Разработка стенда для исследования параметров дорожных фрез с виброприводом
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
>
Определим максимальное напряжение кручения, возникающее в стенке барабана:
(4.1)
- момент сопротивления кручению барабана;
- общий крутящий момент на фрезе
(4.2)
Коэффициент запаса по касатальным напряжениям:
(4.3)
Коэффициент запаса по касатальным напряжениям очень велик, но это связано с конструктивными особенностями проектируемой конструкции.
4.2 Проверка прочности шпоночного соединения
Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечения шпонок, пазов, длин шпонок по ГОСТ 23360-78. Материал шпонок сталь - 45 нормализованная.
(4.4)
При d = 16 мм сечение шпонки b x h = 5 x 5 мм, глубина паза вала t1 = 3 мм, длина шпонки l = 50 мм.
- рабочая длина шпонки.
Крутящий момент на валу, напряжение смятия и условие прочности определится:
Проверка выполняется.
4.3 Проверочный расчёт на срез пальцев проушин
4.3.1 Проушина крепления корпуса, обкатывающей поверхности барабана фрезы, к раме
Шарнир устанавливается в месте соединения барабана фрезы и её рабочей рамы.
Пальцем шарнира будет служить болт из стали 30ХГСА.
Рисунок 4.1 - Расчётная схема шарнира
Проверка пальца на срез и определение минимального диаметра:
Диаметр пальца определяется из условия:
(4.5)
- усилие, действующее на палец шарнира;
- для стали 30ХГСА;
- площадь среза пальца шарнира, которая равна:
(4.6)
Диаметр пальца определится по формуле:
(4.7)
Принимаем диаметр пальца .
Проведём расчёт толщины проушины. Толщина проушины определим из условия:
(4.8)
- допускаемое напряжение на смятие;
- толщина проушины;
(4.9)
Принимаем , так как в расчёте мы не учитываем вибрационную нагрузку на палец и проушину во время её работы.
4.3.2 Проушина крепления стержня к рабочей раме
Выбираем материал для пальца шарнира - Ст2, так как из этой стали изготавливаются стандартные пальцы.
Расчётная схема представлена на рисунке 4.2.
Проверяем палец на срез и определяем его диаметр.
Диаметр пальца определяется из условия :
(4.10)
- усилие, действующее на палец шарнира;
площадь среза пальца шарнира, определяемое по формуле (4.6)
Рисунок 4.2 - Расчётная схема шарнира
Диаметр пальца определится по формуле:
(4.11)
- для стали Ст2;
Принимаем диаметр пальца .Проведём расчёт толщины проушины. Толщину проушины определим из условия (4.8):
- допускаемое напряжение на смятие.
Принимаем , так как в расчёте мы не учитываем вибрационную нагрузку на палец и проушину во время её работы.
4.3.3 Проушина крепления рабочей рамы к основной
Выбираем материал для пальца шарнира - Ст2, так как из этой стали изготавливаются стандартные пальцы.
Расчётная схема представлена на рисунке 4.3.
Рисунок 4.3 - Расчётная схема шарнира
Проверка пальца на срез и определение минимального диаметра:
Диаметр пальца определяется из условия (4.5):
- усилие, действующее на палец шарнира;
- для стали Ст2;
Диаметр пальца определится по формуле (4.7):
Принимаем диаметр пальца .
Проведём расчёт толщины проушины. Толщина проушины определится из условия (4.8):
- допускаемое напряжение на смятие.
Принимаем , так как в расчёте мы не учитываем вибрационную нагрузку на палец и проушину во время её работы.
4.4 Предварительный расчёт вала
Привод фрезы состоит из вала с двумя наборами дебалансов с каждой стороны. Рассчитаем вал фрезы.
Выбираем материал вала: Сталь
40ХН - ;
.
Расчёт валов на кручение выполняем перед составлением компоновочной схемы. Диаметр вала в опасном сечении определяем из условия прочности на кручение при пониженных допускаемых напряжениях.
(4.12)
Т=198 Н.мм - крутящий момент;
мПа - допускаемое напряжение на кручение.
Принимаем диаметр вала в опасном сечении 10 мм.
Определение центробежной силы:
(4.13)
Определяем реакции опор по следующим зависимостям:
;
Из полученного выражения определяем искомую реакцию, тогда получаем:
Аналогичным образом определяется вторая неизвестная реакцию:
;
Проверка правильность нахождения реакций опор:
Проверка сходится, значит, реакции найдены верно.
Построение эпюры нагружения вала.
Рисунок 4.4 - Расчётная схема вала
Расчёт эквивалентного момента в опасном сечении:
(4.14)
- нереверсивная передача [11, с. 65]
Определение минимального диаметра в опасном сечении:
мм
- коэффициент запаса.
Принимаем диаметр вала в опасном сечении под подшипником 25 мм.
.5 Проверка долговечности подшипников
Диаметр под подшипником составляет 25 мм. Установим подшипник № 32205 с посадочным диаметром, равным 25 и с наружным диаметром 52 мм, ширина , , .
Определение эквивалентной нагрузки для подшипников. Она будет составлять:
(4.15)
- радиальная нагрузка на подшипн