![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Проверочные расчеты ⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4
12.1 Проверочный расчет шпонок Проверке подлежат две шпонки на тихоходном валу – под колесом и одна на быстроходном валу – под полумуфту. Условие прочности: dсм = Ft / Aсм £ [s]см где Ft – окружная сила на червяке и червячном колесе. Асм = (0, 94 * h – t1) * lp – площадь сжатия lp = l – в – рабочая длина шпонки [s]см = 110 ¸ 190 МПа Быстроходный вал: d = 20 мм – диаметр вала. Шпонка 6 x 6 x 28 ГОСТ 23360 – 78. t1 = 3, 5 lp = 28 – 6 = 22 мм Асм = (0, 94 * 6 – 3, 5) * 22 = 47, 08 мм2 sсм = 735 Н / 47, 08 мм2 = 15, 6 МПа < 110 МПа - условие выполняется. Тихоходный вал. d1 = 50 мм – диаметр под червячное колесо d2 = 36 мм – диаметр под шестерню Шпонка 14 x 9 x 40 ГОСТ 23360 – 78 t1 = 5, 5 lp = 40 – 14 = 36 мм Асм = (0, 94 * 9 – 5, 5) * 36 = 106, 56 мм2 sсм = 2506 Н / 106, 56 мм2 = 23, 5 МПа < 110 МПа Под шестерню. Шпонка 10 x 8 x 40 ГОСТ 23360 – 78. t1 = 5 lp = l – в = 40 – 10 = 30 мм Асм = (0, 94 * 8 – 5) * 30 = 100, 8 мм2 sсм = 4241 Н / 100, 8 мм2 = 42 МПа < 110 МПа - условия выполняются. Шпонки выбраны правильно.
12.2. Проверочный расчет валов Быстроходный вал. а) Определение напряжения в опасных сечениях вала. sа = sн = М * 103 / Wнетто – нормальное напряжение где М = 77, 8 Нм – суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении. Wнетто = p * d * f13 / 32 = p * 283 / 32 = 2155 мм3 sа = 77, 8 * 103 / 2155 = 36 Н / мм2 = 36 МПа tа = tк / 2 = Мк / (2 * Wрнетто) - касательное напряжение Wр нетто = p * d * f13 / 16 = p * 283 / 16 = 4310 мм3 tа = 14, 7 * 103 / (2 * 4310) = 1, 7 Н / мм2 = МПа б) Определение коэффициента концентрации нормальных и касательных напряжений. (Ks)D = (Ks / Kd + KF – 1) и (Kt)D = (Kt / Kd + KF – 1); где Ks и Kt - эффективные коэффициенты концентрации напряжений По табл. 11.2 Ks = 1, 55 Kt = 1, 4 Kd – коэффициент влияния абсолютных размеров на сечение По табл. 11.3 Kd = 0, 77 KF – коэффициент влияния шероховатости: По табл. 11.4. KF = 1, 0 (Ks)D = (1, 55/ 0, 77 + 1 – 1) = 2, 013 (Kt)D = (1, 4 / 0, 77 + 1 – 1) = 1, 82 в) Пределы выносливости в расчетном сечении вала: (s-1)0 = s-1 / (Кs)D; (t-1)0 = t-1 / (Кt)D; s-1 = 410 МПа по табл. 3.2 [Ш., стр. 51] t-1» 0, 58 * s-1 = 0, 58 * 40 = 237, 8 МПа (s-1)D = 410 / 2, 013 = 204 (t-1)D = 237, 8 / 1, 82 = 131 г) Коэффициент запаса прочности по норм. и касат. напряжению: Ss = (s-1)D / sa; St = (t-1)D / ta; Ss = 204 / 36 = 5, 7 МПа St = 131 / 1, 7 = 77 МПа; д) Общий коэффициент запаса прочности: S = Ss * St / Ö Ss2 + St2 = 5, 7 * 77 / Ö 5, 72 + 772 = 5, 7 > [S], т. к. [S] = 1, 6…2, 1 Тихоходный вал. Расчет аналогичен. sа = 451 * 103 / (0, 1 * 453) = 49, 5 МПА tа = Т2 / 2 * Wr нетто = 200, 5 * 103 / (2 * 0, 2 * 453) = 5, 5 МПа Кs = 2, 0 Кt = 1, 65 Kd = 0, 88 KF = 1, 5 (Ks)D = (2, 0 / 0, 88 + 1, 5 – 1) = 2, 8 (Kt)D = (1, 65 / 0, 88 + 1, 5 – 1) = 2, 375 s-1 = 380 МПа t-1 = 220 МПа (s-1)D = 380 / 2, 8 = 136 (t-1)D = 220 / 2, 375 = 0, 3 МПа Ss = 136 / 49, 5 = 2, 75 St = 0, 3 / 5, 5 = 16, 8 S = 2, 75 * 16, 8 / Ö 2, 752 + 16, 82 = 2, 7 > [S] = 1, 6..2, 1 условия выполняются.
Тепловой расчет редуктора
Температура масла tм в корпусе червячной передачи определяется по формуле: tм = tв + (Р1 * (1 – h)) / (Kt * A), где tв = 200С – температура воздуха вне корпуса Р1 = 2, 2 кВт – мощность на быстроходном валу h = 0, 87 – КПД червячной передачи Kt = 9 ¸ 17 Вт/м2 – коэффициент теплопередачи А = 0, 24 м2 – ориентиров. площадь редуктора. tм = 20 + (2, 2 * (1 – 0, 87)) / (10 * 0, 24) = 20, 120С < 800C Дополнительного охлаждения не требуется.
Расчет предохранительной фрикционной дисковой муфты
b * Т3 = [p] * (p * (Дн2 – Двн2) / 4) * f * Дср * Z где b = 1, 2 – коэффициент запаса [p] = 0, 1…1, 2 МПа – допускаемое давление на трущихся поверхностях, f = 0, 2 – коэффициент трения покоя, Z – число поверхностей трения, Дн = (3 ¸ 5) * dв – наружный диаметр кольца контакта дисков, Двн = (0, 5 ¸ 0, 6) * Дн – внутренний диаметр кольца контакта дисков, Дв = 50 мм – диаметр вала. Т3 = 572, 5 Нм Для передачи требуемого момента кручения Т3 необходимо, чтобы число поверхностей контакта было больше Zmin: Zmin = (4 * b * T3) / (p * (Дн2 – Двн2) * f * Дср * [p]); Дн = (3 ¸ 5) * 45 = 135 ¸ 225 мм Двн = (0, 5 ¸ 0, 6) * (135 ¸ 225) = 67, 5 ¸ 135 мм Принимаем: Дн = 140 мм Двн = 80 мм тогда Дср = (Дв + Дн) / 2 = (140 + 80) / 2 = 110
Zmin = (4 * 1, 2 * 572, 5 * 103) / (3, 14 * (1402 – 802) * 110 * 0, 1) = 6
|