Расчет пружины для максимального значения давления в гидросистеме

Страницы работы

Содержание работы

          4 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

          4.1 Расчет пружины

          Пружина будет рассчитываться для максимального значения давления  в гидросистеме. Условия работы – циклическое нагружение.  Выбираем диаметр поршня D0 равный 10мм. Пользуясь таблицей 1, убеждаемся, что при заданных параметрах работы  пружину следует отнести к  III классу, 2 – го разряда. Максимальная сила действующая на пружину F1

                                                                                                         (4.1)

           где   Р = 20∙106 – максимальное давление в гидросистеме, Па;

                   S = 78,5∙10-6  – площадь поршня, м2;

;

                                                       ;                                                  (4.2)

;

                                                                                                            (4.3)      

           где   F2 – сила пружины при максимальной деформации, Н;

                   δ = 0,4 – относительный инерционный зазор пружины сжатия,   выбираемый  по таблице 10 [8].

          По таблице 17 [8] выбираем пружину сжатия номер 118 ГОСТ 13775 – 86. Материал пружины Сталь 65С2ВА  ГОСТ 14963-79.

          Данные по пружине сжатия номер 118 ГОСТ 13775 – 86 приведены ниже.

Наружный диаметр D1 ……………………………………………...…...45мм

Диаметр проволоки d …………………………………………………...6мм

Максимальное касательное напряжение пружины [τ3] ………...…….1463 МПа

Жесткость пружины C ……………………………………………….85,640 H/мм

           Проверочный расчет пружины на максимальное касательное напряжение τ3 [8]

                                               ,                                                   (4.4)

         где τ3 – касательное напряжение пружины, Па;

                D = 41∙10-3 – средний диаметр пружины, м;

                К = 1,219 – коэффициент;

                с = 6,8 – коэффициент;

                                                ;                                               (4.5)

                                                        ;                                                         (4.6)

                                                    ;                                                       (4.7)

;

;

;

;

          Действующие значение напряжения τ3 меньше максимального касательного напряжение пружины [τ3], следовательно условие прочности выполняется.

;

          4.2 Расчет измерительной части моментомера

         В измерительной части моментомера используется зубчатая передача. При деформации пружины шток перемещается вверх, при этом зубья, нарезанные на конце штока, приводят во вращение шестерню. На шестерни с эксицинтриситетом установлено водило. Водило имеет внутреннюю резьбу для винта, с помощью которого крепится стрелка. Начальный угол наклона стрелки к горизонтальной оси шестерни составляет ноль градусов. Исходя из условия, что для удобства осуществления визуального контакта размах стрелки от нулевого положения до максимального должен составлять 1200 рассчитываем делительный диаметр шестерни.

         Максимальная деформация пружины Х

                                                                                                                 (4.8)

           Длинна дуги L в зависимости от угла поворота n0 определяется по формуле

                                                                                                     (4.9)

           Так как путь пройденный штоком вверх равен длине окружности и при максимальной деформации пружины Х угол поворота равен 1200, определим необходимый делительный радиус шестерни R исходя из формулы (4.9)

;

              Округляем рассчитанный делительный радиус до стандартного значения, равного 9мм, и рассчитываем шестерню, учитывая что модуль зубьев m = 2 .

              Количество зубьев z

                                                                                                                (4.10)

         Шаг зубьев по делительному диаметру P

                                                                                                           (4.11)

          Необходимое количество зубьев рейки штока  z1

                                                                                                             (4.12)

          Минимальная длина рейки штока L1

                                                                                                              (4.13)

Похожие материалы

Информация о работе