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