Расчет барабана
Расчет зубчатых передач
Расчет тихоходной ступени
Расчет быстроходного вала
Расчет тихоходного вала
Подбор подшипников качения
Подбор стандартных муфт
Расчет механизма подъема в период неустановившегося
Расчет опорных нагрузок и опорно-поворотных узлов крана
Расчет моментов сопротивления вращению
Проверка работы двигателя в период пуска
Выбор червячного редуктора
Выбор тормоза и его расчет
Хвостовик колонны
Фундаментная плита
Навигация
Расчет тихоходного вала
Расчет поворотного крана на неподвижной колонне
106613
знаков
0
таблиц
0
изображений
2.4.4. Расчет тихоходного вала.
Определяются предварительные размеры вала /7/, показанные на рис.2.4.4.1.
d (5...6) * TТ , (2.4.4.1.)
dП d + 2 * t , (2.4.4.2.)
dБП dП + 3 * r , (2.4.4.3.)
dк = dБП + 7 мм , (2.4.4.4.)
где ТТ - крутящий момент на тихоходном валу, Н*м;
t - высота заплечика, мм;
r - координата фаски подшипника.
d 5,5 * 3238,83 = 81,3 мм
dП 81,3 + 2 * 3,5 = 88,3 мм
dБП 88,3 + 3 * 3,5 = 98,8 мм
dк = 98,8 + 7 = 105,8 мм
Вычисленные значения округляем в ближайшую сторону до стандартных, ГОСТ 6636-69.
d = 80 мм; dП = 90 мм; dБП = 100 мм; dк = 105 мм
Составляем расчетную схему вала, рис. 2.4.4.2.
Положение опор и точки приложения сил определяем приближенно с учетом конструкции промежуточного вала.
Определяем основные нагрузки, приводим силы Ft и Fr к точке на оси вала.
Ft4 = 18596,5 Н; Fr4 = 6769 Н.
Крутящий момент на валу:
Т4 = Ft4 * d4 / 2 = 18596,5 * 0,0369 / 2 = 3431 Н*м
Определяем реакции опор, используя уравнения статики в плоскости ZY:
по условию МZ2 = 0 или RZ1 * (l1 + l2) - Fr4 * l2 = 0
RZ1 = (Fr4 * l2) / (l1 + l2)
RZ1 = (6769 * 0,177) / (0,177 + 0,084) = 2178,5 Н
по условию МZ1 = 0 или - RZ2 * (l1 + l2) + Fr4 * l1 = 0
Расчетная схема тихоходного вала.
Рис. 2.4.4.2.RZ2 = (Fr4 * l1) / (l1 + l2)
RZ2 = (6769 * 0,1777) / (0,177 + 0,084) = 4590,5 Н
Проверка FZ = 0, т.е. RZ1 - Fr4 + RZ2 = 0 .
2178,5 - 6769 + 4590,5 = 0 - реакции определены правильно.
Определяем реакции опор, используя уравнения статики в плоскости ХY:
по условию МХ2 = 0 или - RХ1 * (l1 + l2) + Ft4 * l2 = 0
RХ1 = (Ft4 * l2) / (l1 + l2)
RХ1 = (18596,5 * 0,084) / (0,177 + 0,084) = 5985,1 Н
по условию МХ1 = 0 или RХ2 * (l1 + l2) - Ft4 * l1 = 0
RХ1 = (Ft4 * l1) / (l1 + l2)
RХ1 = (18596,5 * 0,177) / (0,177 + 0,084) = 12611,4 Н
Проверка FХ = 0, т.е. RХ1 - Fr4 + RХ2 = 0 .
5985,1 - 18596,5 + 12611,4 = 0 - реакции определены правильно.
Определяем изгибающие моменты:
в плоскости ZY, сечении 1-1
МZ1 = RZ1 * l1 = 2178,5 * 0,177 = 385,6 Н*м
в плоскости ХY, сечении 1-1
МХ1 = RХ1 * l1 = 5985,1 * 0,177 = 1059,4 Н*м
Определяем суммарный изгибающий момент в сечении 1-1.
Наиболее опасное сечение 1-1, где расположена шестерня вала.
Для изготовления вала выбираем сталь 45, термообработка - нормализация, предел прочности в = 600 МПа.
Пределы выносливости при кручении и изгибе:
-1 = (0,4...0,5) * в = 0,45 * 600 = 270 МПа
- 1 = 0,58 * -1 = 0,58 * 270 = 156,6 МПа
Амплитуды переменных составляющих циклов напряжений определяем по формулам 2.4.2.7. и 2.4.2.8.
Момент сопротивления изгибу для сечения со шпоночным пазом (выбираем шпонку при d = 80 мм с b = 22 мм и t1 = 9 мм):
Момент сопротивления кручению для сечения со шпоночным пазом (шпонка та же):
а = М / W = 1127400 / 44961,8 = 25,1 МПа
а = 0,5 * Т / Wp = 0,5 * 3431000 / 96161,8 = 17,8 МПа
Постоянные составляющие циклов напряжений:
m = 0; m = а = 17,8 МПа
Масштабный коэффициент и фактор качества (табл.10.2. и табл.10.3. /7/):
Кd = 0,74; КF = 1,02
Коэффициенты концентрации напряжений (табл.10.7. и табл.10.8. /7/):
К = 1,6; К = 1,4
Коэффициенты:
= 0,02 + 2 * 10-4 * в = 0,02 + 2 * 10-4 * 600 = 0,14
= 0,5 * = 0,5 * 0,14 = 0,07
Коэффициент запаса прочности по напряжениям изгиба определяется по формуле 2.4.2.5.:
Коэффициент запаса прочности по напряжениям кручения определяется по формуле 2.4.2.6.:
Коэффициент запаса прочности определяется по формуле 2.4.2.4.:
Условие прочности выполняется.
2.5. Расчет шпоночных соединений.
Для передачи крутящего момента от вала к ступице и наоборот, в редукторах используют призматические шпонки.
Расчет производится в следующей последовательности: по диаметру вала d подбирается ширина шпонки b и высота h, длину ступицы детали принимают по соотношению lст = (0,8...1,5) * d. Длину шпонки lшп определяют по соотношению lшп = lст - (5...10) мм. Окончательно размеры шпонки уточняются по ГОСТ 23360-78.
После выбора шпонки выполняется проверочный расчет шпоночного соединения на смятие:
см = (4,4 * Т * 103) / (d * h * lp) [см], (2.5.1.)
где Т - крутящий момент на валу, Н*м;
d - диаметр вала, мм;
h - высота шпонки, мм;
lp - рабочая длина шпонки (lp = lшп - b);
[см] - допускаемое напряжение смятия ([см] = 120...140 МПа).
1) Расчет шпоночного соединения между двигателем и редуктором (d = 38 мм).
Длину ступицы колеса принимаем:
lст = 1,2 * d = 1,2 * 38 = 46 мм
По ГОСТ 23360-78 (табл.24.32 /7/) выбираем шпонку:
ширина шпонки b = 10 мм;
высота шпонки h = 8 мм;
длина шпонки lшп = lст - (5...10) мм = 46 - 6 = 40 мм;
в соответствии с ГОСТ 23360-78 назначаем lшп = 40 мм.
Рабочая длина шпонки определяется:
lр = lшп - b = 40 - 10 = 30 мм
Выполняем проверочный расчет шпоночного соединения на смятие по формуле 2.5.1.:
см = (4,4 * 128 * 103) / (38 * 8 * 30) = 62 МПа [см] = (120...140 МПа)
Все детали шпоночного соединения изготовлены из стали, условие прочности выполняется.
2) Расчет шпоночного соединения на промежуточном валу (d = 56 мм).
Длину ступицы колеса принимаем:
lст = 1,2 * d = 1,2 * 56 = 67 мм
По ГОСТ 23360-78 (табл.24.32 /7/) выбираем шпонку:
ширина шпонки b = 16 мм;
высота шпонки h = 10 мм;
длина шпонки lшп = lст - (5...10) мм = 67 - 5 = 62 мм;
в соответствии с ГОСТ 23360-78 назначаем lшп = 63 мм.
Рабочая длина шпонки определяется:
lр = lшп - b = 63 - 16 = 47 мм
Выполняем проверочный расчет шпоночного соединения на смятие по формуле 2.5.1.:
см = (4,4 * 803 * 103) / (56 * 10 * 47) = 134 МПа [см] = (120...140 МПа)
Все детали шпоночного соединения изготовлены из стали, условие прочности выполняется.
3) Расчет шпоночного соединения на тихоходном валу (d = 80 мм).
Длину ступицы колеса принимаем:
lст = 1,5 * d = 1,5 * 80 = 130 мм
По ГОСТ 23360-78 (табл.24.32 /7/) выбираем шпонку:
ширина шпонки b = 22 мм;
высота шпонки h = 14 мм;
длина шпонки lшп = lст - (5...10) мм = 130 - 5 = 125 мм;
в соответствии с ГОСТ 23360-78 назначаем lшп = 125 мм.
Рабочая длина шпонки определяется:
lр = lшп - b = 125 - 22 = 103 мм
Выполняем проверочный расчет шпоночного соединения на смятие по формуле 2.5.1.:
см = (4,4 * 3431 * 103)/(80 * 14 * 103) = 134 МПа [см]= (120...140 МПа)
Все детали шпоночного соединения изготовлены из стали, условие прочности выполняется.
4) Расчет шпоночного соединения на между тихоходным валом и соединительной муфтой валу (d = 70 мм).
Длину ступицы колеса принимаем:
lст = 1,5 * d = 1,5 * 70 = 105 мм
По ГОСТ 23360-78 (табл.24.32 /7/) выбираем шпонку:
ширина шпонки b = 20 мм;
высота шпонки h = 12 мм;
длина шпонки lшп = lст - (5...10) мм = 105 - 5 = 100 мм;
в соответствии с ГОСТ 23360-78 назначаем lшп = 100 мм.
Рабочая длина шпонки определяется:
lр = lшп - b = 100 - 22 = 80 мм
Выполняем проверочный расчет шпоночного соединения на смятие по формуле 2.5.1.:
см = (4,4 * 3431 * 103)/(70 * 12 * 80) = 109 МПа [см] = (120...140 МПа)
Все детали шпоночного соединения изготовлены из стали, условие прочности выполняется.
Похожие работы
... (рис 2, в), через которое из кривошипной камеры в цилиндр поступает свежий заряд топливовоздушной смеси. В дальнейшем все эти процессы повторяются в такой же последовательности. 3.2 Промышленные тракторы, используемые в строительстве Промышленные тракторы используются для разработки тяжелых грунтов, когда имеет место ударное взаимодействие орудия с грунтом. И тем не менее на ближайшие годы ...
... и противовыбросового оборудования буровых установок используют манометры с поршневыми средоразделителями, отделяющими буровой раствор от гидравлической жидкости в манометре. Измерение расхода бурового раствора на входе в бурильную колонну производят наиболее точно с помощью электромагнитных датчиков расхода или по числу двойных ходов буровых насосов. В электромагнитном датчике расхода буровой ...
Длина консолей для кранов консольного типа принимается в пределах 0,25—0,35 пролета. Скорость подъема груза составляет 8—32 м/мин. Скорость передвижения грузовых тележек— до 40 м/мин и скорость передвижения крана до 100 м/мин. Высота подъема груза — в пределах 4—25 м в зависимости от габаритов грузов. Рельсы подкрановых путей укладываются строго горизонтально на полушпалах с шагом 0,5 м и должны ...
... ограждена из-за возможности нанесения им вреда перемещаемыми грузами и разрушающимися конструкциями. Оценка эргономических характеристик условий труда крановщика при эксплуатации автомобильного крана Эргономические условия труда определяются совокупностью психофизиологических факторов, возникающих в процессе трудовой деятельности. Психофизиологические опасные и вредные производственные ...
0 комментариев