зап-ка (1037718), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Расчет показывает, что оба шлицевых соединения работоспособны.

5.5 Расчет подшипников опорных катков.

Определим радиальные нагрузки, действующие на подшипники:

Осевая нагрузка на подшипники определяется по формуле:

A=

где - коэффициент осевой нагрузки;

A= .

Приведенная радиальная нагрузка на шариковый радиальный подшипник:

где = 1,2 – коэффициент вида нагрузки (неподвижная относительно внутреннего кольца);

m = 1,5 - коэффициент влияния осевой нагрузки;

К_б = 3 - коэффициент безопасности (для тяжелых условий работы с ударами);

К_Т = 1 - температурный коэффициент ( нормальные условия).

Приведенная радиальная нагрузка для роликового радиального подшипника:

Динамическая грузоподъемность подшипника:

Где - частота вращения катка при движении машины со средней скоростью, об/мин;

h=600…700 – ресурс подшипника в часах;

- для шарикового подшипника;

3,3 - для роликового подшипника.

об/мин.

Динамическая грузоподъемность шарикового радиального подшипника:

По [4] выбираем шариковый подшипник с размерами d = 80 мм, D = 200 мм:

Подшипник 110 ГОСТ8338-75.

Динамическая грузоподъемность роликового радиального подшипника:

По [4] выбираем роликовый подшипник с размерами d = 80 мм, D = 200 мм:

Подшипник 32 416 ГОСТ8328-75.

5.6 Расчет балансира на прочность.

Расчет балансира на прочность проводится по правилам сопротивления материалов. Учитываются все силы, действующие на балансир: реакции в подшипниках верхней и нижней осей балансира, силы со стороны амортизатора и отбойника, момент от торсиона.

Рис. 4

При расчете рассмотрим два наиболее нагруженных положения: варианты при .

Значения силовых факторов берем из характеристик упругого и демпфирующего элементов. В случае пробоя подвески ( , сила, действующая на балансир со стоны катка, принимается равной утроенной максимальной силе от упругого элемента подвески P=3P(f_полн):

P=3P(f_полн)=3 120 000 = 360 000 Н.

Материал балансира - сталь 45Х, для которой

Построим эпюру для случая общего нагружения балансира.

Рис.5

L=175 мм;

L₁=370 мм;

L₂ = 170 мм;

L₃ =55 мм;

= 115⁰;

=15⁰;

Рассмотрим наиболее опасный случай нагружения балансира при его положении в .

Сечение 1-1.

D=80 мм; d = 40 мм.

Суммарный изгибающий момент:

Момент сопротивления изгибу:

Напряжения изгиба:

Запас прочности:

Сечение 2-2.

Момент сопротивления изгибу:

Момент сопротивления кручению:

Напряжения изгиба:

Напряжения кручения:

Эквивалентное напряжение:

Сечение 3-3.

D=140 мм; d = 75 мм.

Суммарный изгибающий момент:

Момент кручения:

Момент сопротивления кручению:

Момент сопротивления изгибу:

Напряжения изгиба:

Напряжения кручения:

Эквивалентное напряжение:

Сечение 4-4.

D=140 мм; d = 83 мм.

Суммарный изгибающий момент:

Момент сопротивления изгибу:

Напряжения изгиба:

Рассмотрим второй наиболее опасный вариант нагружения балансира при его положении в

В этом случае все силовые факторы, действующие на балансир, принимают меньшее значение по сравнению с выше рассмотренным случаем в силу обнуления составляющей . Кроме того, при всех остальных положениях отсутствует динамическая составляющая силы со стороны катка, поскольку на балансир не передаются дополнительные ускорения со стороны жестких частей корпуса (например отбойника), как в случае «пробоя» подвески.

Определим значения основных силовых факторов в наиболее опасных сечениях.

Сечение 1-1.

Сечение 2-2.

Сечение 3-3.

Момент кручения:

Напряжения кручения:

Эквивалентное напряжение:

Сечение 4-4.

5.7 Расчет пальца крепления амортизатора.

Сферический подшипник крепления амортизатора посажен на палец, установленный в проушины специального кронштейна, присоединенного с помощью сварки к балансиру. Таким образом через палец передаются усилия с амортизатора на балансир. Проверим палец на условие прочности по напряжениям среза:

где d=36 – диаметр пальца, мм;

=120 МПа – допускаемые напряжения среза материала пальца.

Условие прочности пальца крепления амортизатора по напряжениям среза выполняется.

6 Проектный расчет амортизатора.

В данном проекте в качестве прототипа устанавливаемого амортизатора используется схема амортизатора основного танка Т-80. Амортизатор гидравлический, поршневой, телескопического типа, двустороннего действия. Каждый амортизатор закреплен на машине с помощью верхней и нижней опор. Нижней опорой он установлен на цапфу, запрессованную в рычаг балансира, верхней – на цапфу, запрессованную и приваренную на борту корпуса машины. Амортизатор расположен снаружи корпуса машины.

6.1 Определение основных размеров телескопического амортизатора.

Для определения размеров амортизатора необходимо перейти от сил на катке к силам, действующим непосредственно на шток амортизатора, используя передаточное отношение каток – шток амортизатора, определяемое геометрией расположения крепления амортизатора относительно балансира:

Рис. 6

Плечо установки амортизатора на балансире выбирается по конструктивным соображениям, а также на основе расчета основных размеров амортизатора и объемов пространства, необходимых для работы амортизатора. Максимальная сила сопротивления на штоке амортизатора на прямом и обратном ходе:

Диаметр поршня амортизатора находим из условия обеспечения максимального давления p_max в диапазоне значений, характерных для существующих конструкций - от :

где отношение d_П/D_ШТ = 0,3 0,4 в существующих конструкциях.

Принимаем p_max = , d_П/D_ШТ = 0,36.

Принимаем .

6.2 Проверка штока амортизатора на устойчивость.

Для штока амортизатора в выдвинутом положении производим проверку на устойчивость при сжатии. Считая цилиндр абсолютно жестким на изгиб, критическую силу определяем по соответствующей формуле сопротивления материалов:

Рис.7

где = осевой момент инерции штока;

E= 200 000 МПа – модуль упругости первого рода (для стали).

L=670 мм – длина амортизатора с полностью выдвинутом штоком.

P_КР условие устойчивости штока амортизатора на сжатие выполняется.

6.3 Проверочный расчет толщины стенок амортизатора.

Толщину стенок амортизатора рассчитываем по формулам сопротивления материалов для цилиндра, нагруженного внутренним давлением.

В элементе стенки амортизатора от действия внутреннего давления возникают окружные напряжения, определяемые по формуле:

где - толщина стенки гильзы амортизатора;

= - максимальное внутренне давление жидкости, действующее на стенку гильзы амортизатора.

Меридиональные напряжения не учитываем, поскольку, при действии давления внутри полости на стенки гильзы амортизатора, осевая составляющая сил давления действует на поршень, который не имеет жесткой связи с гильзой амортизатора, поэтому эквивалентное напряжение равно окружному:

Материал гильзы – сталь 40Х, предел текучести которого равен Следовательно, гильза амортизатора имеет запас прочности по окружным напряжениям от действия внутреннего давления со стороны жидкости, равный S= 3,8.

6.4 Расчет дроссельной системы амортизатора.

Расчет дроссельной системы амортизатора проводим по упрощенному алгоритму в силу специфичности учебного проекта. Допущением является то, что учитываются только местные гидравлические сопротивления, пренебрегая потерями на трение в трубопроводах. Также считаем, что на прямом и обратном ходе работает по одному отверстию. Таким образом, необходимо определить площадь этих отверстий, выражаемую через величину эквивалентного диаметра соответствующего отверстия.

6.4.1 Построение квадратичной зависимости демпфирующей силы от скорости штока амортизатора.

Исходными данными для расчета является уточненная характеристика демпфирующего элемента подвески которую с учетом передаточной функции каток – шток амортизатора необходимо преобразовать в зависимость силы на штоке от скорости штока .

Рис.8

Ранее мы допускали, что характеристика амортизатора является кусочно-линейной. Теперь необходимо перейти к квадратичной зависимости демпфирующей силы от скорости штока. Для этого линейные наклонные участки прямого и обратного хода на характеристике амортизатора заменяем квадратичными параболами из условия равенства площадей под графиками. Площадь под графиком линейной характеристики приравниваем площади под квадратичной характеристикой с неизвестным параметром С - = .

Для прямого хода:

Для обратного хода:

Характеристики

Список файлов курсовой работы