Расчет кремового соединения

Задача 1. Рассчитать болт кремового соединения, посредством которого рычаг неподвижно закрепляется на валу. Диаметр вала D =60 мм, сила, действующая на рычаг, F =600 Н и радиус рычага R =460 мм, и расстояние от оси болта до вала а=36 мм. Материал вала – сталь, материал рычага – чугун

Решение

Определим силу затяжки болта:

F_зат = К∙Т/(2,5z∙f∙D),

где z=1 – число болтов расположенных с одной стороны вала;

К=1,3…1,8 – коэффициент запаса;

f =0,15…0,18 – коэффициент трения;

D – диаметр вала;

Т – вращающий момент.

Т = F∙R = 600∙0,46 = 276 Н∙м

F_зат = 1,5∙276/(2,5∙1∙0,16∙0,06) = 17250 Н

Прочность болта:

у_эк = 1,3F_зат /[(р/4) d₁ ² ] ≤ [у]

[у] = у_T /[s] = 360/3 = 120 МПа – сталь 45.

[s] = 3 – коэффициент безопасности.

Внутренний диаметр резьбы болта:

Берем болт М20 ГОСТ 7805–70, из стали 45.

Шаг резьбы: 2,5 мм; внутренний диаметр резьбы: 17,294 мм.

Задача 2. Рассчитать клиноременную передачу. Передаваемая ведущим шкивом мощность N ₁ =22 кВт, угловая скорость его w ₁ =150 рад/с и угловая скорость ведомого шкива w ₂ =38 рад/с. Работа односменная; пусковая нагрузка до 150% номинальной

Решение

Передаточное число ременной передачи:

U_рем = w₁ /w₂ = 150/38 = 3,95

По номограмме из справочника принимаем ремень типа Б. Минимально допустимый диаметр ведущего шкива:

d_{1 min} = 125 мм

Принимаем: d₁ = 180 мм

Диаметр ведомого шкива:

d₂ = d₁ · U_рем (1 – е),

где е = 0,015 – коэффициент скольжения.

d₂ = 180 · 3,95 · (1 – 0,015) = 700,3 мм

Принимаем: d₂ = 710 мм из стандартного ряда.

Фактическое передаточное число:

U_Ф = d₂ / d₁ (1 – е) = 710 / (180 · (1 – 0,015)) = 4

ДU = · 100% = 1,3% < 3%

Ориентировочное межосевое расстояние:

б ≥ 0,55 (d₁ + d₂ ) + h(H),

где h(H) = 10,5.

б ≥ 0,55 (180 + 710) + 10,5 = 500 мм

Расчетная длина ремня:

L = 2б + (d₁ + d₂ ) + (d₂ – d₁ )² / 4б = 2 · 500 + (180 + 710) + (710 – 180)² / 4 · 500 = 2537,75 мм

Принимаем: L = 2500 мм.

Уточнение значения межосевого расстояния:

б = (2L– р(d₁ + d₂ ) + ) =(2 · 2500 – 3,14 · 890 + ) = 477,9 мм

Принимаем: б = 478 мм.

Угол обхвата ремнем ведущего шкива:

б₁ = 180° – 57° = 180° – 57° = 116,8°

Определяем допускаемую мощность, передаваемую одним клиновым ремнем:

[P_n ] = [P₀ ] C_p C_б C_l C_z ,

где [P₀ ] = 3,82 кВт определяем из справочника:

v = р d₁ n₁ / 60 · 10³ = 3,14 · 180 · 1433 / 60 · 10³ = 13,5 м/с

Из справочных материалов:

Коэффициент динамичности и режима нагрузки при односменной работе:

C_p = 0,9 – пусковая нагрузка до 150%;

C_б = 0,82 – коэффициент угла обхвата;

C_l = 1,04 – коэффициент длины ремня;

C_z = 0,85 – коэффициент числа ремней.

[P_n ] = 3,82 · 0,9 · 0,82· 1,04· 0,85 = 2,8 кВт.

Количество клиновых ремней:

Z = P_ном / [P_n ] = 22 / 2,8 = 7,8, принимаем: Z = 8.

P_ном = N₁ = 22 кВт.

Сила предварительного натяжения:

F₀ = = = 244 H

Окружная сила:

F_t = P_ном · 10³ / v = 22 · 10³ / 13,5 = 1629,6 H

Силы натяжения:

F₁ = F₀ + F_t / 2z = 244 + 1629,6 / 2 · 8 = 346 H

F₂ = F₀ – F_t / 2z = 244 – 1629,6 / 2 · 8 = 142 H

Cила давления на вал:

F_оп = 2 F₀ z sin(б₁ /2) = 2 · 244 · 8 · sin (116,8 / 2) = 3325 H

Задача 3. Рассчитать червячную передачу редуктора. Передаваемая червяком мощность N ₁ =12 кВт, угловая скорость его w ₁ =150 рад/с и передаточное число передачи u =20. Недостающими данными задаться. Срок службы передачи 20000 ч

Решение

Вращающие моменты на валах:

Т₁ = N₁ / щ ₁ = 12 / 150 = 0,08 кН·м = 80 Н·м;

Т₂ = N₂ / щ ₂ = 9,5 / 7,5 = 1,27 кН·м = 1270 Н·м;

щ ₂ = щ ₁ /U_ред = 150/20 = 7,5 рад/с

N₂ = з · N₁ · з_п = 0,8 · 12 · 0,99 = 9,5 кВт

з = 0,8 – КПД червячной передачи; з_п = 0,99 – КПД пары подшипников

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать