自救手环
李振兴
摘 要：结合理论力学、钢结构理论的相关知识，在分析电动自行车车架结构的基础上，对所选用类型车架危险截面的静强度以及焊缝强度进行分析校核。 关键词：电动自行车；车架；静强度
1、引言
随着社会文明的发展、科学的进步，人类环保、能源意识的增强，社会呼唤着一种无污染、噪声低、操作简单、速度适中的个人交通代步工具。电动自行车作为绿新型交通工具，以越来越多的受到广大众的青睐。但是，在竞争激烈的市场化要求下，电动自行车的设计出现了以下两个特点：速度快、承载能力强。在当代制造工艺已比较成熟的情况下，车架的结构设计变得相当重要。如何合理选用材料，提高产品的质量，对于企业的可持续发展提出了新的要求。本文利用工程力学和车架加工方法的有关知识，结合相关实例，对电动自行车车架静强度以及焊缝强度进行分析校核。
2、静强度分析
根据所选择的电动自行车车架形式(如图1)，及相关数据、材质和计算结果，确定此类型车架在实际使用中可能产生断裂的危险截面分别在B、G两点。
miankongqu2.1、各杆件相关数据见表1
表1 杆件数据
名称 | 结点 | 杆长 | 外径 | 内径 | 壁厚 | 截面 | 轴惯 | 抗弯 |
前管 | | | | | 燃煤助燃剂 | | | |
| |
下管 | | | | | | | | |
| | | | | | | | |
表1中所涉及公式如下：
（1-1） （1-2）
（1-3）
（1-4）
（1-5）
通过分析计算可以知道相关杆件和结点的受力情况：
图1电动自行车车架分析
2.2、各杆件危险截面应力校核
车架的材料选用铬钼钢，当取安全系数为1.5，动载荷系数为1.1时，根据相关资料，其许用应力[]=145。
2.2.1、前管AC:通过分析前管为压弯杆件，危险截面在结点B处。根据以上计算结果可知
可见
2.2.2、下管BG: 通过分析下管为拉弯杆件，危险截面在结点G处。根据以上计算结果可知
(G处弯矩最大)
2.3、B、G点焊缝强度校核上面已介绍[]=145MPa，由手册查知焊缝许用应力[]=0.6[]=87，交变力时情况复杂，实践中使用疲劳强度冲击试验来检查。
相对于结点B，下管与立管焊接处G点，承受弯矩最大:下管主要承受和轴向拉力，立管G处也有弯矩，校核条件为:
（1-6）
因为下管与立管的焊缝周线形状复杂，通常焊缝尺寸合理、焊得透、热影响区小则焊接接头强度就好。如果用近似的圆周线形状焊缝来代替复杂形状焊缝进行强度校核，由于计算用焊缝闭合长度小于实际焊缝长度，应该是偏于安全的。
其中:K测量温度表取为焊脚尺寸,为闭合圆形焊缝周长，A为焊缝计算面积。
其中冶金石灰为环形焊缝抗弯截面模量，
即
根据上述分析，焊结点B的接头强度显然能满足要求，因为远小于。
3、结论
通过对电动自行车车架的静强度分析校核，所有杆件的危险截面应力均小于许可应力值，在焊缝尺寸合理，焊接质量保证的前提下，焊缝强度也小于许可应力值。本文中的静强度分析校核对电动自行车架的生产合理选用材料、提高产品质量、保证结构安全具有实际意义。
参考文献：
[1] 陈清泉,詹宜巨.21世纪的绿交通工具—电动车[M].北京:清华大学出版社；暨南大学出版社,2000.3.
[2] 王绍林.焊工工艺学[M].北京:中国劳动出版社.1992.
[3]贾名著.工程力学[M].天津:天津大学出版社.1999.
[4]黄华梁,彭文生,仿真海枣树机械设计基础[M].北京:高等教育出版社.1999.
Static intensity analysis of electrically operated
bicycle frame
LI Zhen-xing
Abstract : Combined with the theoretical mechanics and related steel frame structure theory, an static intensity analysis of the dangerous cross section from the bicycle structure model as well as the welded joint intensity check was carried out in this paper based on the electrically operated bicycle structure frame model .
Key words: Electrically operated bicycle; Frame; Static intensity
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议