ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Расчет вала на статическую прочность.

Проверка.

P₄ ≥ Р_пол. 3230,86 ≥ 3,24

Т₄ ≥ Т_бар. 368,7 ≥ 360

ω₄ ~ ω_бар. 8,761 ~ 9

Расчет вала.

Рассчитываем диаметр вала по выражению для касательного напряжения.

; [τ]=100 МПа

Т = 368,7 Н*м

d³ ³ (1,3 ÷1,5)*1000*368,7/0,2*100 = 27652,5

Принимаем диаметр вала d_в=35мм

Выбираем шпонку (ГОСТ 23360-78)

Расчет шпонки на срез:

l_ш= F_t/A_ш≤[τ] = 100 H/мм²

l_ш³2*Т_i/d_в*b*100=2*368,7*1000/35*10*100 = 21,068 мм

Расчет шпонки на смятие:

A_см=h_min*l_ш

F_t/A_см≤[σ]_см = 200 H/мм²

l_ш³2*Т_i/d_в*h_min*200=2*368,7*1000/35*3,3*200 = 34,763 мм

Принимаем длину шпонки в соответствии со стандартным рядом L=36 мм.

Шпонка призматическая (ГОСТ 2360-78)

т.к. d_в=35 мм, то

b = 10мм;

h = 8 мм;

t= 5,0мм;

t₁ = 3,3 мм;

r = 0,25 - 0,40 мм

l = 36 мм

Выбор подшипника.

Подшипник радиальный сферический двухрядный (ГОСТ 28428 - 90)

d=d_в + 2t = 45,принимаем 45 мм.

Размерная серия 1300

d = 45 мм;

D = 100 мм;

B = 25 мм;

r = 2,5 мм;

грузоподъемность C_r = 38,0 кН;

С_or = 17,0 кН;

е=0,25

Обозначение 1309

Выбор корпуса под подшипник.

Обозначение: Корпус УМ100 ГОСТ 13218.3-80

- D =100 мм;

- D₁ = 120 мм;

- D₂= L₁ = 135 мм;

- В = 40 мм;

- В₁ = 48 мм;

- h = 24 мм;

- d = 11 мм;

- d₁ = 17 мм;

- d₂ = 8 мм;

- d₃ = 32 мм;

- L = 215 мм;

- H = 139,5 мм;

- H₁ = 72 мм;

- А = 165 мм;

- l = 142 мм;

- r = 85 мм;

- r₁ = 12,5 мм.

Выбор крышек

Крышки торцевые с манжетным уплотнением корпусов по ГОСТ 13219,5-81.

Обозначение: Крышка МН100*55 ГОСТ 13219,5-81.

- D = 100мм;

- диаметр вала–d_ном= 55 мм;

- D₁ = 120 мм;

- D₂ = 80 мм;

- d = 56 мм;

- d₁ = 11 мм;

- d₂ = 20 мм;

- B = 135 мм;

- b = 13,6 мм;

- Н = 21 мм;

- h = 5 мм;

- h₁ = 7 мм;

- h₂ =9 мм;

- r = 85 мм;

- r₁ = 12,5 мм.

Крышки торцевые глухие низкие (ГОСТ 13219,1-81 и ГОСТ 13219-81)

Обозначение: Крышка ГН 100 ГОСТ 13219,2-81

- D = 100мм;

- D₁ = 120 мм;

- D₂ = 90 мм;

- d = 11мм;

- d₁ = 20 мм;

- B = 135 мм;

- n = 4 мм;

- l = 10 мм;

- s = 6 мм;

- Н = 16 мм;

- h = 5 мм;

- h₁ = 7 мм;

- h₂ =4 мм;

- r = 85 мм;

- r₁ = 12 мм.

Выбор болтов.

Болт с шестигранной уменьшенной головкой класса точности В, исполнение 1 (ГОСТ 7798-70)

d = 8 мм;

d₁ = 8 мм;

k = 5,5 мм;

b = 22 мм;

S = 13 мм;

е = 14,2 мм;

l = 55 мм;

b = 22 мм.

Гайка.

Гайка шестигранная класса точности В, исполнение 1, выполненная по ГОСТ 5915-70

d = 8 мм;

m = 6,5 мм;

S = 13 мм;

е = 14,2 мм;

d_a = 8 мм.

Шайба

Шайба пружинная, тип Н – нормальная, исполнение 1, выполненная по ГОСТ 6402 – 70. Обозначение: Шайба 8Н ГОСТ 6402-70

- d_норм = 8 мм;

- d = 8,2 мм;

- S = b = 2 мм;

- m = 1,4 мм;

- h₁ = 4±15% мм.

Выбор кольца.

Кольцо пружинное упорное плоское наружное эксцентрическое (ГОСТ 13942-86) и канавка для него.

Диаметр канавки d= 47 мм;

m =2,2 мм;

h = 4,5 мм;

толщина кольца s =2,0 мм;

l = 5,0 мм;

Допускаемая осевая сила F_a =57 кН;

b= 5,1 мм;

d₂ = 45,8 мм;

d₃ = 53,0 мм;

d₄ = 2,5 мм.

Двигатель.

Двигатель закрытый обдуваемый единой серии АИР (80А4 исполнение IM1081; Р_спр = 4кВт = 400Вт; n_таб = 2 880об/мин)

d₃₀ = 235 мм;

L₁ = 60 мм;

L₃₀ = 362 мм;

d₁ = 28 мм;

b₁ = 8 мм;

h₁=7 мм;

L₁₀ = 112 мм;

L₃₁ = 63 мм;

b₁₀ = 160 мм;

h = 100 мм;

h₃₁ = 263 мм.

Редуктор:

Коническо- цилиндрический двухступенчатый редуктор типоразмера КЦ1 – 200, выполненный по ГОСТ 27142-97

R_e = 136,04

a_w_Т = 200 мм;

В₁ = 300 мм;

В₂ = 300 мм;

В₄ = 240 мм;

С = 85 мм;

С₁ = 250 мм;

С₂ = 375 мм;

D = 480мм;

D₂ = 110 мм;

D₃ = 310 мм;

D₄ = 180 мм;

Н = 435 мм;

Н₂ = 225 мм;

L₁ = 136 мм;

H₃ = 20 мм;

L = 900 мм;

L₁ = 460 мм;

L₂ = 247 мм;

d = 17 мм;

n = 4 мм;

Муфта.

Муфта цепная однорядная (ГОСТ 20742-81).

Т=368,7*1,5 = 553 Н*м » 1000 Н*м

n_max=780 мин^-1

D = 210 мм;

L = 224 мм;

l = 82 мм;

d = 35 мм;

h = 3,5 мм;

z^*= 12

Цепь (ГОСТ 13568 – 75) ПР – 38, 1 - 12700

Масса 13,45 кг

Предварительными расчетами выбран редуктор с диаметром тихоходного вала 30 мм (d_T=30 мм).

Компоновкой узла получено:

- Расстояние между серединами ступиц барабана:

в=400 мм;

- Расстояние от середины подшипника до середины ступиц барабана:

с=200 мм;

- Расстояние от середины конца вала до середины подшипника:

а=95 мм.

Подшипник № 1207 с посадочным диаметром на вал 35 мм. Диаметр вала под ступицами барабана 60 мм.

Расчет вала на статическую прочность.

Расчет значения крутящего момента на валу:

Т_р=553 Н*м.

Крутящий момент на валу барабана:

Т=360 Н*м.

Нагрузка на вал со стороны ленты.

F₁ – натяжение ведущей ветви ленты.

F₂ – натяжение ведомой ветви ленты.

β – угол между векторами F₁ и F₂.

α=3,39 рад

β=α-π=3,39 – π =0,25 рад

F₂=(F_t*K_б)/(е^fα-1)

K_б – коэффициент безопасности, принимаем К_б=1,1.

f- коэффициент трения между лентой и барабаном. При стальном барабане в сухих, запыленных атмосферных усилиях f=0,3.

F₂=(1*1,1)/(2,77-1)=1,1/1,77=0,62 кН.

F₁ = е^fα*F₂.

F₁ = 2,77*0,62=1,7174 кН

F_S=ÖF₁²+F₂²+2F₁F₂cosβ

F_S=Ö(1,7174)2+(0,62)2+2*1,7174*0,62*0,969 = 2,322 кН.

Нагрузка на вал со стороны каждой ступицы барабана:

F_r=F_S/2=2,322/2=1,161 кН

Для соединения валов редуктора и барабана выбрана муфта компенсирующая упругая, исполнение 2 (ГОСТ 50892-96) с номинальным крутящим моментом: Т=160 Н*м. Диаметр d=30 мм.

Окружное усилие муфты:

F_t^’=Т*2/d = 553*2/0,035 = 31,60 кН

F_м = (0,15-0,25)* F_t^’ = 0,15*31,60 = 4,74 кН.

Построение эпюр.

5.1) Изгибающие моменты:

M₁ = F_м*a = 4,74*95=450,3 Н*м

M₂ = F_r*c = 1,161*200= 232,2 Н*м

M₃ = F_м*a(c+в)/(2с+в) = 4,74*95(200+400)/(2*200+400)=337,7 Н*м

M₄ = F_м*30 = 4,74*30 = 142,2 Н*м.

5.2) Суммарные изгибающие моменты:

1: М_S₁=М₁= 450,3 Н*м

2: М_S₂=М₂ + М₃= 232,2+337,7=569,9 Н*м

3: М_S₃=М₄=142,2 Н*м.

5.3) Эквивалентные моменты (т.к. сечения работают на изгиб и на кручение):

1: М_Е1=ÖМ_S₁²+Т²= Ö450,3²+360² = Ö202770,09 + 129600 = 576,5 Н*м

2: М_Е2=ÖМ_S₂²+Т²= Ö569,9²+360² = Ö324786,01 + 129600 = 674,08 Н*м

3: М_Е3=ÖМ_S₃²+Т²= Ö142,2²+360² = Ö20220,84 + 129600 = 387,06 Н*м

Для изготовления вала принимаем сталь 35 в нормализованном состоянии.

6.1) Допускаемые напряжения:

Для сечения 1 при d=35 мм, σ_Ер1=85 МПа

Для сечения 2 при d=60 мм, σ_Ер2=63,5 МПа

Для сечения 3 при d=30 мм, σ_Ер3=98,5 МПа

6.2) Расчетный диаметр вала:

Сечение 1: d₁³³ 10³М_Е1/0,1* σ_Ер1

d₁³28,5 мм

Сечение 2: d₂³³ 10³М_Е2/0,1* σ_Ер2

d₂³38,7 мм

Сечение 3: d₃³³ 10³М_Е3/0,1* σ_Ер3

d₃³23,86 мм

Принятые значения диаметров вала во всех трех сечениях больше расчетных, следовательно, прочность вала обеспечена.