Проектирование привода передвижения тележки мостового крана (мощность электродвигателя - 10 кВт, частота вращения колеса тележки - 42 об/мин), страница 10

8.1. Проверочный расчет валов.

Определим коэффициенты запаса прочности в наиболее опасных сечениях вала.

Допускаемое опасное сечение .

Должно выполняться условие .

1. Быстроходный вал.

;

;

;

; ; ;

;  =>

;  - эффективные коэффициенты концентраций напряжений, [5, стр. 217, табл. 11.2];  - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, [5, стр. 272, табл. 11.3];  - коэффициент влияния шероховатости, [5, стр. 272, табл. 11.4].

 - осевой момент сопротивления сечения вала;

 - полярный момент инерции сопротивления сечения вала.

Найдем нормальные напряжения

Найдем касательные напряжения

Определим коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений

;

.

Пределы выносливости .

Определим пределы выносливости в расчетном сечении вала

;

.

Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям

;

.

Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

, условие сохраняется.

2. Промежуточный вал.

;

;

;

; ; ;

;  =>

;  - эффективные коэффициенты концентраций напряжений, [5, стр. 217, табл. 11.2];  - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, [5, стр. 272, табл. 11.3];  - коэффициент влияния шероховатости, [5, стр. 272, табл. 11.4].

 - осевой момент сопротивления сечения вала;

 - полярный момент инерции сопротивления сечения вала.

Найдем нормальные напряжения

Найдем касательные напряжения

Определим коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений

;

.

Пределы выносливости .

Определим пределы выносливости в расчетном сечении вала

;

.

Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям

;

.

Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

, условие сохраняется.

3. Тихоходный вал.

;

;

;

; ; ; шпонка: ;

;  =>

;  - эффективные коэффициенты концентраций напряжений, [5, стр. 217, табл. 11.2];  - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, [5, стр. 272, табл. 11.3];  - коэффициент влияния шероховатости, [5, стр. 272, табл. 11.4].

 - осевой момент сопротивления сечения вала;

 - полярный момент инерции сопротивления сечения вала.

Найдем нормальные напряжения

Найдем касательные напряжения

Определим коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений

;

.

Пределы выносливости.

Определим пределы выносливости в расчетном сечении вала

;

.

Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям

;

.

Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

, условие сохраняется.

8.2. Проверочный расчет стяжных винтов подшипниковых узлов.

1. Промежуточный вал.

Проверим прочность стяжных винтов подшипниковых узлов цилиндрического редуктора. Максимальная реакция в вертикальной плоскости опоры подшипника . Диаметр винта , шаг резьбы крупный; класс прочности 5.6 из стали 30 по ГОСТ 11738-84 [5, стр. 401, табл. К5].

Определим силу приходящуюся на один винт:

.

Принимаем  - коэффициент затяжки;  - коэффициент основной нагрузки.

Определяем механические характеристики материала винтов:  - предел прочности;  -  предел текучести; допускаемое напряжение

Определяем расчетную силу затяжки винтов:

Определяем площадь опасного сечения винта

.

Определяем эквивалентное напряжение

=>

2. Тихоходный вал.

Проверим прочность стяжных винтов подшипниковых узлов цилиндрического редуктора. Максимальная реакция в вертикальной плоскости опоры подшипника . Диаметр винта , шаг резьбы крупный; класс прочности 5.6 из стали 30 по ГОСТ 11738-84 [5, стр. 401, табл. К5].

Определим силу приходящуюся на один винт:

.

Принимаем  - коэффициент затяжки;  - коэффициент основной нагрузки.

Определяем механические характеристики материала винтов:  - предел прочности;  -  предел текучести; допускаемое напряжение

Определяем расчетную силу затяжки винтов:

Определяем площадь опасного сечения винта

.

Определяем эквивалентное напряжение

=>

8.3. Проверочный расчет шпонок.

Проверим выбранные призматические шпонки на смятие. 1 шпонка на быстроходном валу под полумуфтой, 1 шпонка на промежуточном валу под колесом и 2 шпонки на тихоходном валу под колесом и полумуфтой.