Расчет поворотного крана на неподвижной колонне — страница 12

  • Просмотров 9534
  • Скачиваний 418
  • Размер файла 70
    Кб

Fr3 * l3) / (l1 + l2 + l3) RХ1 = (3842 * (0,09 + 0,084) + 18596,5 * 0,084) / ((0,087 + 0,09 + 0,174) = 8546,4 Н Проверка å FХ = 0, т.е. RХ1 - Ft2 - Ft3 + RX2 = 0 . 8546,4-3842-18596,5+13892,1 = 0 - реакции определены правильно. Определяем изгибающие моменты: в плоскости ZY: в сечении 1-1: МZ1 = RZ1 * l1 = 2609,2 * 0,087 = 227 Н*м М¢Z1 = МZ1 + М2 = 227 + 135,9 = 362,9 Н*м в сечении 2-2: МZ2 = RZ2 * l3 = 5586,8 * 0,084 = 469,3 Н*м в плоскости ХY: в сечении 1-1: МХ1 = RХ1 * l1 = 8546,4 * 0,087 = 743,5 Н*м в сечении 2-2: МХ2 = RХ2 * l3 = 13892,1 * 0,084 = 1166,9 Н*м Определяем суммарные изгибающие

моменты: в сечении 1-1: в сечении 2-2: Наиболее опасное сечение 2-2, где расположена шестерня вала. Для изготовления вала выбираем сталь 40Х, термообработка - закалка Т.В.Ч., предел прочности sв = 850 МПа. Пределы выносливости при кручении и изгибе: s -1 = (0,4...0,5) * sв =0,45 * 850 = 382,5 МПа t - 1 = 0,58 * s -1 = 0,58 * 382,5 = 221,85 МПа Амплитуды переменных составляющих циклов напряжений определяем по формулам 2.4.2.7. и 2.4.2.8.: sа = М¢å / W = М¢å / (0,1 * d3) = 1257700 / (0,1 * 563) = 71,6

МПа tа = 0,5*Т / Wp = 0,5 * Т / (0,2 * d3) = 0,5 * 795000 / (0,2 * 563) = 11,3 МПа Постоянные составляющие циклов напряжений: sm = 0 tm = tа = 11,3 МПа Масштабный коэффициент и фактор качества (табл.10.3. и 10.4. /7/): Кd = 0,69; КF = 1,13 Коэффициенты концентрации напряжений (табл.10.7. и 10.8. /7/): Кs = 1,62; Кt = 1,3 Коэффициенты: ys = 0,02 + 2 * 10-4 * sв = 0,02 + 2 * 10-4 * 850 = 0,19 yt = 0,5 * ys = 0,5 * 0,19 = 0,095 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. 2.4.4. Расчет тихоходного вала. Определяются предварительные размеры вала /7/, показанные на рис.2.4.4.1. d ³ (5...6) * TТ , (2.4.4.1.) dП ³ d + 2 * t , (2.4.4.2.) dБП ³ 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 ³ 5,5 *

3238,83 = 81,3 мм dП ³ 81,3 + 2 * 3,5 = 88,3 мм dБП ³ 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 å 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 å 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 å FZ = 0, т.е. RZ1 - Fr4 + RZ2 = 0 . 2178,5 - 6769 + 4590,5 = 0 - реакции определены правильно. Определяем реакции опор,