吊杆、吊板及吊叉强度计算简介

炉门升降机构中常用吊杆、吊板及吊叉等零件垂直吊挂炉门及其平衡锤。

1.吊杆计算

图11-9所示为常用的平衡锤吊杆受力简图。设吊杆直径为d，则其他相关尺寸表示如下：

上端孔径d₁≈d。

孔毂外径D₁≈2d；孔毂宽度b≥d。

底盘直径D≈d+（60～100）mm。

底盘厚度δ=0.6d。

吊杆直径d根据吊挂件重力按下式计算

式中 Q——吊挂件重力，即轴向负荷（N）；

[σ_t]——许用拉应力（MPa），；

σ_s——材料的屈服强度（MPa），查表11-15。

当计算所得直径d数值太小时，可按结构需要确定d值。

图11-9 平衡锤吊杆受力简图

表11-15 常用材料及其力学性能

水平截面B-B内侧的最大拉应力σ_l按下式计算

式中 Q——吊杆轴向负荷（N）；

d₁——吊耳孔内径（mm）；

D₁——吊耳孔外径（mm）；

b——吊耳孔宽度（mm）；

β——系数，时，β=2.89～1.52；1.5～5时，β=1.3～1.07。

垂直截面C-C内侧最大压应力σ_y按下式计算

底部托盘按A-A环截面上的弯曲应力σ_w计算

式中δ——托盘厚度（mm）；

D——托盘直径（mm）。

2.吊板计算(https://www.xing528.com)

图11-10所示为吊板受力计算图。在水平截面A-A上，因孔有集中应力，故内侧拉应力最大，拉应力按下式计算

垂直截面B-B处的最大压应力为

式中σ_lσ_y——最大拉（压）应力（MPa）；

Q——吊板拉伸载荷（N）；

b——吊板宽度（mm）；

δ——吊板厚度（mm）；

β_j——应力集中系数，查表11-16。

σ_s——材料的屈服强度（MPa）。

图11-10 吊板受力计算图

表11-16 应力集中系数β_j值

3.吊叉计算

图11-11所示为吊叉计算简图。在水平截面A-A处，按式（11-21）计算内侧拉应力σ_l。

式中 M——力矩（N·mm），M=0.164×；

W——截面系数（mm³），；

a_y——应力折算系数，由对h₁的比值决定，见表11-17。

在垂直截面B-B处，轴孔内侧压应力σ_y为

图11-11 吊叉计算简图

表11-17 应力折算系数a_y值

在斜截面C-C处，外侧拉应力σ_l为

式中，；A=bh₃；D=B-δ-d₁；。