т редуктора буде дорівнює
Мкр=Р · r=1308 · 0,07=91,56 Н · м
Отриманим значенням задовольняє мотор-редуктор фірми SEW-EURODRIVE серії K37DT80N4 з наступними характеристиками:
Потужність двигуна N=0,75 кВт;
Частота обертання вихідного валу редуктора n=68 хв - 1;
Номінальний обертальний момент на вихідному валу редуктора М=105 Н * м;
Маса мотор-редуктора m=21 кг.
3.3 Розрахунок рейкової передачі
Оскільки обраний ділильний діаметр шестірні, необхідно визначити модуль і число зубів шестерні.
Виберемо модуль m=5 мм, тоді число зубів шестерні z=d/m=140/5=28.
Розрахунок передачі на міцність
Перевірка зубів шестірні по напруженням вигину проводиться по рівнянню (для прямозубой передачі)
, МПа
де Р - окружне зусилля на рейковому колесі, кг;
k - коефіцієнт навантаження;
?- Коефіцієнт, що враховує вплив зносу зубів на згинальну міцність,? =2,0 (при 30% заборонена знос)
y - коефіцієнт форми зуба, приймається по табл. 3.7 залежно від еквівалентного числа зубів:
Тоді y=0,395 (табл. 3.7, [11]);
b - ширина шестерні (рейки); рекомендується приймати b=(2? 10) m; тоді b=50 мм. Ширина зубчастого вінця колеса bw=b - 5=50-5=45 мм.
Окружне зусилля Р=526,81Н;
Зубчаста рейка виготовлена ??з марки стали 15, межа витривалості якої?- 1=176МПа.
При роботі двома сторонами зуба (реверсивна передача) допустимі напруження визначаються формулою
, МПа
де [n] - коефіцієнт безпеки. Для кованих, нормалізованих або поліпшених коліс [n]? 1,8 [джерело];
k0 - ефективний коефіцієнт концентрації напружень біля кореня зуба. Для сталевих, поліпшених і нормалізованих коліс k0? 1,8 [джерело].
Тоді
При симетричному розташуванні зубчастого колеса щодо опор значення k=1,5.
Умова міцності виконується.
3.4 Прочностниє розрахунки основних вузлів і деталей машин
Розрахунок на міцність опорної осі гідроциліндра [2]
Максимальне зусилля притиснення труби 5880Н (задане значення). Щоб визначити силу F ц, з якою гідроциліндр діє на вісь, побудуємо схему навантажень на стрілу (рисунок 3.2).
;
Реакцію R2 визначимо, як силу, рівній силі притиснення труби
Н
Тоді сила Fц дорівнюватиме
Оскільки відстані від крайніх опор до точки прикладання сили Fц рівні (рисунок 3.3), то реакції опор R1 і R2 будуть рівними
Малюнок 3.2 - Схема навантажень, діючих на стрілу
R1=1/2Fц=0,5? 40100=20050Н,
R2=1/2Fц=0,5? 40100=20050Н.
Згинальний момент М3 в перетині 3 буде дорівнює
М3=20050? 70=1403500 Н? м
Діаметр осі визначається за формулою
,
де [? і] - допустиме напруження на вигин (табл. 1 [2])
Мі - згинальний момент у небезпечному перерізі.
Малюнок 3.3 - Епюра згинальних моментів
Оскільки вісь посаджена у внутрішнє кільце сферичного підшипника вушка гідроциліндра, то приймемо [? і]=120 МПа [2].
Тоді діаметр осі буде дорівнює
мм.
Отримане значення округлимо до найближчого більшого стандартного d=50 мм. Розрахунок на міцність осі каретки [2].
. Визначення опорних реакцій (рис. 14)
кН,
Реакцію другий опори визначимо з умови
R1 - F + R2=0, отже R1=F - R2=14,7 - 13,31=1,39 кН
2. Побудова епюр згинальних моментів.
Згинальні моменти в перерізі 3:
M 3=L 1 · R 1=2,68 · 1,39=3,725 кН · м.
Згинальний момент у перетині А:
М А=L 2 · R 1=2,28 · 1,39=3,17 кН · м.
. Вибір небезпечногоперетину
Небезпечними перерізами є перетин 3, де діє максимальний згинальний момент, і перетин А, в якому є концентратор напруги - ступінчастою перехід.
Малюнок 3.4 - Епюри навантажень і згинальних моментів
. Розрахунок осі на статичну міцність
Елементи осі виготовлені зі сталі Ст.5. [?] І=125МПа
Перевірочний розрахунок осі на статичну міцність виконується за формулою:
,
де Мі - згинальний момент у небезпечному перерізі;
d - діаметр осі в небезпечному перерізі;
. Розрахунок міцнос...
