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贵州大学本科毕业论文（设计）
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3.2.2横梁的计算、选型与校核
根据本次设计，横梁有前后两根，所受力为纵梁对它的压力以及柱的支撑力，由此可画出横梁的受力分析图如下：
图3.5 横梁受力简图
其中，FA与FF为柱对横梁梁的支撑力，F1、F2、F3与F4为纵梁对横梁的压力，
l1?l2?l3?2500mm，l4?l5?50mm。
载车板与汽车重量为m总?450?2000?2450kg，因此单个车位载车时重力
G总?m总g?24500N，其中g取10N/kg。则：
F1?F4?G总?2?2?6125N F2?F3?2F1?12250N
FA?FF?F1?F2?F3?F4?18375N
2（1）计算剪力弯矩
对于AB段：
Fs1?FA?18375N
M1?FAx1 ?0?x1?l4?
对于BC段：
Fs2?FA?F1?12250N
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M2?FAx2?F1?x2?l4? ?l4?x2?l1?
对于CD段：
Fs3?FA?F1?F2?0N
M3?FAx3?F1?x3?l4??F2?x3?l1? ?l1?x3?l1?l2?
由于DE段与EF段分别与BC段、AB段载荷对称，因此不必计算。 （2）画剪力弯矩图
图3.6 横梁剪力图
图3.7 横梁弯矩图
由上图可看出，AB与EF段受剪力最大，为Fs,max?18375N，CD段受弯矩最大，为Mmax?30931.25N?m。
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（3）横梁的选型
选择横梁的材料与纵梁相同，选择的型号如下：
表3.3 横梁热轧H型钢尺寸规格
类别
型号（高度×宽度）
截面尺寸（mm）
截面面积（cm2） r 惯性矩（cm4） IX IY 截面特性参数 惯性半径（cm） iX iY 截面模数（cm3） WX WY HM中翼缘 H×B t1 t2 9 200×150 194×150 6 39.716 6 2740 508 8.30 3.57 283 67.7 （4）横梁的校核 1、弯曲正应力强度校核
由于梁的CD段受弯矩最大，故对其进行校核，根据《简明材料力学》有公式：
?max??max?Mmax???? WZ30931.25N?m?109.30MPa?[?]?235MPa 3283cm因此，横梁的弯曲正应力强度满足要求。 2、弯曲切应力强度校核
由剪力图可知，梁在AB及EF段受剪力最大，查《机械设计》可知????105MPa，故对其进行校核：
*Fs,maxSz?max??max?带入上表数据，计算得：
Izt1????
FsBH2??B?t1?(H?2t2)2 8Izt1??18375?0.15?0.22?(0.15?0.006)?(0.2?2?0.009)2? 8?2740?10?8?0.006?17.187MPa??贵州大学本科毕业论文（设计）
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?max?10.815MPa?????105MPa
因此，横梁的弯曲切应力强度满足要求。
3.3受力柱的计算、选型与校核
根据设计，二层立体车库受力柱仅受压力，受力简图如下：
图3.8 立柱受力简图
其中，F?G总?3?4?18375N,L?2500mm，选择H型钢材料梁相同，型号如下：
表3.4立柱热轧H型钢尺寸规格
类别
型号（高
度×宽度）
截面尺寸（mm）
截面面积（cm2） r
惯性矩（cm4） IX IY
截面特性参数 惯性半径（cm） iX iY
截面模数（cm3） WX WY
HM中翼缘
H×B t1 t2 9
150×100 148×100 6
27.213
5
2040 151 6.17 2.35 140 30.2
查《简明材料力学》和《机械设计手册》可得：
E?206?105N/cm2
?p?200?102N/cm2
?s?235?102N/cm2
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计算压杆柔度范围?1：
?1??计算压杆柔度?：
E?p206?105???100
200?102??ul imin其中，?为不同条件下的压杆长度因数，对于一端固定，一端自由的杆取??2，
imin?2.35cm2，则：
??ul2?250??213 imin2.35因为???1，故需用欧拉公式计算临界压力，根据欧拉公式：
?2E?2?206?105Fcr?A2?27.25??122116.5N 2?213查《机械设计手册》金属结构中的压杆安全系数n??1.8~3，取n??3，则
n?Fcr122116.5??6.6?n? F18375因此立柱足够安全，满足设计需求。
3.4横移机构的设计计算
3.4.1横移电机的选择
载车板与汽车重量为m总?450?2000?2450kg，因此重力G总?m总g?24500N，其中g取10N/kg，由于下层载车板在滚动导轨上滚动，查《机械设计手册》可看出钢轮与钢轨之间的滚动摩擦因素为??0.05，初取滚轮直径为D=80mm，载车板横移速度为
V?6.8m/min，则摩擦力为：
f下?G总??1225N