Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Конструктивный расчет




3.3.1 Расчет шлицевого соединения

Основными критериями работоспособности шлицевых соеди­нений являются сопротивления рабочих поверхностей смятию и изнашиванию. Эти соединения, аналогично шпоночным, выби­рают по таблицам стандартов в зависимости от диаметра вала, а затем проверяют расчетом.

Принимаем соединение со шлицами D-6х26х30х6.

Расчет на смятие. Условие прочности на смятие рабочих поверхностей зубьев

(3.27)

где Τ— передаваемый вращающий момент, Η∙мм

T=F∙L,

L – плечо рычага, L=56мм;

F – сила равная тяговому сопротивлению машины F=8470 H;

Т=8470∙56=474320 Н/мм.

SF— удельный (на единицу длины) суммарный статический момент площади рабочих поверхностей, 2920 мм2

lр— рабочая длина зубьев;

[σ]см— допускаемое напряжение смятия, МПа.

Для неподвижных соединений с незакаленными поверхностями [σ]см = 30...70 МПа, а с закаленными [σ]см= 80...150 МПа

Для подвижных соединений с закаленными поверхностями [σ]см= 5...15 МПа. Большие значения относятся к спокойной нагрузке.

МПа

Расчет на изнашивание. Условие ограничения изнашивания

(3.28)

[σ]изн— допускаемое напряжение износа, МПа.

МПа

Значения [σ]изн при неограниченном числе циклов нагружения принимают в зависимости от вида термообработки и твердости рабочих поверхностей соединяемых деталей (Мпа):

[σ]изн =0,032 НВ —для улучшенных зубьев;

[σ]изн =0,3HRC3 — для закаленных зубьев.

Расчетное напряжение [σ]см и [σ]изн не превышает допускаемое, значит .

 

3.3.2 Расчет сварного соединения

Рассчитаем сварное соединение трубы и вала, вставляющегося в трубу балки кронштейна лемехов. Вал приваривается к трубе образуя стыковое соединение . Соединение выполнено стыковым швом по замкнутому контуру. [6].

Условие прочности сварного соединения:

(3.29)

(3.30)

где Wр – полярный момент сопротивления сварного шва.

Для трубы:

где

=d/D.

Тогда:

(3.31)

где Τ— передаваемый вращающий момент,

d-внешний диаметр трубы,

- допустимая прочность 650МПа

,

Условие прочности выполняется, а следовательно работоспособность сварного соединения будет обеспечена.

 

3.3.3 Расчет предохранительной муфты

Расчитываем муфту при следующих имеющихся данных:

Расчетный момент, при котором муфта будет выключаться Т=474,32 Н∙м и диаметр втулки d=40 мм.

Принимаем диаметр окружности, проходящей через середины кулочков:

Dc=2∙d, (3.32)

Dc=2∙40=80 мм.

Окружное усилие при передаче максимального момента , Н:

Ft= , (3.33)

Ft= H.

Усилие необходимое для выключения муфты при перегрузке, Н:

, (3.34)

где α =35º– угол наклона боковой поверхности кулачков [5];

ρ =2º - угол трения [5];

f = 0,05 – коэффициент трения [5].

Н.

Предварительно определим размеры элементов муфты.

Ширина кулачков (размер в радиальном направлении), мм:

в = (0,3…0,36)∙D , (3.35)

в = 0,36∙80 = 27,5 мм.

Высота кулачков, мм:

h = (0,2…0,3)∙в , (3.35)

h = 0,22∙27,5 = 6,05 мм,

принимаем h = 6 мм.

Сила нормального давления на кулачки, Н:

, (3.36)

, Н.

Рассчитываем число кулачков:

, (3.37)

где ρ – приведенный радиус контактирующих передних кромок кулочков [5];

Е = 2,1∙105 МПа – модуль упругости для стали [5];

k] = 1500 МПа –допускаемое контактное напряжение [5].

.

Принимаем Z=12.

Подсчитываем напряжения смятия при действии Ft , МПа:

, (3.38)

где r=2 мм, радиус кромок кулачков [5];

см] = 30 МПа – допустимое напряжение смятия.

МПа,

11,97 МПа≤30 МПа

 

3.3.4 Расчет тарельчатой пружины

Предварительно выбираем параметры пружины ссылаясь на расчеты с предыдущего раздела, Q = 7810 H.

 

Наружный диаметр, мм:

D = 2∙Rпр , (3.39)

где Rпр=45 мм – радиус сил трения [5].

D=2∙45=90 мм.

Внутренний диаметр равен диаметру втулки d=40 мм.

Находим силу при рабочей деформации, Н

(3.40)

где Е=2,06х105 МПа- модуль упругости;

S1=(0,2…0,4)S3, мм – предварительная деформация пружины;

S3=3,5 мм- максимальная деформация пружины [5];

t , мм- толщина пружины [5];

D1,D2, мм – наружный и внутренний диаметр соответственно [5];

μ=0,3 (для сталей)- коэффициент. Пуассона [5];

С1, С2, Y, A - расчетные коэффициенты [5]:

(3.41)

где

; (3.42)

.

Тогда

.

(3.43)

.

(3.44)

.

Из этого сила при рабочей деформации, Н:

Н.

Находим силу при максимальной деформации, Н:

(3.45)

Н.

Рисунок 3.1-График зависимости силы от деформации пружины.

Из графика видно, что пружина будет сжиматься на S2 =2 мм при

F2 =7824,3 H, что приблизительно равно усилию Q = 7810 H.

Из этого количество пружин ,

.


Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой





Дата добавления: 2015-06-29; просмотров: 484. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.02 сек.) русская версия | украинская версия
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7