梁的挠度与弯曲应力

计算常见支承方式下梁的最大挠度和最大弯曲应力,用来估算机架横梁、导轨支撑和悬臂支架的刚度与强度。

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梁与载荷
mm
N

均布载荷填整根梁上的合计值。100 kg 约 981 N。

截面
mm
mm
材料
GPa
MPa

Q235 静载约 120 ~ 160 MPa,6063-T5 铝型材约 70 ~ 90 MPa。

一般机架 500 ~ 1000,精密设备、导轨安装面 2000 以上。

FLδ
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计算结果

最大挠度
0.14mm
相当于 L / 7119
最大弯曲应力
10.42MPa
最大弯矩
250N·m
许用挠度
1mm
  • 挠度 0.14 mm ≤ 许用 1 mm(L / 1000)。
  • 弯曲应力 10.42 MPa ≤ 许用 120 MPa。
  • 未计梁的自重。实际机架的螺栓连接达不到“固定端”的刚度,按简支计算偏安全。
截面惯性矩72 cm⁴
抗弯截面模量24 cm³
每米质量(钢)18.84 kg/m

计算过程

  1. 截面惯性矩I = b·h³ / 1272 cm⁴
  2. 最大挠度δ = 1/48·F·L³ / (E·I)0.14 mm
  3. 最大弯矩M = 1/4·F·L250 N·m
  4. 弯曲应力σ = M / W10.42 MPa

使用说明

  • 适用于等截面直梁的小变形弹性计算。
  • 结果用于方案阶段的预选。定型前请对照所选品牌的产品样本复核,涉及人身安全的场合需由有资质的工程师校核。