Расчет
барабана
Расчет
зубчатых передач
Расчет
тихоходной
ступени
Расчет быстроходного
вала
Расчет промежуточного
вала
Расчет
шпоночных
соединений
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
Проверка
устойчивости
крана на колонне
Навигация
Расчет шпоночных соединений
Расчет поворотного крана на неподвижной колонне
108107
знаков
0
таблиц
0
изображений
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.
2.6. Подбор подшипников качения.
Основным расчетом для подшипников качения при частоте вращения n 10 мин -1 является расчет на долговечность. Расчетная долговечность (ресурс) выражается в часах и определяется по формуле /6/:
Ln = ( Cr / Pэкв)m * (106 / (60 * n)) [Ln], (2.6.1.)
где n - частота вращения вала , мин -1;
[Ln] - рекомендуемое значение долговечности, ч ([Ln] = 10000 ч);
Pэкв - эквивалентная нагрузка для подшипника, определяется по формуле /6/:
Pэкв = (V * X * FR + Y * Fa) * Кб * Кт , (2.6.2.)
где V - коэффициент вращения, V = 1 - внутреннее кольцо вращается, V = 1,2 - наружное кольцо вращается;
FR - радиальная нагрузка, определяется по формуле /6/:
FR = Rz2 + Rх2 , (2.6.3.)
где Rz и Rх - реакции опор.
Fa - осевая сила;
Х и Y - коэффициенты радиальной и осевой нагрузок (/9/);
Кб - коэффициент безопасности (Кб = 1,3...1,5);
Кт - температурный коэффициент, при t 100 Кт = 1;
m - коэффициент тела качения, m = 3 - для шариков; m = 10/3 - для роликов.
Cr - динамическая грузоподъемность подшипника.
1) Подбор подшипников для быстроходного вала.
Реакции опор определяются по формуле 2.6.3.:
Рис. 2.6.1.
FR1 = Rz12 + Rх12 = (856,7)2 + (2561,3)2 = 2700,8 Н
FR2 = Rz22 + Rх22 = (570,3)2 + (1280,7)2 =1402 Н
Назначаем подшипник шариковый радиально-упорный (табл.10. /9/) 36208. Геометрические параметры: d = 40 мм; D = 80 мм; B =18 мм; r = 2 мм; r1 = 1 мм; динамическая грузоподъемность Cr = 38900 Н; статическая грузоподъемность C0r = 23200 Н.
Опора 1.
Fa1 / C0r = 756,9 / 23200 = 0,033 е = 0,34 (по табл. 10.9. /9/)
Fa1 / (V * FR1) = 756,9 / (1 * 2700,8) = 0,28 < е
Выбираем по табл. 10. /9/ при Fa1 / (V * FR1) < е х = 1, y = 0.
Определяем эквивалентную нагрузку по формуле 2.6.2.:
Pэкв1 = (1 * 1 * 2700,8 + 0 * 756,9) * 1,4 * 1 = 3781 Н
Опора 2.
Fa2 = 0; х = 1; у = 0.
Определяем эквивалентную нагрузку по формуле 2.6.2.:
Pэкв2 = (1 * 1 * 1402 + 0 * 0) * 1,4 * 1 = 1962,8 Н
Pэкв1 > Pэкв2 , наиболее нагружен подшипник опоры 1.
Определяем ресурс подшипника в часах по формуле 2.6.1.:
Ln = (38900 / 3781)3 * (106 / (60 * 670)) = 27089,5 ч > [Ln] = 10000 ч
Условие расчета выполняется.
2) Подбор подшипников для промежуточного вала.
Реакции опор FR1 и FR2 определяются по формуле 2.6.3.:
Рис. 2.6.2.
FR1 = Rz12 + Rх12 = (2609,2)2 + (8546,4)2 = 8935,8 Н
FR2 = Rz22 + Rх22 = (5586,8)2 + (13892,1)2 =14973,4 Н
Назначаем подшипник шариковый радиально-упорный (табл.10. /9/) 66410. Геометрические параметры: d = 50 мм; D = 130 мм; B =31 мм; r = 3,5 мм; r1 = 2 мм; динамическая грузоподъемность Cr = 98900 Н; статическая грузоподъемность C0r = 60100 Н.
Опора 1.
Fa1 / C0r = 756,9 / 60100 = 0,013 е = 0,3 (по табл. 10.9. /9/)
Fa1 / (V * FR1) = 756,9 / (1 * 8935,8) = 0,08 < е
Выбираем по табл. 10. /9/ при Fa1 / (V * FR1) < е х = 1, y = 0.
Определяем эквивалентную нагрузку по формуле 2.6.2.:
Pэкв1 = (1 * 1 * 8935,8 + 0 * 756,9) * 1,4 * 1 = 12510 Н
Опора 2.
Fa2 = 0; х = 1; у = 0.
Определяем эквивалентную нагрузку по формуле 2.6.2.:
Pэкв2 = (1 * 1 * 14973,4 + 0 * 0) * 1,4 * 1 = 20962,8 Н
Pэкв2 > Pэкв1 , наиболее нагружен подшипник опоры 2.
Определяем ресурс подшипника в часах по формуле 2.6.1.:
Ln = (98900 / 20962,8)3 * (106 / (60 * 101,5)) = 17243,4 ч > [Ln] = 10000 ч
Условие расчета выполняется.
3) Подбор подшипников для тихоходного вала.
Реакции опор FR1 и FR2 определяются по формуле 2.6.3.:
Рис. 2.6.3.
FR1 = Rz12 + Rх12 = (2178,5)2 + (5985,1)2 = 6369,2 Н
FR2 = Rz22 + Rх22 = (4590,5)2 + (12611,4)2 =13420,9 Н
Назначаем подшипник шариковый радиальный (табл.10. /9/) 116. Геометрические параметры: d = 80 мм; D = 125 мм; B =22 мм; r = 2 мм; динамическая грузоподъемность Cr = 47700 Н; статическая грузоподъемность C0r = 31500 Н.
Опора 1.
Fa = 0; х = 1; у = 0.
Определяем эквивалентную нагрузку по формуле 2.6.2.:
Pэкв1 = (1 * 1 * 6369,2 + 0 * 0) * 1,4 * 1 = 8916,9 Н
Опора 2.
Определяем эквивалентную нагрузку по формуле 2.6.2.:
Pэкв2 = (1 * 1 * 13420,9 + 0 * 0) * 1,4 * 1 = 18789,3 Н
Pэкв2 > Pэкв1 , наиболее нагружен подшипник опоры 2.
Определяем ресурс подшипника в часах по формуле 2.6.1.:
Ln = (47700 / 18789,3)3 * (106 / (60 * 24,2)) = 11268,2 ч > [Ln] = 10000 ч
Условие расчета 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