1、一、梁的刚度条件,第四节 梁的刚度条件和提高弯曲刚度的措施,梁的刚度条件,挠度的许用值 f 一般为梁的跨度l 的1/2001/1000。 在安装齿轮或处,轴的 =0.001rad。 根据梁的不同用途,其许用挠度和许用转角可在机械设计手册中查得。,设梁的最大挠度和最大转角分别为ymax和max, f 和 分别为挠度和转角的许用值,则,例8-6 如图所示简支梁,选用32a工字钢,跨中作用有集中力F = 20kN,跨度为 l =8.86m,弹性模量 E = 210GPa,梁的许用挠度 。试校核梁的刚度。,解:查型钢表可得32a工字钢的惯性矩为:,查表可得梁的跨中挠度为,故该梁满足刚度条件,二、提高梁
2、弯曲刚度的措施,梁的弯曲变形与梁的抗弯刚度EI、梁的跨度l以及梁的载荷等因素有关,要降低梁的弯曲变形,以提高梁的刚度,可以从以下几方面考虑:,1)提高梁的抗弯刚度EI,梁的挠度与抗弯刚度EI成反比,因此提高梁的抗弯刚度EI,可以降低梁的变形。值得注意的是,由于各种钢材的弹性模量较为接近,使用高强度的合金钢代替普通低碳钢,并不能明显提高其刚度。要提高梁的抗弯刚度,应在面积不变的情况下增大截面的惯性矩,例如使用工字形、圆环形截面,可提高单位面积的惯性矩。,2)减小梁的跨度,因梁的挠度与梁的跨度的数次方成正比,所以减小梁的跨度,将使梁的挠度大为减小。,如果把简支梁的支座向内移动 a ,简支梁变成外伸梁,梁的跨度减小了。因为外伸梁段上的载荷使梁产生向上的挠度,中间梁段的载荷使梁产生向下的挠度,它们之间有一部分相互抵消,因此挠度减小了。,3)改善梁的载荷作用方式,合理调整载荷的位置及分布方式,可以降低弯矩,从而减小梁的变形。如图所示作用在跨中的集中力,如果分成一半对称作用在梁的两侧(见右图 ),甚至化为均布载荷,则梁的变形将会减小。,