Разработка настенного поворотного крана — страница 8

  • Просмотров 3345
  • Скачиваний 244
  • Размер файла 68
    Кб

момент [Gи] – допускаемое напряжение изгиба W = 48.5 * 103/14000 = 346.4 см3 Для дальнейшего расчёта принимаем конструктивные размеры колонны. Наружный диаметр Dm – 200 мм. Толщина стенки S = 8 мм. Внутренний диаметр Dвнутр = 184 мм. 2.4.2.3 Момент поперечного сечения трубы W = πDm2/32 * (1 – Dвнутр/Dн) [7;242] (2.58) W = 3.14 * 202/32 * (1 – 18.4/204) = 390.4 см3 2.4.2.4 Напряжение с учётом изгибающих нагрузок σр = Gи + σст = М0/W + Q + Gт/F ≤ [σр] [7;242] (2.59) F – площадь сечения трубы F =

π/4 * (Dm2 – Dвнутр2) [7;243] (2.60) F = 3.14/4 (202 – 18.42) = 113.04 [σр] – допустимое напряжение = 12500 σр = (448.5 * 105/390.4) + + (2500 + 800/115.04) = 12452.35 кг/см2 < 12500 кг/см2 Условия выполняются. Выбранные размеры подходят. SHAPE * MERGEFORMAT Рис. 2.8 Колонна 2.5 Расчёт валов 2.5.1 Определяем размеры ступеней вала под барабан механизма подъёма. SHAPE * MERGEFORMAT Рис. 2.9 Схема вала 2.5.1.1 Определяем диаметр под полумуфту d1 = [6;43] (2.61) Мк – крутящий момент на валу Мк = Мб + ηподш + ηр [6;120] (2.62)

Мб – момент на грузоподъёмном барабане ηподш – КПД подшипника ηр – КПД редуктора Мк = 1162 * 0.99 * 0.92 = 1058.3 Н * м [τ] – допускаемое напряжение кручения = 20 Н/мм2 d1 = = 43.7 мм Округляем до стандартного значения d1 = 45 мм. 2.5.1.2 Определяем длину под полумуфту l1 = (1.0 ÷ 1.5)d1 [6;143] (2.63) l1 = 1.5 * 4.5 = 67.5 мм Принимаю l1 = 68 мм 2.5.1.3 Определяем диаметр под подшипник d2 = d1 + 2t [6;144] (2.64) где t – высота буртика d2 = 45 + 2 * 2.5 = 50 мм 2.5.1.4 Определяем длину под подшипник l2 =

0.6 * d2 [6;144] (2.65) l2 = 0.6 * 50 = 30 мм 2.5.1.5 Определяем диаметр переходной ступени d3 = d2 + 2 * t d3 = 50 + 2 * 3 = 56 мм Принимаю длину переходной части конструктивно l3 = 70 мм 2.5.1.6 Определяем диаметр под опору барабана на вал d4 = d3 + 2 * t d4 = 36 + 2 * 3 = 62 мм 2.5.1.7 Определяем длину опорной ступени l4 = 0.8 * d4 [6;144] (2.66) l4 = 0.8 * 62 = 49.6 мм длину оси вала принимаю конструктивно l = 315.1 мм 2.5.2 Производим поверхностный расчёт вала SHAPE * MERGEFORMAT Рис. 2.10 Расчётная схема нагружения вала 2.5.2.1

Определяем силу, действующую от полумуфты Fм = 100 * [6;110] (2.67) где Мк – крутящий момент на валу Fм = 100 * = 591.8 Н 2.5.2.2 Определяем реакции в вертикальной плоскости Ray = Rcy = 2500 Н 2.5.2.3 Определяем реакции в горизонтальной плоскости Rcx = 931 Н Rax = 3430.2 Н 2.5.2.4 Определяем суммарный момент в точке В М = [6;151] (2.68) My – момент в вертикальной плоскости Мx – момент в горизонтальной плоскости М = Для вала, изготовленного из стали 40 х. σв = 900 МПа σт = 750 МПа С1 = 410

МПа 2.5.2.5 Находим нормальное напряжение σн = М * 103/Wx [6;160] (2.69) М – изгибающий момент в опасном сечении Wx – осевой момент сопротивления Wx = 0.1 * d3 [6;110] (2.70) d – диаметр опасного сечения Wx = 0.1 * 563 = 17561.6 мм3 σн = 386.4 * 103/17561.6 = 22 Н/м2 (МПа) 2.5.2.6 Определяем касательное напряжение τн = Ми * 103/Wg [6;160] (2.71) где Wg – полярный момент сопротивления Wg = 0.2 * d3 [6;110] (2.72) Wg = 0.2 * 563 = 35123.2 мм3 τн = 35 * 103/35123.2 = 11.5 МПа 2.5.2.7 Определяем амплитуду нормальных напряжений