Расчет деталей и узлов на прочность

Подбор муфт

Муфты подбирают по расчетному моменту и диаметру вала.

где T_р - расчетный момент

К – коэффициент эксплуатации

T_ном – номинальный крутящий момент на валу

[T] – допускаемый крутящий момент на муфте

Муфта первого вала соединяющая вал двигателя и редуктор.

T₁ = 172.5 Н·м

= 40 мм

К = 1,7

T_р = 172.5 · 1,7 =293.25 Н·м

Выбираем муфту МЗ-1

710 Н·м

= 40 мм

ГОСТ 5006-88 /2, с87 табл. 6.10/

Муфта второго вала соединяет вал редуктора и ходовое колесо.

T₂ = 3361.7 H·м

d₂ =100 мм

T_р =3361.7 · 1,7 =5714.85 Н·м

Выбираем муфту зубчатую МЗ-6 специальную.

11800 Н·м

d_в =105 мм т.к. Муфта по диаметру не подходит (d_в =100 мм), то устанавливаем на выходном волу специальную зубчатую муфту.

Расчет тормоза.

ТКП – 200

Д_ш =200мм

Д_м – диаметр шкива

β° - угол обхвата шкива одной колодкой

β° = 70°

в – ширина колодки

в = 90 мм /2, с156, таб. 8.15/

где Д_ш – диаметр шкива

Д_ш =200 мм

N – сила давления между шкивом и колодкой, Н

, Н

f = 0,15

f – коэффициент трения между шкивом и колодкой

=11500 Н

Н/мм ²

g < [g] = 1,5 Н/мм ²

Расчет ходовых колес.

Рабочие поверхности ходовых колес и горизонтальных роликов проверяют на местное смятие. Расчет ведут по эквивалентной нагрузке на калию.

где Р_экв – нагрузка на ходовое колесо, Н

Q – грузоподъемность, т

z – число ходовых колес

К_К – коэффициент учитывающий характер работы механизма

К_К = 1,1 при режиме работы Л

К_К = 1,2 при режиме работы С

К_К = 1,4 при режиме работы Т

,Н/мм ²

b_k – ширина рабочей поверхности колеса, мм

R_k – радиус колеса, мм

R – наибольший из 2-х радиусов

R_K или r – колеса или головки рельса

т_к – коэффициент, зависящий от отношения меньшего к большему из 2-х радиусов т.е от отношения при:

R_K < r или от отношения при R_K > r

т_к имеет следующие значения:

1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5

т_к 0,338 0,4 0,42 0,44 0,47 0,49

0,4 0,3 0,2 0,15 0,1 0,05

т_к 0,536 0,6 0,716 0,8 0,97 1,28

Условие прочности выполняется, если

где - допускаемое напряжение смятия для колеса из различных материалов. /2, с 191, табл. 66/

кН

При линейном контакте

Н/мм ²

Материал колеса – Сталь 65Г

= 1400 Н/мм ² /2, с 191, табл. 66/

Условие прочности выполняется, если

Расчет валов.

Метал вала 40Х.

Pэкв=450кН – усилие на ходовом колесе.

Определяем опорные реакции

Определяем изгиб момент в сечении.

Расчет опасного сечения С определяем пределы выносливости.

Определяем коэффициент запаса по касательным напряжениям.

Амплитуда цикла и среднее значение.

=0 при частом реверсе

Момент сопротивления сечения кручению

B=45мм t1=15мм d=170мм

=0 т.к частый реверс

Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям.

где - придельная величина

- концентратор напряжения = 1,75 /1, с 165, табл. 8,5/

- масштабный фактор = 0,52 /1,с 166, табл. 8/

- амплитуда цикла нормальных напряжений

где Мс –изгиб момента в сечении

W –снятие момента сопротивления сечения

Определяем резул-й коэффициент запаса прочности.

[S]=1.3-2.5 – допускаемый коэффициент запаса прочности.

S=[S]

Расчет сечения Д.

D=100мм b=8мм t1=8мм

Расчет шпонки.

Предлагаю поставить фигурную шпонку выступающую на величину следующего размера

h=18мм

t=7 мм

H=100мм

d=100мм

Шпонку росчитываем на смятие:

где h- высота шпонки

t1- высота выступающей шпонки

H- длина шпонки

[ см]- допускаемое

[ см]- 100-150 /2, с68 /

Литература

1 Чернавский С.А Курсовое проектирование деталей машин, - М: Машиностроение, 1987- 286 с.

2 Свистунов Е.А Расчёт деталей и узлов металлургических машин, - М: Металлургия, 1985 -322 с.

3 Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Детали машин – М: Высшая школа, 1984-310с.

4 Плахтин В. Д. Надежность, ремонт и монтаж металлургических машин – М: Металлургия, 1983 -290 с.

5 Кружков В. А., Чиченов Н. А. ремонт и монтаж металлургического оборудования – М: Металлургия, 1985 -276с.

6 Целиков А. И., Полухин П. И., и др. Машины и агрегаты сталеплавильных цехов – М: Металлургия, 1988- 498с.

7 Шейнблит А.Е Курсовое проектирование деталей машин, - М: Учебное пособие, 1999-346с.

8 Методическая литература.