Мероприятия по реорганизации участка текущего ремонта легковых автомобилей

Курсовой проект - Транспорт, логистика

Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика

жении - сжатии по формуле (1):

 

?р(сж) = 4 * Кн.н* Q/Пd12 ? [?] р(сж), (1)

 

где Кн.н - коэффициент неравномерности нагрузки по винтам резьбы.

Для сжимаемых винтов Кн.н = 2,3 согласно.

Q - осевая нагрузка на винт, Н;

di - внутренний диаметр винта, мм;

?р(сж) - напряжение растяжения (сжатия), МПа;

[?] р(сж) - допускаемое напряжение растяжения (сжатия), МПа.

[?] = ?оп / [П], (2)

 

где [П] - запас прочности;

Для материала винта - Сталь 45, принимаем [П] = 2,5 согласно [1];

?оп - опасное напряжение, принимаем равным 470 МПа.

[?] = 470/2,5 = 188 МПа,

Согласно формуле (3) определяем внутренний диаметр винта d1:

 

d1 = v4 * Кн.н* Q/П* ?сж (3)

d1 = v4 * 2,3 * 40000 / 3,14 * 9,2 = 65 мм,

 

Согласно рекомендациям источника [10] для передачи движения выбираем трапецеидальную однозаходную резьбу по ГОСТ 9484 - 73 с параметрами:

наружный диаметр d = 70 мм;

средний диаметр d2 = 67,5 мм;

шаг резьбы S = 10 мм.

Для самоторможения винта угол подъема винтовой линии должен быть меньше угла трения:

 

tg? = S / ?d2, (4)? = 10 / 3,14 * 67,5 = 0,0471 или ? = 3042,

 

Если принять коэффициент трения в резьбе f = 0,1, то tg? = 0,1 или ? = 5043.

Проверка винта на совместное действие сжатия и кручения:

Крутящий момент определяется по формуле (5).

 

Мкр = Qd2 /2 * tg*(? + ?), Н мм, (5)

Мкр = 40000 * 67,5/2 * tg*(3042 + 5043) = 198585 Н/мм2,

Предварительно выбранные размеры винта должны быть проверены на прочность с учетом скручивания.

Приведенное напряжение:

 

?пр = v ?сж2 + 4 * ?кр2, (6)

 

где ?кр - касательное напряжение, Па.

 

?кр = Мкр / 0,2 * (d1)3 (7)

?сж = 4 * Q / Пd12 (8)

 

Должно выполняться условие достаточной прочности:

 

?пр ? [?р], (9)

 

где [?р] - допускаемое напряжение на растяжение, Па, [?р] = 299 * 106Па.

Подставляя формулы (7 - 9), в (6) получим:

 

?пр = v(4 * Q / Пd12)2 + 4 (Мкр / 0,2 * (d1)3)2 ? [?р] (10)

?пр = v(4 * 40000 / 3,14*652)2 + 4 (198585 / 0,2 * (65)3)2 = 14 Н/мм2 = 137,2 МПа. ?пр = 137,2 МПа ? 299 МПа = [?р].

 

Так как стержень работает на сжатие и имеет большую свободную длину, его необходимо проверить на прочность с учетом устойчивости по формуле:

 

? = 4 * Q/l*i*(d1)2 ? ?[?], (11)

 

где ? - коэффициент уменьшения допускаемых напряжений, выбираемый для сжатия стержней в зависимости от гибкости:

 

? = l / i, (12)

 

где - l длина винта, мм, принимаем конструктивно 1900 мм.;

i - радиус инерции поперечного сечения для круглого сечения, мм.

 

i = d /4 (13)

i = 65/4 = 16,25 мм

? = 1900/16,25 = 117

 

По таблице стр. 259 [1] в зависимости от гибкости определим коэффициент уменьшения допускаемых напряжений ? = 0,45.

Для материала винта - Сталь 45, принимая коэффициент запаса прочности S = 2 согласно [14] получаем по формуле:

 

[?] = ?т/S, (14)

 

где [?] - допускаемое напряжение, МПа;

?т - предел тягучести, МПа;

S - коэффициент запаса прочности.

[?] = 360/2 = 180 МПа

Подставляя значения в формулу (11), получим:

? = 4 * 40000/3,14 * 652 = 12 МПа

? 0,45 * 180 = 81 МПа

Условие выполняется.

Высота гайки находится из расчета рабочей поверхности резьбы на удельное давление - сжатие, особенно опасное для постовых винтов, так как при больших удельных давлениях неизбежно выдавливание смазки, повышенный износ и даже заедание рабочих поверхностей.

 

Н2 = Кн.н* Q/1,1*?d1*?*[?]сж, (15)

 

где Н2 - высота гайки, мм;

? - коэффициент рабочей высоты профиля резьбы, для трапецеидальных резьбы равен 0,5 [];

[?]сж - допускаемое напряжение сжатия, МПа, [?]сж = 25 МПа.

Н2 = 2* 40000/1,1*3,14*65*0,5*250 = 50 мм

Потребное число оборотов винта определяется по формуле:

 

nв = 60*V/Z*S, (16)

 

где V - окружная скорость вращения винта, м/мин;

Z - число заходов резьбы;

S - подача, мм/об.

nв = 60 * 1,1/1 * 0,5 = 120 мин-1

 

2.2 Выбор электродвигателя

 

Подъем, осуществляется за счет перемещения гайка по вращающемуся винту, который в свою очередь приводится в движение от электродвигателя через ременную передачу.

Определяем потребляемую мощность привода (мощность на выходе) по формуле (16).

 

Рвых = Ft* V, (17)

 

где Ft - окружная сила на винте, Н, принимаем Ft = 1500 Н;

V - скорость подъема, м/мин.

Рвых = 1500 * 1,7 = 2550 Вт

Определяем потребляемую мощность электродвигателя по формуле:

 

Рэ.потреб = Рвых/?общ, (18)

 

где ?общ - общий КПД механизма:

 

?общ = ?в.п* ?р* ?п, (19)

 

где ?в.п - КПД винтовой передачи;

?р - КПД ременной передачи;

?п - КПД подшипников.

?общ = 0,5 * 0,96 * 0,99 = 0,48

Рэ.потреб = 2550/0,48 = 3438 Вт = 3,4 кВт

Определяем потребную частоту вращения вала двигателя:

 

?дв = ?в* u, (20)

 

где u - передаточное число ременной передачи.

Передаточное число ременной передачи.

 

dэл/dв = u

/180 = 5,5

?дв = 167 * 5,5 = 935 мин-1

 

После проведенных расчетов выбираем два асинхронных электродвигателя серии АИР90 - L6У3 (закрытые обдуваемые) со следующими параметрами:

мощность Р = 1,5 кВт;

синхронная частота вращения ротора n = 935 мин-1.

 

2.3 Расчет рычага

 

Рычаг работает на изгиб, поэтому необходимо произвести расчет на изгиб и определить ее размеры.

Определение площади поперечного сечения рычага.

Необходимо найти момент сопротивления по формуле:

 

W = Мизг.maх/ [?изг], (21)

 

где Мизг.maх - максимальный изгибающий момент;

[?изг] - допускаемое напряжение на изгиб, МПа.

Принимаем профиль поперечного сечения прямоугольный (рисунок 18) с отношением h/b = 1,5.

 

Рисунок 18