Проект2.1_РК2 (1052907), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

Ширина шпонки b=5 мм

Высота шпонки h=5 мм

Материал сталь Ст3: [σ_см ]=135 МПа [τ_см ]= 40 МПа ГОСТ 380-88

Вращающий момент на валу: Т=P9550/n=0.06_*9550/450=1.27 Нм

Расчетная длина шпонки: l_p=l-b=25-5=20 мм

σ_см=4_*1.27_*10³/(5_*20_*14)=3.6 МПа<135 МПа

τ_см =2_*1.27_*10³/(5_*20_*14)=1.8 МПа< 40 МПа

1. Диаметр ступицы шестерни быстроходной ступени

d_ст = (1.5..1.55)d = (1.5..1.55)20.6 = 30.9..31.93 мм

где d=2(d₁/2+t₂+a)=2(14/2+2.8+0.5)=20.6 мм – максимальный диаметр отверстия в ступице;

здесь d₁ = 14 мм – диаметр выходного вала электродвигателя;

t₂ = 2.8 мм – глубина паза ступицы (см п.3.7.2.1)

а = 0.5 мм – глубина расточки для выхода долбяка по ГОСТ 14775-81;

Принимаем диаметр ступицы d_ст = 32 мм из ряда стандартных размеров по Ra10

Длина канавки для выхода долбяка: А = А₁ + А₂ = 2.5 +2.5 = 5 мм

где А₁ = 2.5 мм для длины L = 20..25 мм

А₂ = (1..3)А₁=(1..3)2.5 = 2.5..7.5 мм. Принимаем А₂ = 2.5 мм.

1. На торце зубьев колес выполняем фаски f = (0.5..0.6)m=(0.5..0.6)1.0=0.5..0.6 мм

Принимаем ближайшее стандартное значение f = 1.0 мм. Фаски выполняем под углом 45⁰.

1. Ступица шестерни быстроходной ступени редуктор, соединяемая с валом электродвигателя фиксируется относительно вала винтом установочным с прямым шлицем с коническим концом В.М5-6g x 10.14Н ГОСТ 1476-93.

Расчет винта не приводим, так как сркзающее усилие от крутящего момента электродвигателя воспринимает шпонка, а в осевом направлении силы не возникают.

1. Для установки паразитных шестерен в редукторе используем подшипники шариковые радиальные однорядные легкой серии 204 по ГОСТ 8338-75

РАССЧИТАТЬ

1. Для уплотнения вала электродвигателя используим манжету резиновую армированную: манжета 1-32 х 45-3 ГОСТ 8752-79

2. Для установки подшипника в паразитную шестерню быстроходной ступени используем кольцо пружинное упорное плоское внутреннее эксцентрическое: кольцо 47 ГОСТ 13941-86

3. Диаметр ступицы для паразитных шестерен:

d_ст = (1.5..1.55)d = (1.5..1.55)47 = 70..72.85 мм

где d = D_подш =47 мм – наружный диаметр подшипника;

9. а = 5 мм – ширина расточки для выхода долбяка в блоке шестерен быстроходной ступени редуктора для модуля m = 1.0;

h = 3 мм – глубина расточки.

1. Для установки блока шестерен на валу используем шлицевое соединение средней серии:

d-6 x 18 H7/е8 x 22 x 5 H8/js7 по ГОСТ 1139 –80

Расчет шлицевого соединения

z = 6; d = 18 мм; D = 22 мм; f = 0.3; L_p=30 мм

При этом

d_ср = 0.5_*(D + d) = 0.5_*(22 + 18) = 20 мм;

h = 0.5_*(D – d) –2f= 0.5_*(22 – 18)-2_*0.3 = 1.4 мм;

Выполним упрощенный расчет по обобщенному критерию. В упрощенной расчетной модели принято равномерное распределениенагрузки по длине зуба. Материал сталь Ст3

[_см] = 20 МПа; K₃ = 0.7…0.8;

Вращающий момент на валу:

Т₁=5.55 Нм – вращающий момент на шестерне тихоходной ступени (см п.3.7.1);

Находим

_см=2T10³/(K₃zhd_срL_p)=2_*5.55_*10³/(0.75_*6_*1.4_*20_*30)=2.9 МПа < 20 МПа

1. Для установки вала на котором устанавливается блок шестерен используем подшипники шариковые радиальные сферические двухрядные легкой серии 1205 по ГОСТ 28428-90

РАССЧИТАТЬ

1. Крышку подшипникового гнезда выполняем по размерам:

D_ф = D + (4.0..4.4)d = 52 + (4/0//4/4)6 = 76..78.4 мм – диаметр фланца крышки;

где D = D_подш = 52 мм – наружний диаметр подшипника;

d = 6 мм – диаметр винта;

δ = 5 мм – толщина стенки крышки;

Z = 4 мм – количество винтов для привертной крышки;

1. Крышку подшипникового гнезда крепим к корпусу редуктора винтами:

винт В.М6-6g х 20-20.56.016 ГОСТ 1491-80

Расчет винтов крышки не приводим.

1. Для уплотнения вала редукторая используим манжету резиновую армированную: манжета 2-25 х 42-3 ГОСТ 8752-79

15. Электродвигатель крепится к фланцу редуктора винтоми с цилиндрической головкой: винт В.М8-6g х 20-20.56.016 ГОСТ 1491-80

РАССЧИТАТЬ

16. Фланец электродвигателя центрируется относительно фланца редуктора двумя штифтами цилиндрическими: штифт 8 х 26 ГОСТ 3128-70

1. Расстояние между деталями редуктора и корпусом:

a = + 3 = + 3 = 9.6 мм

Принимаем a = 10 мм. Расстояние от нижней части редуктора до шестерни быстроходной ступени : b₀=4а =4_*10 = 40 мм

где L = 296 мм – размер с чертежа;

1. Для соединения колеса тихоходной ступени редуктора с выходным валом, на котором установлено колесо, используем шпоночное соединение:

d = 20 мм S = 0.25..0.4 мм L = 20 мм – стандартная длина призматической шпонки

b = 6 мм t₁ = 3.5 мм

h = 6 мм t₂ = 2.8 мм

Шпонка 6 х 6 х 20 ГОСТ 23360-78

При передаче вращающего момента шпоноч­ным соединением применение посадок с зазором недопустимо.Поэтому используя рекомендуемые посадки в системе отверстия по ГОСТ 25347-82

Назначаем следующие посадки:

соединение вала со ступицей колеса d20 H7/k6 (предпочтительная посадка)

Расчет на прочность

Момент передается с вала на ступицу боковыми гранями шпонки. При этом на них действуют напряжения смятия σ_см, а в продольном сечении – напряжения среза τ. Для упрощения расчета допускаем, что шпонка врезана в вал на половину своей высоты. Напряжения σ_см распределены равномерно по всей длине шпонки, а плечо равнодействующей этих напряжений равно ~d/2. Рассматривая равновесие вала или ступицы при этих допущениях, получаем условия прочности в виде:

σ_см =4T10³/(hl_pd)<= [σ_см ]

τ_см =2T10³/(bl_pd)<= [τ_см ]

Диаметр вала d=20 мм

Шпонка призматическая ГОСТ 23360-78

Длина шпонки L=20 мм

Ширина шпонки b=6 мм

Высота шпонки h=6 мм

Материал сталь Ст3: [σ_см ]=135 МПа [τ_см ]= 40 МПа ГОСТ 380-88

Вращающий момент на шестерне: Т_1Т = 5.55 Нм

Вращающий момент на колесе: Т_2Т =Т_1Тη_ЗБU_ФТ = 5.55_* 0.96_* 1.8 = 9.6 Нм

Расчетная длина шпонки: l_p=l-b=20-6=14 мм

σ_см=4_*1.27_*10³/(6_*19_*14)=3.2 МПа<135 МПа

τ_см =2_*1.27_*10³/(6_*19_*14)=1.6 МПа< 40 МПа

4 Расчет металлоконструкции крана

4.1 Определение основных размеров металлоконструкции крана

Высота сечения стрелы: h’ = =632.4 мм

Принимаем h = 630 мм из ряда стандартных размеров по Ra10

Ширина сечения стрелы: b’ 0.5h =0.5_*630 = 315 мм

Принимаем стандартную полосу с шириной b=315 мм.

Толщина стенки: ’_ст (1/100..1/160)h = (1/100..1/160)630 =4..6.3 мм

Принимаем _ст= 4 мм

Толщина верхнего пояска: ’_п.в (1.25..1.6) _ст = (1.25..1.6) 4=5..6.4 мм

Принимаем _п.в= 6 мм

Подвижная нагрузка от колеса: F_п 0.25(K_QQ+K_q G_Σ)=0.25(1.2_*10000+1.1_*3800)=4045 Н

где K_Q =1.2 – динамический коэффициент, учитывающий рывки при подъеме, принят в зависимости от режима эксплуатации Л.

K_q=1.1 – динамический коэффициент, учитывающий удары от неровности пути, принят в зависимости от режима эксплуатации Л.

G_Σ = G_ТЕЛ +G_{МЕХ.ПЕР}+G_ПОДВ = 2.5+1.0+0.3 = 3.8 кН – вес тележки (см п 3.2)

Толщина нижнего пояска: ’_п.н= = =9.3 мм

Принимаем _п.н =10 мм из ряда стандартных размеров по Ra10

Высота эквивалентного сечения:

h_экв =0.4h+2(h-0.4h)/3 0.8h = 0.8_*630 500 мм

Ширина нижнего пояса сделана больше, чем ширина верхнего, для размещения колес механизма передвижения.

Расстояние между стенками принято стандартным – 280 мм, что позволяет выполнять диафрагмы из прокатных полос без отрезки по длине.

Координаты центра тяжести сечения (см рис):

[400_*10_*10/2+2_*(500-10-6)_*4_*[(500-10-6)/2+10]+320_*6_*(500-6/2)]

y₀ = = 199 мм

400_*10+2_*(500-10-6)_*4+320_*6

РИС (из методы металлоконструкций с29 , со своими размерами)

Момент инерции определяем, пренебрегая собственными моментами инерции поясов:

I = 400_*10_*(199-10/2)²+2_*4_*(500-10-6) ³/12+2_*(500-10-6)_*4_*[(500-10-6)/2+10-199] ²+

+320_*6_*(500-6/2-199) ² = 407.5_*10 ⁶ мм

Расстояние от нижнего пояса до звена крюка ( 800 мм) и до верхнего обреза колонны ( 300 мм) определяем по аналогии с подобными конструкциями. Тогда высота колонны:

H_кол H + 0.8 - 0.3 = 3 + 0.8 - 0.3 = 3.5 м

Диаметр колонны: D’_кол 0.63 =0.63 = 385.4 мм

Принимаем ближайшее большее значение D_кол = 400 мм из ряда стандартных размеров по Ra10

Толщина стенки колонны: ’_кол (0.05..0.08)D_кол = (0.05..0.08) 400=20..32 мм

Принимаем _кол= 20 мм из ряда стандартных размеров по Ra10

Момент инерции колонны:

I 0.32D³_кол_кол = 0.32_*400³_*20 = 409.6_*10 ⁶ мм

4.2 Проверка статического прогиба

Эпюра изгибающих моментов (см рис).

РИС (из методы металлоконструкций с30 , со своими размерами)

Характеристики

Список файлов курсовой работы