙门机床的结构特点分析，横梁两端支撑，中间悬空。随着机床Y轴行程的增大，横梁自身变形量也会相应的增大。二是滑板、滑枕和铣头体等零件在横梁上移动，导致横梁产生的变形。

龙门导轨磨床立柱的多目标拓扑优化

第36卷?第7期?2014-07(下)? 【69】 龙门导轨磨床立柱的多目标拓扑优化 Multi-objective topology optimization column gantry rail grinde 母德强，范以撒，杨 君 MU De-qiang, FAN Yi-sa, YANG Jun (长春工业大学 机电工程学院，长春 130012) 摘 要：以多工况下的应变能和结构振动固有频率为优化目标函数，对龙门导轨磨床立柱进行多目标拓 扑优化。将质量小于1.3 t做为约束函数，得到最佳质量分布云图，根据质量分布云图重新对立柱部件进行结构设计，再对新立柱做进一步的多目标参数优化，采用同样的约束函数和目标函数完成尺寸优化。优化结果表明，质量减少18%，最大总位移减少6.7%，第一阶固有频率提高11%。实现了在减少材料使用的情况下提高立柱动静态特性的轻量化设计目标。 关键词：拓扑优化；多目标优化；立柱；固有频率；应变能中图分类号：122 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2014)07(下)-0069-04Doi：10.3969/j.issn.1009-0134.2014.07(下).17 收稿日期：2014-03-14 基金项目：长春市科技局项目（2013255） 作者简介：母德强（1961 -），男，博士生导师，教授，院长，主要研究方向机械系统动力学与优化设计。 0 引言 随着零件加工向精密，超精密方向发展，要提高磨床的加工性能，对磨床进行动静态分析显得尤为重要。立柱主要用于支承龙门横梁部件，其动静态特性与机床的整体性能有着密切关系。对龙门加工中心的立柱进行准确、合理、科学可行的计算，进而对其进行优化设计，提高其机械特性，将很大程度上提高整个龙门加工中心的稳定性、抗振性、可靠性及使用寿命[1]。 在尽量使结构轻量化的前提下对龙门导轨磨床立柱优化，其应变能和固有频率也应满足一定的要求，属于典型的以应变能最小和特征值最大作为优化目标函数的多目标拓扑优化问题[2]。目前大多研究是以柔度为目标函数的单目标拓扑优化问题，或者是以柔度为目标函数得到优化结果后，对新的拓扑结构进行一些简单的固有频率分析[3,4]。由于结构柔度和固有频率之间的不一致性和不可公度性[5]。上面提到的方法很难得到龙门导轨磨床的最优拓扑结构。 文章使用Hyper Works有限元软件的结构优化模块OptStruct，对优化过程进行分析处理。实现了龙门磨床立柱的多目标拓扑优化，得到了同时满足多工况条件下应变能最小和振动低阶固有频率最高的立柱拓扑结构。 1 多目标拓扑优化理论 由于软件不能求结构的刚度，所以将刚度问 题转化成弹性应变能的问题。1.1 静态拓扑弹性应变能目标函数 应变能最小的拓扑优化就是结构刚度最大化问题，就是寻找在设计域内使得结构刚度最大时的材料分布形式。通常把多个工况下的刚度拓扑优化问题转化为多工况下的柔度最小问题，再把柔度问题转化为应变能问题。本文采用线性加权法定义目标函数，分别在X、Y、Z三个载荷的工况下建立，目标函数如下[6]： (1)式中：x为设计变量， 为各工况下的弹性 应变能最小值，i w 为权系数。1 1n i i w ==∑这种方法只能得到一个非劣解，但是不能保证非凸化问题中得到的都是非劣解。因此做出如下的转化[7]。 (2) 代表应变能；m=3表示载荷工况数；i w 表示第i工况的权重，n惩罚因数，2n ≥ 。表示第i个工况的弹性应变能；min i C ，max i C 表示第i个工况的弹性应变能的最大及最小值。1.2 动态固有频率拓扑优化函数 通过对龙门导轨磨床的立柱进行动态特性分析，可知前五阶固有频率偏低。然而通过建立有

龙门式起重机设计毕业设

更多精彩毕业设计强咨询245250987 １概述 1.1起重机械的发展简史及发展动向 简单的起重运输装置的诞生，可以追溯到公元前5000～4000年的新石器时代末期，为埋葬和纪念死者而修筑石棺和石台，我国古代劳动人民已能开凿和搬运巨石。蒸气机的出现，推动了第一次工业革命，起重机械也因之有了较大发展。1827年，出现了第一台用蒸气机驱动的固定式回转起重机，从此结束了起重机采用人力驱动的历史。在工业发展中，电力驱动的出现是起重机械蓬勃发展的转折点。1880年，出现了第一台电力驱动的载客升降机。1885年，制成了电力驱动的回转起重机，从后制成了电力驱动的桥式起重机和门座起重机等。二次世界大战期间，新产品、新材料、新工艺不断出现。例如：由于自动焊接新技术的出现，箱形结构的桥式起重机越来越受到人们的欢迎；由于计算机技术的推广应用，利用计算机进行辅助设计（CAD）和辅助制造（CAM），使起重机的整机布置更趋优化，基本零部件更加紧凑耐用；由于自控技术和数显技术的广泛普及，使起重机的控制和安全保护装置大为改善，保证了操作的安全性和可靠性。 纵观世界各国起重机械发展的现状，对今后的动向，可归纳如下： 1、大型化 由于石油、化工、冶炼、造船以及电站等的工程规模越来越大，所以吊车起吊物品的重量也越来越大。 2、重视“三化”，逐步采用国际标准 所谓“三化”，是指起重机械的标准化、系列化和通用化。贯彻“三化”可以缩短设计周期，保证产品制造质量，便于管理和提高经济效益。 3、实现产品的机电一体化 机械产品需要更新换代。在当今计算机技术、数控技术及数显技术大发展的年代里，

更新换代的重要标志是实现产品的机电一体化。在起重机械上应用计算机技术，可以提高作业性能，增加安全性，以至实现无人自动操作。 4、人机工程学的应用 起重机械一般应用在沉重和繁忙的、环境比较恶劣的场合。为减少司机的作业强度，保持旺盛的注意力，应根据人机工程学的理论，设计驾驶室，改善振动于噪声的影响，防止废气污染，使其符合健康规范的要求。 1.2起重机械的用途、工作特点及其在经济建设中的地位 起重机械是用来对物料进行起重、运输、装卸、或安装等作业的机械设备。它在国民经济各部门都有广泛的应用，起着减轻体力劳动、节省人力、提高劳动生产率和促进生产过程机械化的作用。例如，一个现代化的大型港口，每年的吞吐量有几千万吨乃至上亿吨，被运送的物料品种繁多，有成件物品，也有散装材料或液态材料。为了尽快地完成如此繁重的装卸任务，如不采用成套的起重运输设备，那是不可想象的。码头边上，吊车林立，成了现代化港口的重要特点。因此说，起重机械在现代化的生产过程中决不是可有可无的辅助工具，而是合理组织生产的必不可少的生产设备。 起重机械在搬运物料时，经历上料、运送、卸料和回到原处的过程，有时运转，有时停转，所以它是一种间歇动作的机械。一个工作循环时间一般从几分钟到二三十分钟，其间各机构在不同时刻有短暂的停歇时间。这一特点决定了电动机的选择和发热计算方法；由于反复运动和制动，各机构和结构将承受强烈的振动和冲击，载荷是正反向交替作用的，许多重要构件承受不稳定变幅应力的作用，这些都将对构件的强度计算产生较大的影响。 起重机属于有危险性作业的设备，它发生事故造成的损失将是巨大的。所以，起重机设计和制造一定要严格按照国家标准和有关规定进行。 1.3起重机械的组成和类型 1.3.1起重机械的组成 起重机由产生运动的机构、承受载荷的金属机构、提供动力和起控制作用的电气设备及各种安全指示装置等四大部分组成。 起重机机构有四类，即：使货物升降的起升机构；作平面运动的运行机构；使起重机旋转的回转机构；改变回转半径的变幅机构。每一机构均由电动机、减速传动系统及执行装置等组成。设计时应尽可能采用标准的零部件加以组合，以利于制造和维修。金属结构则要根据使用要求进行设计制造。电动机和控制设备大多是标准产品，安全指示装置通常从市场购买，特殊的由制造厂设计制造。 1.3.2起重机械的类型 根据使用要求，设计任何合适的起重机形式。但从构造特征看，种类繁多的起重设备可归纳为三大类。 1、单动作起重设备 这类起重设备是使货物作升降运动的起升机构。常见的下列几种：（1）千斤顶一种升降行程很小，举升能力较大的小型起重设备。螺旋千斤顶或齿条千斤顶可用于汽车维修；液压千斤顶可将大型起重机顶起以更换车轮。 （2）滑车（俗称葫芦）一种用链条或钢丝绳与滑轮构成的省力滑轮组，结构紧凑，质量轻，是一种可携带的起重工具，有手动和电动两种。电动葫芦则是 一种电动起升机构，配有运行小车后可在空间布置的工字钢轨上运行，构成

悬臂梁分析报告

悬臂梁受力分析报告 高一博 2016.11.13 西安理工大学 机械与精密仪器工程学院

摘要 利用ANSYS对悬臂梁进行有限元静力学分析,得到悬臂梁的最大应力和挠度位移。从而校验结构强度和尺寸定义，从而对结构进行最优化设计修正。 关键词：悬臂梁，变形分析，应力分析

目录 一.问题描述： (4) 二.分析的目的和内容： (4) 三.分析方案和有限元建模方法： (4) 四.几何模型 (4) 五．有限元模型 (4) 六．计算结果： (5) 七.结果合理性的讨论、分析 (8) 八．结论 (8) 参考文献 (8)

一.问题描述： 现有一悬臂梁，长500MM，一端固定，另外一端施加一个竖直向下的集中力200N。 其截面20MMX20MM的矩形，现在要分析该梁的在集中力作用下产生的位移，应力和局部应力。 二.分析的目的和内容： 1.观察悬臂梁的变形情况； 2.观察分析悬臂梁的应力变化； 3.找出其最大变形和最大应力点，分析形成原因； 三.分析方案和有限元建模方法： 1.使用ANSYS-modeling-create-volumes-block建模， 2.对梁进行材料定义，网格划分。 3.一端固定，另外一端施加一个向下的200N的力。 4.后处理中查看梁的应力和变形情况。 四.几何模型 500X20X20的梁在在ANSYS中进行绘制.由于结构简单规则，无需简化。 五．有限元模型 单元类型：solid brick8node45 材料参数：弹性模量2e+11pa,泊松比0.3 边界条件：一端固定，一端施加载荷 载荷：F=200N 划分网格后的悬臂梁模型

横梁移动龙门加工中心融资投资立项项目可行性研究报告(中撰咨询)

横梁移动龙门加工中心立项投资融资项 目 可行性研究报告 (典型案例〃仅供参考) 广州中撰企业投资咨询有限公司

地址：中国〃广州

目录 第一章横梁移动龙门加工中心项目概论 (1) 一、横梁移动龙门加工中心项目名称及承办单位 (1) 二、横梁移动龙门加工中心项目可行性研究报告委托编制单位 (1) 三、可行性研究的目的 (1) 四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2) （一）项目可行性报告编制依据 (2) （二）可行性研究报告编制原则 (2) （三）可行性研究报告编制范围 (4) 五、研究的主要过程 (5) 六、横梁移动龙门加工中心产品方案及建设规模 (6) 七、横梁移动龙门加工中心项目总投资估算 (6) 八、工艺技术装备方案的选择 (6) 九、项目实施进度建议 (6) 十、研究结论 (6) 十一、横梁移动龙门加工中心项目主要经济技术指标 (9) 项目主要经济技术指标一览表 (9) 第二章横梁移动龙门加工中心产品说明 (15) 第三章横梁移动龙门加工中心项目市场分析预测 (15) 第四章项目选址科学性分析 (15) 一、厂址的选择原则 (15) 二、厂址选择方案 (16) 四、选址用地权属性质类别及占地面积 (17) 五、项目用地利用指标 (17) 项目占地及建筑工程投资一览表 (17) 六、项目选址综合评价 (18)

第五章项目建设内容与建设规模 (19) 一、建设内容 (19) （一）土建工程 (19) （二）设备购臵 (20) 二、建设规模 (20) 第六章原辅材料供应及基本生产条件 (20) 一、原辅材料供应条件 (21) （一）主要原辅材料供应 (21) （二）原辅材料来源 (21) 原辅材料及能源供应情况一览表 (21) 二、基本生产条件 (22) 第七章工程技术方案 (23) 一、工艺技术方案的选用原则 (23) 二、工艺技术方案 (24) （一）工艺技术来源及特点 (24) （二）技术保障措施 (25) （三）产品生产工艺流程 (25) 横梁移动龙门加工中心生产工艺流程示意简图 (25) 三、设备的选择 (26) （一）设备配臵原则 (26) （二）设备配臵方案 (27) 主要设备投资明细表 (27) 第八章环境保护 (28) 一、环境保护设计依据 (28) 二、污染物的来源 (29) （一）横梁移动龙门加工中心项目建设期污染源 (30) （二）横梁移动龙门加工中心项目运营期污染源 (30)

数控龙门导轨磨床总体方案设计

XX大学 毕业设计(论文) 加工中心XY向进给系统结构设计 所在学院 专业 班级 姓名 学号 指导老师 年月日

摘要 磨床可以加工各种表面，如内、外圆柱面和圆锥面、平面、渐开线齿廓面、螺旋面以及各种成形表面。磨床可进行荒加工、粗加工、精加工和超精加工，可以进行各种高硬、超硬材料的加工，还可以刃磨刀具和进行切断等，工艺范围十分广泛。 磨床可以加工各种表面，如内、外圆柱面和圆锥面、平面、渐开线齿廓面、螺旋面以及各种成形表面。磨床的种类很多，按其工作性质可分为：外围磨床、内圆磨床、平面磨床，工具磨床以及一些专用磨床。如螺纹磨床、球面磨床、花键磨床、导轨磨床与无心磨床等。导轨磨床就是一种按照工作性质划分出来的磨床。 本文主要是对导轨磨床进行设计与研究。 关键词：导轨磨床，磨床，磨床设计

Abstract The grinder can process a variety of surfaces, such as inner, outer cylindrical surface and a conical surface, plane, tooth profile of involute spiral surface and various surface, forming surface. The grinder can be hogging machining, rough machining, finish machining and ultra precision machining, can be a variety of high hard, superhard materials processing, can also be grinding tool and cutting process, a very wide range of. The grinder can process a variety of surfaces, such as inner, outer cylindrical surface and a conical surface, plane, tooth profile of involute spiral surface and various surface, forming surface. Grinder of many types, according to the nature of their work can be divided into: external grinder, internal grinder, surface grinder, grinding machine tools and some special grinding machine. Thread grinder, grinding machine, such as spherical spline grinding machine, grinder and centerless grinder. Rail grinding machine is a kind of according to the nature of the work out of the grinder. This paper is mainly about the design and research of guideway grinder. Key Words:Rail grinding machine, grinding machine, grinding machine design

龙门起重机 小车运行机构设计 说明书

第1章绪论 1.1 概述 起重机是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械。又称吊车。属于物料搬运机械。起重机的工作特点是做间歇性运动，即在一个工作循环中取料、运移、卸载等动作的相应机构是交替工作的。 架型起重机的雏形。14世纪，西欧出现了人力和畜力驱动的转动臂架型起重机。19世纪前期，出现了桥式；起重机的重要磨损件如轴、齿轮和吊具等开始采用金属材料制造，并开始采用水力驱动。19世纪后期，蒸汽驱动的起重机逐渐取代了水力驱动的起重机。20世纪20年代开始，由于电气工业和内燃机工业迅速发展，以电动机或内燃机为动力装置的各种起重机基本形成。主要包括起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构和金属结构等。起升机构是起重机的基本工作机构，它们大多是由吊挂系统和绞车组成，也有通过液压系统升降重物的。运行机构用以纵向水平运移重物或调整起重机的工作位置，一般是由电动机、减速器、制动器和车轮组成。变幅机构只配备在臂架型起重机上，臂架仰起时幅度减小，俯下时幅度增大，分平衡变幅和非平衡变幅两种。回转机构用以使臂架回转，是由驱动装置和回转支承装置组成。金属结构是起重机的骨架，主要承载件如桥架、臂架和门架可为箱形结构或桁架结构，也可为腹板结构，有的可用型钢作为支承梁。 起重机是减轻笨重的体力劳动、提高工作效率、实现安全生产的起重运输设备。在国民经济各部门的物质生产和物资流通中，起重机作为关键的工艺设备或主要的辅助机械，应用十分广泛。 图1.1 双悬臂集装箱龙门起重机

图1.2 无悬臂集装箱龙门起重机 长期以来，龙门起重机仅小车运行机构采用交流驱动，近年来，起升机构和大车运行也相继采用了交流驱动技术，这样减少了维护和修理费，降低了营运成本。最近日本三井公司成功地采用了交流变频调速装置，解决了起升机构位势负载和车轮支承压力变化导致车轮转速变化的关键技术，达到了集装箱堆场作业的使用要求。德国派纳公司将其在自动控制领域所拥有的丰富经验成功地应用在大型轨道吊上,满足了现 代化集装箱堆场对自动化控制的需要。 1.2 集装箱龙门起重机的分类和特点 1.2.1 集装箱龙门起重机的分类 集装箱龙门起重机是用于集装箱堆场的车辆装卸、集装箱的堆码、拆垛和转运的专用机械。集装箱龙门起重机分为轮胎式集装箱龙门起重机和轨道式集装箱龙门起重机。 1.2.3 轨道式集装箱龙门起重机的特点 轨道式集装箱龙门起重机是集装箱码头货场进行装卸、堆码集装箱的专用机械。它由两片双悬臂的门架组成，两侧门腿用下横梁连接，两侧悬臂用上横梁连接，门架通过大车运行机构在地面铺设的轨道上行走。在港口多采用双梁箱型焊接结构的轨道式集装箱龙门起重机，个别采用L型单梁箱型焊接结构。在集装箱专用码头上，岸边集装箱起重机将集装箱从船上卸到码头前沿的拖挂车上，拖到堆场，用轨道式集装箱龙门起重机进行装卸堆码作业，或者相反。轨道式集装箱龙门起重机结构较为简单，操作容易，维修方便，有利于实现自动化控制。

悬臂梁的受力分析与结构优化

悬臂梁的受力分析与结构优化 吴鑫龙3136202062 【摘要】悬臂梁不管是在工程设计还是在机械设计中都有着广泛的应用，其有着结构简单，经济实用等优点。但受到其自身结构的限制，一般悬臂梁的力学性能和使用性能都会受到很大的限制。本篇主要探究悬臂梁在使用中的受力情况并从材料力学的角度来对其进行优化设计,并对新设计悬臂梁进行分析。 【Abstract 】Cantilever whether in engineering or mechanical design have a wide range of applications, it has a simple structure, economical and practical advantages. But by its own structural limitations, the general cantilever mechanical properties and performance will be greatly limited. This thesis is focus on exploring the cantilever in use from the perspective of the forces and the mechanical design to be optimized., and analysis the new design cantilever . 【关键词】悬臂梁受力设计 【Keywords】cantilever force analysis optimization 背景及意义 悬臂梁是指梁的一端为不产生轴向、垂直位移和转动的固定支座，另一端为自由端（可以产生平行于轴向和垂直于轴向的力）。在实际工程分析中，大部分实际工程受力部件都可以简化为悬臂梁。但是悬臂梁的缺点在于它的受力性能不好，即使只是在悬臂梁末端施加一个较小的载荷，通过较长力臂的放大作用，也会对底部连接处产生一个很大的弯矩。因此，对悬臂梁强度校核前的受力分析和对其进行优化设计对工程和机械领域的发展都有着极大的意义。 一般悬臂梁的受力分析 一般悬臂梁，既没有经过任何结构和形状改变的普通悬臂梁。

龙门加工中心的结构特点【深度解析】

龙门加工中心的结构特点【深度解析】 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、砂轮、自动化、数字无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展。 龙门加工中心的结构分类 龙门加工中心的龙门架由两个立柱、横梁、滑鞍等部件组成，龙门加工中心根据龙门架可为定梁式、动梁式和动柱式龙门加工中心。顶梁式龙门加工中心的横梁固定，工作台移动；动梁式龙门加工中心的横梁上下移动，工作台诚前后移动；动柱式龙门加工中心工作台固定，龙门架移动。龙门加工中心都是主轴与工作台为垂直状态的，比较适合加工大型类的零件。 龙门加工中心的应用 龙门加工中心属于大机床，是专门为了加工大零件而设计的大型机床，主要应用于重工业行业，比如飞机、汽车、船舶等重型行业中，主要加工大型复杂形状的工件，比如加工飞机的梁、框以及大型机械上的某些零件等。总而言之龙门加工中心是为了加工大型复杂零件而设计的一款大型机床，适用于各个行业中，特别是大型零件行业。 龙门镗铣加工中心分类 龙门镗铣加工中心主要适合对平面、孔和其它型腔复杂面进行加工。配置 各种形式的附件铣头，工件一次夹装就可以完成工件五面体的加工。在针

对工件的宽度大、长度长、重量重的情况下，就要选择不同的机型来对应产品的加工。 龙门镗铣加工中心在总体布局上分定龙门和动龙门，同时还分定梁和动梁。桥式布局方式也属于动龙门的一种形式。在这里我们主要把龙门移动工作台固定和定龙门工作台移动，在形式上和精度上做一比较。随着信息技术和计算机数字化技术不断发展，数控机床的性能和效率也不断在提高。目前档次较高的数控系统已经具备高效、高精度，适应于复杂曲面和空间孔系的加工，但对机床整体就要求刚性好、精度高、有热变形补偿、切削力强、稳定性佳、数控系统反响速度快，有自动监控等功能。 对于定龙门数控镗铣加工中心也就是工作台移动数控机床，它的工作台移动有直流或交流伺服电动机通过蜗轮蜗杆、滚珠丝杆和齿轮齿条等形式进行对X轴向的传动，选择传动形式是根据不同长度和不同要求的重要。在工作台移动长度超过8m时，一般厂家都会采用双齿轮齿条这种传动的方式。工作台的运动轨迹是依照水平面的直线度和垂直于水平面的直线度两个方向运行的。保证加工产品的精度也是一项重要指标。这种定龙门数控机床X轴向的导轨长度是该工作台长度的2倍，其中不包括两侧防护罩的长度，所以对厂房来说占用面积较大。 工作台移动式数控龙门镗铣机床，它的工作台移动摩擦形式又可以分为动摩擦和静摩擦两种，在动摩擦形式里有多种如滚珠和滚柱加预载形式的直线导轨、滚动体导轨以及滚动和滑动结合的组合式复合导轨以及完全动摩擦等形式的结构形式。其中直线导轨和滚动体导轨比较适合轻载高速切削

使用说明书龙门导轨磨

SGN30130A 数控龙门导轨磨床使用说明书 最大磨削宽度: 3000 ㎜ 最大磨削长度：13000 ㎜ 出厂编号： 中华人民共和国 威海华东数控股份有限公司

页 目录 页次 前言 (2) 1.注意事项 (3) 2.机床外形图和平面布臵图……………………………3~6 3.主要用途和适用范围 (7) 4.工作条件和工作环境 (7) 5.主要规格及技术参数…………………………………7~9 6.机械传动系统………………………………………….9~15 7.液压系统………………………………………………16~22 8.冷却系统 (23) 9.润滑系统……………………………………………….23~26 10.机床的吊运…………………………………………….27~33 11.机床的安装和调整…………………………………….34~39 12.机床的维护和保养 (40) 13.附件……………………………………………………. 41~42 14.特殊砂轮尺寸 (43) 15.地脚螺栓专用套 (44)

页 前言 本机床使用说明书向您作系统介绍，通过详细地阅读，将帮助您掌握使用操作、维修和保养等方法。 我们以极其谨慎的态度和以最高精度的要求制造机床。我们生产的机床不仅性能好和磨削精度高，而且用途广泛。希望您在使用操作之前熟悉和掌握我们提出的所有细则，以确保您的数控龙门平面磨床的使用精度始终可靠。 如果您遇到自己无法克服的困难，请求助于我们售后服务部门的工程技术人员，他们将以极大的热忱协助您解决问题。 祝您工作称心如意！

页 1.注意事项 1.1 开箱验收： 机床开箱后应按装箱单清点主机及所有附件，如与装箱单不符，请向我厂经营部门联系。 1.2安装须知： 机床安装前必须充分了解使用说明书中有关环境、安装、调整、操作等细则。以确保您使用的机床始终可靠。在正常运输、安装、使用和保养条件下，如发现制造质量问题，请在用户收货之日起一年内向我厂质量检查部门反映，以便及时处理所遇到的问题。 1.3安全事项： 1.3.1机床安装前必须注意机床电气（电压频率）电流，电气设备设计允许有 5％的电压变化，大大超出此范围可能会严重损坏电气设备。 1.3.2万能磨头、横梁向上移动时，万能磨头顶部严禁碰撞悬臂。 1.3.3操作者要穿紧身的工作服，以确保行动灵活，尽快脱离危险区，同时也要避免冷却液喷溅。操作者在磨削工件时，特别是在修整砂轮时要戴安全眼镜。 1.3.4在机床起动之前和工作时，必须做到： ……砂轮安装前必须确定主轴旋转方向 ……砂轮活动板紧固后，才能启动砂轮旋转 ……砂轮旋转时，严禁打开活动板 ……根据砂轮直径及砂轮线速度要求，确定主轴转速。砂轮线速度不得超过35m/s 1.3.5在机床起动之前和工作时，不要进入可能发生挤压的位置，下列挤压位置需特别引起注意： ……位于周边磨头和万能磨头之间（特别是当主轴旋转时） ……位于磨头移动范围和操作台之间 ……位于磨头和工件之间 ……位于砂轮防护罩和修整器之间 ……位于横梁和工件之间 ……位于横梁和工作台之间 ……位于床身和回水槽之间 ……位于横梁下方 ……位于工作台后挡板与横梁、立柱后侧之间 1.3.6登高（顶梁）时必须带安全带 1.4使用须知： 使用本机床前应了解所提供的技术数据及相关使用说明书，工件磨削不得超过极限磨削高度、宽度、长度及容许的最大工件重量。周边磨头主轴电机最大切削功率N ＝30kW。 2.机床外形图和平面布臵图（见图1、图2、图3）

龙门式起重机总体结构设计及金属结构设计(有设计图纸)

有此设计的全套文档；图纸。联系QQ1074765680 前言 龙门起重机的种类很多，按龙门起重机龙门架的七部结构型式可以分为单梁龙门起重机、双梁龙门起重机和尺寸的5%时，即应更换。检验时，将桁架臂放在一个支承点上，使起升钢丝绳放松，手推滑轮如果晃动量很大，就须拆下用尺来测量，否则加些油就可以了。对连接顶部臂节(吊钩滑轮组)、中间臂节(伸缩缸固定)、基础臂节(与转台、变幅缸、挡绳滑轮轴)等处的销轴也要经常检查。当其磨损量达到原尺寸的5%时，须及时更换。检查时，也是将桁架臂放在一个支承点上，拆下一根，检查一根，再安装一根，逐根检查，直至检查完毕。 检查吊钩的标记和防脱装置是否符合要求，吊钩有无裂纹、剥裂等缺陷；吊钩断面磨损、开口度的增加量、扭转变形，是否超标；吊钩颈部及表面有无疲劳变形、裂纹及相关销轴、套磨损情况。检查钢丝绳规格、型号与滑轮卷筒匹配是否符合设计要求。钢丝绳固定端的压板、绳卡、契块等钢丝绳固定装置是否符合要求。钢丝绳的磨损、断丝、扭结、压扁、弯折、断股、腐蚀等是否超标。 制动器的设置，制动器的型式是否符合设计要求，制动器的拉杆、弹簧有无疲劳变形、裂纹等缺陷；销轴、心轴、制动轮、制动摩擦片是否磨损超标，液压制动是否漏油；制动间隙调整、制动能力能否符况；减速机润滑油选择、油面高低、立式减速机润滑油泵运行，开式齿轮传动润滑等是否符合要求。车轮的踏面、轮轴是否有疲劳裂纹现象，车轮踏面轮轴磨损是否超标。运行中是否出现啃轨现象。造成啃轨的原因是什么。联轴器零件有无缺损，连接松动，运行冲击现象。联轴器、销轴、轴销孔、缓冲橡胶圈磨损是否超标。联轴器与被连接的两个部件是否同心。 有此设计的全套文档；图纸。联系QQ1074765680

龙门起重机设计计算

龙门起重机设计计算一．设计条件 1.计算风速 最大工作风速：6级 最大非工作风速：10级(不加锚定) 最大非工作风速：12级(加锚定) 2.起升载荷 Q=40吨 3.起升速度 满载：v=1m/min 空载：v=2m/min 4.小车运行速度： 满载：v=3m/min 空载：v=6m/min 5.大车运行速度： 满载：v=5m/min 空载：v=10m/min 6.采用双轨双轮支承型式，每侧轨距2米。 7.跨度44米，净空跨度40米。

8.起升高度:H 上=50米，H 下 =5米 二．轮压及稳定性计算 (一)载荷计算 1．起升载荷：Q=40t 2．自重载荷 小车自重G 1 =6.7t 龙门架自重G 2 =260t 大车运行机构自重G 3 =10t 司机室G 4 =0.5t 电气G 5 =1.5t 3．载荷计算 名称 正面侧面 风力 系数 C 高度 系数 K h 挡风 面积 A 计算 结果 CK h A 高度 h 风力 系数 C 高度 系数 K h 挡风 面积 A 计算 结果 CK h A 高度 h 货物 1.2 1.62 22 42.8 50 1.2 1.62 22 42.8 50 小车 1.1 1.71 6 11.3 68 1.1 1.71 6 11.3 68 司机 1.1 1.51 4.5 7.5 40 1.1 1.51 3 5.0 40

室 门架 1.6 1.51 188 454.2 44 1.6 1.51 142 343 44 大车 1.1 1.0 2 2.2 0.5 1.1 1.0 2 2.2 0.5 合计 518 44.8 404 工作风压：q Ⅰ=114N/m 2 q Ⅱ=190N/m 2 q Ⅲ=800N/m 2(10级) q Ⅲ=1000N/m 2(12级) 正面：Fw Ⅰ=518x114N=5.91410?N Fw Ⅱ=518x190N=9.86410?N Fw Ⅲ=518x800N=41.44410?N(10级) Fw Ⅲ=518x1000N=51.8410?N(12级) 侧面：Fw Ⅰ=4.61410?N Fw Ⅱ=7.68410?N Fw Ⅲ=32.34410?N(10级) Fw Ⅲ=40.43410?N(12级) （二）轮压计算

悬臂梁应变测量

悬臂梁应变测量 摘要：在航空、机械及材料研究领域中，零件的强度是一个很重要问题。研究强度问题的途径之一便是实验应力分析。本课程设计便是利用实验应力分析中的电测法来测定弹性元件等强度悬臂梁在力的作用下产生的应变。具体方法是通过在悬臂梁上粘贴三个应变片，它们均分布在悬臂梁的上表面上，其中一应变片位于纵向轴的中心线上，其余两个应变片分别位于轴中心线的两侧等距离处，且靠近变动端；然后通过增减砝码的个数改变所加的力，利用数字万用表记录、读取数据。为了减小实验误差，本实验采用多次测量求平均值的方法，并对实验数据利用Excel进行了拟合，作出了应变片的电阻变化值与载荷之间的关系图，再根据有关公式，最终得出在弹性限度内悬臂梁的应变与它所受到的外力大小成线性关系。 关键词：电测法；应变片；悬臂梁；数字万用表

引言 研究强度问题可以有两种途径，即理论分析和实验应力分析。实验应力分析是用实验方法来分析和确定受力构件的应力、应变状态的一门科学，通过实验应力分析可以检验和提高设计质量、工程结构的安全性和可靠性，并且可以达到减少材料消耗、降低生产成本和节约能源的要求。实验应力分析的方法很多，有电测法、光测法、机械测量方法等。本实验主要是利用电测法。电测法有电阻、电容、电感测试等多种方法，其中以电阻应变测量方法应用较为普遍。电阻应变测量方法是用电阻应变片测定构件表面的应变，再根据应变--应力关系确定构件表面应力状态。工程中常用此方法来测量模型或实物表面不同点的应力，它具有较高的灵敏度和精度。由于输出的是电信号，易于实现测量数字化和自动化，并可进行遥测。电阻应变测量可以在高温、高压、高速旋转、强磁场、液下等特殊条件下进行，此外还可以对动态应力进行测量。由于电阻应变片具有体积小、质量轻、价格便宜等优点，且电阻应变测试方法具有实时性、现场性，因此它已成为实验应力分析中应用最广的一种方法。它的主要缺点就是，一个电阻应变片只能测量构件表面一个点在某一个方向的应变，不能进行全域性的测量]1[。 本实验为悬臂梁的应变测量，所谓的悬臂梁，即一端固定，另一端可以动的弹性元件。应变是描述一点处变形程度的力学量，它是由载荷、温度、湿度等因素引起的物体局部的相对变形，主要有线应变和切应变两类。电阻应变片是一种将机械构件上应变的变化转换为电阻变化的传感元件。 本实验使用的方法为电测法，通过逐级加减载荷改变悬臂梁所受的力，使之发生不同的形变，用电阻应变片作为传感器，将微小的形变这个非电学量转换成电学量电阻的变化来测量悬臂梁的主应变。在该实验中电阻的变化量是通过数字万用表直接读数处理得到的，之后通过应力与应变之间的关系得出悬臂梁所受的正应力，利用Excel制作出拟合曲线进行分析。本实验主要目的在于了解悬臂梁、电阻应变片的结构及工作原理，掌握数字万用表测电阻的方法及原理，理解灵敏度对测量结果的影响，最终利用数

材料力学习题弯曲变形

弯曲变形 基本概念题 一、选择题 1.梁的受力情况如图所示，该梁变形后的 挠曲线如图（）所示(图中挠曲线的虚线部 分表示直线，实线部分表示曲线)。 2. 如图所示悬臂梁，若分别采用两种坐标 系，则由积分法求得的挠度和转角的正负号为 （）。 题2图题1图 A．两组结果的正负号完全一致 B．两组结果的正负号完全相反 C．挠度的正负号相反，转角正负号一致 D．挠度正负号一致，转角的正负号相反 3.已知挠曲线方程y = q0x(l3 - 3lx2 +2 x3)∕(48EI)，如图所示，则两端点的约束可能为下列约束中的（）。 题3图 4. 等截面梁如图所示，若用积分法求解梁的转角、挠度，则以下结论中（ ）是错误的。 A．该梁应分为AB、BC两段进行积分 B．挠度积分表达式中，会出现4个积分常数 -26-

题4图 题5图 C ．积分常数由边界条件和连续条件来确定 D ．边界条件和连续条件表达式为x = 0，y = 0；x = l ，0==右左y y ，0='y 5. 用积分法计算图所示梁的位移，边界条件和连续条件为( ) A ．x = 0，y = 0；x = a + l ，y = 0；x = a ，右左y y =，右左 y y '=' B ．x = 0，y = 0；x = a + l ，0='y ；x = a ，右左y y =，右左 y y '=' C ．x = 0，y = 0；x = a + l ，y = 0，0='y ；x = a ，右左y y = D ．x = 0，y = 0；x = a + l ，y = 0，0='y ；x = a ，右左 y y '=' 6. 材料相同的悬臂梁I 、Ⅱ，所受荷载及截面尺寸如图所示。关于它们的最大挠度有如 下结论，正确的是（ ）。 A ． I 梁最大挠度是Ⅱ梁的 41倍 B ．I 梁最大挠度是Ⅱ梁的2 1 倍 C ． I 梁最大挠度与Ⅱ梁的相等 D ．I 梁最大挠度是Ⅱ梁的2倍 题6图 题7图 7. 如图所示等截面梁，用叠加法求得外伸端C 截面的挠度为（ ）。 A ． EI Pa 323 B ． EI Pa 33 C ．EI Pa 3 D ．EI Pa 233 8. 已知简支梁，跨度为l ，EI 为常数，挠曲线方程为)24)2(323EI x lx l qx y +-=， -27-