РПЗ (1052912), страница 2
Текст из файла (страница 2)
FВ=Q+G
FВ=8000+4029=12029Н,
горизонтальная нагрузка:
2.8. Расчет подшипников опорных узлов.
Расчет подшипников производится на статическую грузоподъемность, т.к. частота вращения стрелы минимальна (n 10мин-1).
Для верхней опоры выбираем сферический радиально-упорный двухрядный шариковый подшипник.
Данный тип подшипников допускает большие углы перекосов во время работы крана.
Тип подшипника 1218, статическая радиальная грузоподъемность .
Условие пригодности подшипника:
Выбранный подшипник проходит по статической грузоподъемности.
Нижняя опора состоит из двух подшипников: упорного и сферического.
Сферический подшипник работает в тех же условиях, что и подшипник верхней опоры. Соответственно принимаем подшипник 1218.
Упорный подшипник выбирается так же из условий статической грузоподъемности. В данном случае также необходимо обеспечить геометрическую совместимость двух подшипников в одном опорном узле.
4.Расчет подшипников.
Наиболее нагружены подшипники саттелитов:
где Ftmax-окружная сила
Эквивалентная радиальная сила для расчёта подшипника при типовом режиме нагружения
где KE =0,5 для лёгкого режима нагружения(коэффициент эквивалентности)
Требуемую радиальную динамическую грузопоъёмность сателлитов вычисляют по формуле
где - эквивалентная радиальная нагрузка,H(относительно радиальной нагрузки вращается наружное кольцо);
-требуемый ресурс подшипника при заданной надёжности,ч;
и za – относительная частота вращения и число зубьев центральной ведущей шестерни; zg –число зубьев сателлита; a1- коэффициент надёжности ; a23- коэффициент условий применения.k=3 для шариковых подшипников.
V=1,2 при вращении наружного кольца
=8000 ч.а1=1 при надёжности 90%;a23=0,7 для шариковых подшипников.
Быстроходная передача:
Za=20,Zg=36
Тихоходная передача:
Za=19,Zg=23
Для быстроходной передачи выбираем радиальный подшипник лёгкой серии 203(Сr =9,5kH).
Для тихоходной передачи выбираем радиальный подшипник лёгкой серии 205(Сr =12,7kH).
Рассчёт подшипников барабана.
Рассчётная схема.
Fнат = 4180 Н; l1 = 260мм; l =115мм.
Определяем реакции Ra и Rb опор в плоскости XOZ
MА = 0
Rб * (l1+l) + Fнат *l = 0
MБ = 0
Ra * (l1+l) + Fнат *l1 = 0
Ra =(4180*260)/375=2900Н
Rб =(4180*115)/375=1280Н
Подбор подшипников
Исходные данные для расчёта:
Частота вращения барабана | n1 | 36 | мин-1 |
Требуемая долговечность подшипников | L10h | 8000 | ч |
Реакция в опоре А | RA | 2900 | Н |
Реакция в опоре Б | RБ | 1280 | Н |
Расчёт ведём по наиболее нагруженной опоре А
Предварительно выбираем шарикоподшипник радиальный однорядный 80208.
Сr = 32 кН; С0r = 17.8 кН; К = 1.2; КТ = 1; V = 1.
Эквивалентная динамическая нагрузка:
REA = V * Rа * КБ * КТ = 1 * 2900 * 1.2 * 1 = 3480 H
Для наиболее нагруженной опоры А, расчётная долговечность:
В
ыбранные подшипники удовлетворяют требованиям.
5.РАСЧЕТ СОЕДИНЕНИЙ
5.1.Шпоночные соединения.
Шпоночное соединение ротора с валом электродвигателя.
П
усть втулка выполнена из улучшенной стали 45 , соединение должно передавать крутящий момент Т=30 Нм.
Диаметр вала из расчета на кручение :
Допускаемые касательные напряжения кручения [ ]кр = 25МПа ( [
]кр=25..30МПа). Следовательно, диаметр вала электродвигателя d=32мм подходит, исходя из конструкции двигателя.
Размеры шпонки для диаметра вала d=32мм в соответствии с ГОСТ 23360-78. Ширина шпонки b=10мм , высота шпонки h=8мм.
Глубина врезания шпонки в ступицу:
Рабочая длина шпонки lР из расчёта по напряжениям смятия:
П
ринимаем допускаемое напряжение смятия [ ]см=130МПа .
Следовательно, выбираем минимальную полную длину шпонки l=22мм по ГОСТ23360-78.
Длина ступицы для соединения статора с ротором (валом) с помощью шпонки
lст=L+8…10мм=22+8=30мм.
Шпоночное соединение вентилятора с валом электродвигателя.
П
усть втулка выполнена из улучшенной стали 45 , соединение должно передавать крутящий момент Т=30 Нм.
Диаметр вала из расчета на кручение :
Допускаемые касательные напряжения кручения [ ]кр = 25МПа ( [
]кр=25..30МПа). Следовательно, диаметр вала электродвигателя d=22мм подходит, исходя из конструкции.
Размеры шпонки для диаметра вала d=22мм в соответствии с ГОСТ 23360-78. Ширина шпонки b=6мм , высота шпонки h=6мм.
Глубина врезания шпонки в ступицу:
Рабочая длина шпонки lР из расчёта по напряжениям смятия:
П
ринимаем допускаемое напряжение смятия [ ]см=130МПа .
Следовательно, выбираем минимальную полную длину шпонки l=14мм по ГОСТ23360-78.
Длина ступицы для соединения статора с ротором (валом) с помощью шпонки
lст=L+8…10мм=14+9=23мм.
5.2. Шлицевые соединения.
Расчёт шлицевого соединения вала двигателя с валом редуктора.
Размеры прямобочных шлицев по ГОСТ6033-88. Ориентируемся на соединения легкой серии. Внутренний диаметр шлицев должен быть больше или близок диаметру вала, полученному из конструктивных соображений. Назначаем соединения 6 23
26
6 (число шлицев z=6, внутренний диаметр d=23мм, наружный диаметр D = 26мм, ширина шлица b=6мм, размер фасок c=0,3мм).
Высота рабочей поверхности шлица h и средний диаметр шлицев dm:
Д
лина соединения из расчета по напряжениям смятия:
П
ринимаем допускаемые напряжения смятия []см=60МПа , соединение неподвижное . Тогда
Принимаем длину соединения l =30мм.
Шлицевое соединение втулки тормоза, с валом электродвигателя.
Пусть колесо выполнено из улучшенной стали 45, соединение должно передавать крутящий момент Т=30Нм.
Определим диаметр вала из расчета на кручение
Допускаемые касательные напряжения кручения []кр принимаем равным 25МПа
([]кр=25…30МПа).
Следовательно, примем d = 30мм, построенный из конструктивных соображений.
Определим размеры прямобочных шлицев по ГОСТ6033-88. Будем ориентироваться на соединение лёгкой серии. Внутренний диаметр шлицев должен быть больше или близок принятому диаметру вала.
Назначаем соединение 8 26
30
5 (число шлицев z=6, внутренний диаметр d=26мм, наружный диаметр D=30мм, ширина шлица b=6мм, размер фасок с=0,3мм ).
Высота рабочей поверхности шлица h и средний диаметр шлицев dm:
Д
лина соединения из расчета по напряжениям смятия:
Принимаем допускаемые напряжения смятия []см=60МПа , соединение неподвижное. Принимаем длину соединения l =45мм.
Длина ступицы для соединения колеса с валом с помощью шлицев lст=55мм.
5.3.Резьбовые соединения.
Расчёт болтового соединения крепления барабана.
Соединение воспринимает нагрузку от вращающего момента.
Расчет группового резьбового соединения
Вращающий момент с диска тихоходной передачи на барабан передается за счет болтов в количестве шести штук. Для нахождения диаметров болтов, достаточных для передачи вращающего момента со звездочки на муфту необходимо определить центр тяжести болтов С и в эту точку перенести все нагрузки действующие на резьбовое соединение. Для рассматриваемой муфты точка С находится на пересечении осей симметрии соединения.На каждый болт действует сила:
Необходимая потребная сила затяжки:
где - коэффициент запаса по несдвигаемости,
- коэффициент трения.
Потребная площадь расчетного сечения болта:
где - допускаемое напряжение растяжения болта.
В данном случае пригоден болт М16, у него .
Расчет группового резьбового соединения
Вращающий момент с водилы диска тихоходной передачи на барабан передается за счет болтов в количестве шести штук. Для нахождения диаметров болтов, достаточных для передачи вращающего момента необходимо определить центр тяжести болтов С и в эту точку перенести все нагрузки действующие на резьбовое соединение. Для рассматриваемого соединения точка С находится на пересечении осей симметрии соединения.На каждый болт действует сила:
Необходимая потребная сила затяжки:
где - коэффициент запаса по несдвигаемости,
- коэффициент трения.
Потребная площадь расчетного сечения болта:
где - допускаемое напряжение растяжения болта.
В данном случае пригоден болт М12, у него .