моё рпз 3часть (Готовый курсовой проект, вариант №12)

6.3 Расчет игольчатых подшипников

Расчет производится по статической грузоподъемности, так как движение вала колебательное.

Статическая грузоподъемность игольчатых подшипников:

.

Где:

номинальный угол контакта;

- диаметр ролика;

- длина ролика;

- диаметр окружности центров тел качения;

;

- число рядов тел качения;

- количество роликов воспринимающих нагрузку;

общее число роликов подшипника;

.

,

.

Радиальные реакции подшипников:

Эквивалентная радиальная статическая нагрузка:

следовательно оба подшипника годны.

6.4 Расчет шлицевых соединений торсиона

В связи со стесненными габаритами, необходимостью использовать нестандартные соединения выбираются шлицы с треугольным профилем. Основным для шлицевых соединений является расчет по критерию смятия:

.

Где:

– максимальный момент упругости торсиона;

- момент сопротивления торсионного вала при расчете на кручение;

- максимальные касательные напряжения;

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузок между парами зубьев из-за ошибок изготовления по шагу;

– рабочая высота шлица;

– длина соединения [мм];

, – количество шлицев;

, – средний диаметр соединения;

– допускаемые напряжения смятия для данного типа соединений;

;

;

Минимальная длина соединений:

Окончательно принимаем .

6.5 Расчет балансира на прочность

Опасным для прочности балансира считается пробой подвески: жесткий удар малой головки балансира в упор корпуса, когда реакция под опорным катком P_. достигает (рис. 8):

Далее рассматриваются наиболее опасные сечения балансира. Материал балансира сталь 40Х.

Сечение I-I

Момент сопротивления изгибу:

.

Напряжение изгиба:

.

Запас прочности:

.

Сечение II-II

Момент сопротивления изгибу:

.

Напряжение изгиба:

.

Запас прочности:

.

Сечение III-III

Момент сопротивления изгибу:

Момент сопротивления кручению:

Напряжение изгиба:

Напряжение кручения:

Эквивалентное напряжение:

Запас прочности:

Сечение 4-4

Момент сопротивления изгибу:

.

Напряжение изгиба:

.

Запас прочности:

.

Случай 2:горизонтальное положение рычага балансира (Рис. 13):

Т. к. значения всех изгибающих и крутящих моментов на соответствующих участках меньше чем в предыдущем случае, следовательно балансир прочен при горизонтальном расположении рычага.

7. Проектный расчет амортизатора

В данном проекте выбирается телескопический гидравлический поршневой амортизатор двустороннего действия, расположенный снаружи корпуса машины.

7.1 Определение основных размеров телескопического амортизатора

Максимальная сила сопротивления на штоке амортизатора на прямом и обратном ходе:

Где:

-передаточное отношение амортизатор-каток (рис. 14).

Диаметр поршня амортизатора:

.

Где:

- диаметр штока;

- максимальное давление.

.

Окончательно принимаем:

7.2. Проверка на устойчивость при сжатии

Для штока амортизатора в выдвинутом положении необходимо провести проверку на устойчивость при сжатии, считая цилиндр абсолютно жестким на изгиб.

Критическая сила:

, Где:

- модуль упругости первого рода (для стали);

осевой момент инерции штока;

- длина амортизатора с полностью выдвинутым штоком.

.

.

следовательно шток устойчив.

7.3 Расчет гильзы амортизатора на прочность

Согласно теории Мора эквивалентное напряжение для цилиндра нагруженного внутренним давлением равно:

.

Где:

- толщина стенки амортизатора;

. -максимальное давление.

.

.

Материал гильзы сталь 40х ( ), следовательно гильза амортизатора удовлетворяет условию прочности.

7.4. Расчет диаметров дроссельных отверстий прямого и обратного ходов

Линейная характеристика демпфирующего элемента представлена на рис. 16.

Учитывая то, что сила на штоке амортизатора прямо пропорциональна квадрату скорости перетекания в нем жидкости, вышеуказанная характеристика будет неверной. Ее можно заменить на параболическую, учитывая то, что площади под соответствующими участками кривых должны быть равны (рис. 17).

Известно, что потери на сужение и расширение вычисляются по формулам:

, .

Где:

– площадь узкого отверстия;

– площадь широкого отверстия.

7.4.1 Обратный ход

Сила на штоке:

.

Где:

ρ = 900 [кг/м³]– плотность перетекающей жидкости;

– площадь штоковой области;

– суммарный эквивалентный коэффициент потерь при перетекании жидкости на обратном ходу.

Где:

- потери при перетекании жидкости из штоковой области через дроссельное отверстие обратного хода;

потери при перетекании жидкости из дроссельного отверстия обратного хода в штоковую область;

.

7.4.2 Прямой ход

Сила на штоке:

,

– площадь поршневой области;

– суммарный эквивалентный коэффициент потерь при перетекании жидкости на прямом ходу.

- потери при перетекании жидкости из поршневой области через дроссельное отверстие прямого хода;

- потери при перетекании жидкости из дроссельного отверстия прямого хода в штоковую область;

.

Так как расчеты имеют приближенный характер, окончательно принимаем: Делаем по два отверстия на прямом и обратном ходу соответственно 4,9 мм и 3,3 мм.

4. Уточнение характеристики демпфирующего элемента с использованием программного комплекса «Trak »

Данный комплекс, по средствам имитационного математического моделирования, позволяет оценивать плавность хода ГМ с учетом нелинейных характеристик элементов системы подрессоривания и неудерживающих связей опорных катков с грунтом.

Известно, что демпфирующий элемент системы подрессоривания с одной стороны должен гасить колебания корпуса машины при максимальных амплитудах раскачки («резонансный» режим движения по периодической трассе), а с другой стороны не должен передавать дополнительных усилий, вызывающих ускорения «тряски», на корпус машины при движении по высокочастотному профилю трассы («зарезонансный» режим). Поэтому уточнять характеристику демпфирующего элемента следует использовать два критерия плавности хода:

Критерий 1. Пиковые ускорения на месте механика-водителя близки, но не превышает 3,5g.

Критерий 2. Общий уровень вертикальных ускорений на месте механика-водителя близок, но не превышает 0,5g.

Содержание