預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞機(jī)架采用不同的梁結(jié)構(gòu)，梁上的應(yīng)力分布情況不同，從而影響機(jī)架的整體性能。本文分析對比了現(xiàn)有幾種梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點，提出了一種內(nèi)凹型梁。此種梁結(jié)構(gòu)簡單，可加工性能好；梁底面可作為其他部件的安裝面，有效利用了空間，降低了機(jī)架的整體高度；調(diào)整梁的內(nèi)凹深度可調(diào)整梁上的應(yīng)力，改善其受力情況，減小底面的變形。文中采用纖維法建立了梁內(nèi)凹深度和底面應(yīng)力的關(guān)系，提供了優(yōu)化設(shè)計梁結(jié)構(gòu)尺寸以獲得低拉應(yīng)力梁的依據(jù)。采用內(nèi)凹型梁的預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞機(jī)架已在25MN自由鍛／快鍛液壓機(jī)上應(yīng)用。

        卷揚(yáng)機(jī)預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞機(jī)架的結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力機(jī)架由上、下拱形梁與兩側(cè)立柱組成，外面用高強(qiáng)度鋼帶一層層纏繞預(yù)緊，鋼帶的截面尺寸為lmm×4mm或1．5mm X 6mm?？偟念A(yù)緊力大約是公稱力(最大工作載荷)1．5倍或更高，這樣，立柱在工作時始終處于壓應(yīng)力狀態(tài)。

        這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)輕巧、尺寸小，抗疲勞性能好，制造容易，成本低。它充分利用高強(qiáng)冷軋鋼帶強(qiáng)度高的特點，其強(qiáng)度一般是高質(zhì)量卷揚(yáng)機(jī)鍛件的2—3倍，預(yù)緊及工作時雖然承受很大的拉應(yīng)力，但應(yīng)力波動幅度很小，僅為預(yù)拉應(yīng)力10％左右，因此抵抗疲勞載荷的能力高。而立柱始終處于壓應(yīng)力狀態(tài)，也不易破壞。一般機(jī)架相比，應(yīng)力集中的部位也少。

        重型機(jī)械承載構(gòu)件的強(qiáng)度失效絕大多數(shù)是由于應(yīng)力集中而引起疲勞破壞。因此,對這種構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度研究是極其重要的。預(yù)應(yīng)力機(jī)架,尤其是預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞機(jī)架有較高的疲勞強(qiáng)度,除了它在結(jié)構(gòu)上的特點外,還由于它能較好地滿足現(xiàn)代疲勞設(shè)計理論的基本觀點。本文試圖從理論上予以闡述,將預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)分為預(yù)緊部件和被預(yù)緊部件,分別進(jìn)行疲勞強(qiáng)度的研究,以及如何估計預(yù)應(yīng)力損失,并通過實驗予以驗證。