Привод буровой лебедки
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
ости;
а2 = 1 - обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации;
? = 3 (для шариковых подшипников);
n - частота вращения;
- эквивалентная нагрузка;
X, Y - коэффициенты радиальной и осевой нагрузок (по табл.16.5 [1])
V - коэффициент вращения, зависящий от того, какое кольцо вращается (при вращении внутреннего кольца V = 1);
ks - коэффициент безопасности, учитывающий характер нагрузки ( при умеренных толчках ks = 1,3)
kT - температурный коэффициент (при температуре до 100 С 0 kT = 1).
По табл. 24.10 [2] определим параметры подшипника:
Динамическая грузоподъемность С = 25,5 (кН);
Статическая грузоподъемность С0 = 13,7 (кН).
Для подшипника 207:
,
е = 0,34 (табл.16.5 [1];
;
табл.16.5 [1],
откуда X = 0,56
Y = 1,31.
Эквивалентная нагрузка:
Ресурс подшипника:
Lh Lhe, исходя из этого делаем вывод о работоспособности подшипника с вероятностью безотказной работы 0,9.
9. Расчет промежуточноговала
9.1 Расчет промежуточного вала на прочность
Определим моменты, действующие на промежуточный вал, методом сечений:
Реакции в опорах промежуточного вала мы определили в разделе 5.3:
Полные реакции в опорах:
Определим радиальные и осевые реакции опор:
Опора А:
Опора В:
Расчет и построение эпюр изгибающих моментов:
Плоскость XOY:
Сечение 1 (0 < х < b):
Сечение 2 (b<x<b+c):
Сечение 3 (b+c<x<b+2c):
Сечение 4 (b+2c<x<2b+2c):
Плоскость XOZ:
Сечение 1 (0<x<b)
Сечение 2 (b<x<b+c):
Сечение 3 (b+c<x<b+2c):
Сечение 4
(b+2c<x<2b+2c):
Определение результирующих изгибающих моментов
Сечение 1
Сечение 2
Сечение 3
Сечение 4
Максимальный изгибающий момент М ? = 594,5 (Нм)
Построим эпюру изгибающих моментов:
Рисунок 10 - Эпюры изгибающих моментов.
Расчет и построение эпюр крутящих моментов.
Момент на шестерне тихоходной ступени:
Момент на колесе быстроходной ступени:
Построим эпюру крутящих моментов:
Рисунок 11 - Эпюра крутящих моментов.
9.2 Расчет промежуточного вала на усталостную прочность
Примем, что нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу (Рисунок 12), а касательные напряжения - по пульсирующему циклу (Рисунок 13).
?а = ?тах;
?М = 0,
?а = ?М = 0,5• ?.
Материал вала сталь 35ХН:
?Т = 850…1400=1100 МПа,[6]
?в = 1000..1600=1300 МПа,[6]
?-1 = (0,4…0,5)• ?в =(0,4…0,5)•1300 =(520…650)=600 (МПа);
?-1 = (0,2…0,3)• ?в =(0.2…0.3)•1300 =(260…390)=350 (МПа);
?в = (0,55…0.65)•?в =(0,55…0,65)•1300=(715…845)=800 (МПа).
Рисунок 12 -Цикл изменения нормальных напряжений
Рисунок 13 -Цикл изменения касательных напряжений
Определим опасные сечение вала
Наиболее опасными сечениями являются шестерня (т.к. в нем действуют максимальные изгибающие и крутящие моменты) и участок под быстроходным колесом (т.к.имеется шпоночный паз и соединение с натягом), где действуют суммарный изгибающий момент М равный 594,5 Нм и 226,02 Нм соответственно, а также крутящий момент Т 295,1 Нм и 111,88 Нм.
Для шестерни:
где Wp - полярный момент сопротивления.
?а = ?М =
где Wос - осевой момент сопротивления.
Запас прочности рассчитаем по формуле:
;
Где:
Запас прочности по нормальным напряжениям:
;
Запас прочности по касательным напряжениям:
где
k? =2 - эффективный коэффициент концентраций напряжений при изгибе; ([1], табл. 15.1)
Kd = 0,6 - масштабный фактор; ([1], рис. 15.5)
KF = 0,7 - фактор шероховатости поверхности; ([1], рис. 15.6)
?? = 0,15 - коэффициент, корректирующий влияние постоянной цикла напряжений на сопротивление усталости для легированной стали ([1], стр.300);
k? = 1,43 - эффективный коэффициент концентраций напряжений при кручении;
Kd = 0,6 - масштабный фактор;
KF= 0,7 - фактор шероховатости поверхности;
?? = 0,1 - коэффициент, корректирующий влияние постоянной цикла напряжений на сопротивление усталости;
Допускаемое значение запаса прочности примем [s] = 1,5.
Условие усталостной прочности запишем в виде:
s > [s]
,2 > 1,5.
Таким образом, для шестерни вала, условие усталостной прочности выполняется
Проверим статическую прочность при перегрузках:
,
МПа < 880 МПа,
Таким образом, условие прочности для шестерни вала выполняется.
Для участка под колесом:
где Wp - полярный момент сопротивления.
?а = ?М =
где Wос - осевой момент сопротивления.
Запас прочности рассчитаем по формуле:
;
где
запас прочности по нормальным напряжениям:
;
запас прочности по касательным напряжениям:
;
k? =3,6 - эффективный коэффициент концентраций напряжений при изгибе; ([1], табл. 15.1)
Kd = 0,8 - масштабный фактор; ([1], рис. 15.5)
KF = 1 - фактор шероховатости поверхности; ([1], рис. 15.6)
?? = 0,15 - коэффициент, корректиру