姜海军 史新民

(1.常州机电职业技术学院 江苏常州 213164;2.常州信息职业技术学院 江苏常州 213164)

0 引言

支腿是起重机的主要金属结构件之一，传统的支腿多采用铸造结构，由于铸造的厚度较大，容易产生气孔和疏松，内部质量难以控制，并且零件容易失效，使用寿命短。为此，借助于有限元分析软件，建立支腿三维力学模型，并进行有限元分析，找出应力集中部位和具体数据，可以为支腿的改进设计提供依据。

1 铸造结构支腿的Nastran有限元分析

1.1 支腿受力分析

大吨位铁路救援用起重机的底架上一般采用四个支腿承受整车和重物的重量，支腿的结构如图1所示。铸造结构支腿采用整体铸造形式，将轴座板、支持梁、油缸座做成一个整体，上下轴座板与底架通过销轴连接，另一端与支腿油缸通过螺栓刚性地固接在一起。作业时，四个支腿的油缸同时支撑在坚实的地面上，油缸产生向上的推力，通过支腿将整车支起。当吊臂伸出过长时，起吊重物会产生侧倾，重量可能由其中的一个支腿承受。上下轴座板与底架采用叉型结构形式，理论上，上、下轴座板同时承受垂直方向载荷，但由于该结构组装受工艺性限制，实际工作中是一个轴座板先承受垂直方向载荷，出现弹性变形后，另一个轴座板再承载。因此，在进行强度校核计算时要考虑最恶劣的工况。为便于研究采用反向加载，对支腿与底架连接部位进行约束，在支腿上施加垂直向上的载荷。因此，支腿的力学模型可以简化成如图2所示。……