Привод электрической лебёдки

R_вх= (- F_r1*a + F_оп*(a+b+c))/ (a+b) = (- 469*0,12 + 32*(0,12+0,12+0,06)/0,24 = -194 Н 

Б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси У в характерных сечениях.

М_x1=0 Н*м, М_x4=0 Н*м, М_x2= R_ax* a= - 243*0,12= -29 Н*м,

М_x3= - F_оп*с= - 32* 0,06= -2 Н*м,

3. Строим эпюру крутящих моментов.

М_кр= F_r1*d₁/2= 469*0,050/2= 12 Н*м,

4. Определяем суммарные радиальные реакции.

 Н.

 Н.

5. Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях.

   Н*м,

   Н*м. 

 

ТИХОХОДНЫЙ  ВАЛ.

1. Вертикальная плоскость.

 

А) Определяем опорные реакции.

åМ₄=0,

R_ay*(b+c) – F_a2*d₂/2 – F_r2*c = 0,

R_ay = (F_a2*d₂/2 + F_r2 *c)/ (b+c) = (300*0,200/2 + 469*0,10)/0,16 = 481 Н

åМ₂=0,

– F_а2*d₂/2 + F_r2*b – R_by*(b+c) = 0,

R_by= (- F_a2*d₂/2 +F_r2*b)/ (b+c) =(–300*0,200/2 + 469*0,06)/0,16 = - 12 Н 

Б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Х в характерных сечениях.

М_у1= 0 Н*м,

М_y2 = 0 Н*м,

М_y3= R_by*c = -12*0,1= - 1,2 Н*м,

М_y3= R_by*c - F_a2*d₂/2 = - 12*0,1 – 300*0,200/2 = - 31,2 Н*м,

М_у4= 0 Н*м, 

2. Горизонтальная  плоскость.

А) Определяем опорные реакции.

åМ₄=0,

R_ax*(b+c) + F_м*(a+b+c) – F_t2*c = 0,

R_aх= (- F_м*(a+b+c) +F_t2*c) /(b+c) = (-1420*(0,08+0,06+0,10)+1290*0,10)/0,16 = -1325 Н

åМ₂=0,

-R_вx*(b+c)+F_t2*b+F_м*a = 0,

R_вх= (F_t2*b + F_м*a)/ (b+c) = (1290*0,06 + 1420*0,08)/0,16 = 1195 Н 

Б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси У в характерных сечениях.

М_x1=0 Н*м, М_x4=0 Н*м,

М_x2= F_м*a = 1420*0,08 = 114 Н*м,

М_x3= R_bx* c = 1195*0,1 = 120 Н*м,  

3. Строим  эпюру крутящих моментов.

М_кр. = F_t2*d₂/2 = 1290*0,200/2 = 129 Н*м, 

4. Определяем  суммарные радиальные реакции.

 Н.

 Н.

 

5. Определяем  суммарные изгибающие моменты в  наиболее нагруженных сечениях.

 М₁=22,6 Н*м,

 Н*м,

Н*м,

 

9. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ ПОДШИПНИКОВ. (1, стр. 102).

   Пригодность подшипников определяется сопоставлением расчётной динамической грузоподъёмности с базовой: C_rp£C_r.

     

ПОДШИПНИК 7305 ГОСТ 27365-87.

m=3,33 – показатель степени для роликовых подшипников,

n=324 об/мин – число оборотов быстроходного вала,

F_a=1290 H-осевая сила в зацеплении,

R₁=244 H, R₂=344 H

е=0,36 ,X=0,38

К_б=1 – коэффициент безопасности,

К_т=1 – температурный коэффициент,

V=1 – коэффициент вращения.

R_s1=0,83*e* R_r1=0,83*0,36*244 = 73 H

R_s2=0,83*e* R_r2=0,83*0,36*344 = 103 H

R_s1= R_a1= 73 H

R_a2= R_a1+F_a= 73 + 1290 = 1363 H

R_a1/(V*R_r1)=73/(1*244)=0,3

R_a2/(V*R_r2)=1363/(1*344)=3,2, Y=1,66.

R_a1/(V*R_r1)<e:

R_Е1=V*R_r1*К_б*К_т=1*244*1*1=244 Н.

R_a1/(V*R_r1)>e:

R_Е2=(X*V*R_r2+Y* R_a2 )К_б*К_т=(0,38*1*344+1,66*1363)*1*1= 2394 Н. 

 Н < 29600 Н. 
 

Подшипник пригоден. 

 ПОДШИПНИК  7208 ГОСТ 27365-87.

m=3,33 – показатель степени для роликовых подшипников,

n=16,2 об/мин – число оборотов тихоходного вала,

F_a=300 H-осевая сила в зацеплении,

R₁=1409 H, R₂= 1196 H

е=0,38 ,X=0,40

К_б=1 – коэффициент безопасности,

К_т=1 – температурный коэффициент,

V=1 – коэффициент вращения.

R_s1=0,83*e* R_r1=0,83*0,38*1409=445 H

R_s2=0,83*e* R_r2=0,83*0,38*1196=377 H

R_s1= R_a1=445 H

R_a2= R_a1+F_a=445+300=745 H

R_a1/(V*R_r1)=445/(1*1409)=0,28

R_a2/(V*R_r2)=745/(1*1196)=0,68, Y=1,56.

R_a/(V*R_r)<e:

R_Е1=V*R_r1*К_б*К_т=1*1409*1*1=1409 Н.

R_Е2=(X*V*R_r2+Y* R_a2 )К_б*К_т=(0,40*1*1196+1,56*745)*1*1=1637 Н. 

 Н < 42400 Н.

Подшипник пригоден.

 

ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЁТЫ. 

2. Проверочный расчёт шпонок. (2, стр.265)

 

Призматические  шпонки проверяют на смятие.

Условие прочности: .

F_t=300 Н – окружная сила на шестерне.

А=(0,94*h-t₁)*(l-b) – площадь смятия.

[s]_см=110 Н/мм² – допускаемое напряжение на смятие. 

БЫСТРОХОДНЫЙ  ВАЛ.

1. Шпонка под шкив. 8х7х35 ГОСТ 23360-78.

А=(0,94*7-5)*(35-8)= 50,8 мм²,

s_см=300/50,8 = 5,9 Н/мм² – условие выполняется. 

ТИХОХОДНЫЙ  ВАЛ.

F_t=1290 Н – окружная сила на колесе.

1. Шпонка под колесо. 18х11х80 ГОСТ 23360-78.

А=(0,94*11-10)*(80-18)= 58,3 мм²,

s_см= 1290/58,3 = 22,2 Н/мм² – условие выполняется.

2. Шпонка под полумуфту. 14х10х60 ГОСТ 23360-78.

А=(0,94*10-8)*(60-14) =88,5 мм²,

s_см= 1290/88,5 = 14,7 Н/мм² – условие выполняется. 
 

3. Проверочный расчёт валов. (2, стр.267)

 

     Проверочный расчет валов на прочность выполняют  на совместное действие кручения и изгиба: S³[S]

[S]=2 – допускаемый коэффициент запаса. 
 

БЫСТРОХОДНЫЙ  ВАЛ. 

1. Опасное сечение: d₂ .

- амплитуда нормальных напряжений.

М=45 Н*м  – суммарный изгибающий момент в  данном сечении.

 мм³ – осевой момент сопротивления сечения вала.

Н/мм²,

- амплитуда касательных напряжений.

М_к=12 Н*м – крутящий момент,

 мм³ – полярный момент сопротивления сечения вала.

 Н/мм², 

- коэффициент концентрации нормальных  напряжений.

- коэффициент концентрации касательных  напряжений.

К_s=2,45 – эффективный коэффициент концентрации напряжений (табл. 11.2),

К_t=2,25 – эффективный коэффициент концентрации напряжений (табл. 11.2),

К_d=0,7 – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения (табл. 11.3),

К_F=1 – коэффициент влияния шероховатости (табл. 11.4),

К_у=1,3 – коэффициент влияния поверхностного упрочнения (табл. 11.5).

,

.

s_-1=410 Н/мм² – предел выносливости при симметричном цикле изгиба.

t_-1=0,58*s_-1=0,58*410=238 – предел выносливости при симметричном цикле кручения.

 Н/мм² – предел выносливости в расчётном сечении.

 Н/мм² – предел выносливости в расчётном сечении.

- коэффициент запаса по нормальным  напряжениям,

- коэффициент запаса по касательным  напряжениям,

- общий коэффициент запаса.

Условие выполнено. 
 

ТИХОХОДНЫЙ  ВАЛ. 

2. Опасное сечение: d₃ .

- амплитуда нормальных напряжений.

М=124 Н*м  – суммарный изгибающий момент в  данном сечении.

 мм³ – осевой момент сопротивления сечения вала.

Н/мм²,

- амплитуда касательных напряжений.

М_к=129 Н*м – крутящий момент,

 мм³ – полярный момент сопротивления сечения вала.

 Н/мм²,

- коэффициент концентрации нормальных  напряжений.

- коэффициент концентрации касательных  напряжений.

К_s=2,5 – эффективный коэффициент концентрации напряжений (табл. 11.2),

К_t=2,25 – эффективный коэффициент концентрации напряжений (табл. 11.2),

К_d=0,70 – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения (табл. 11.3),

К_F=1 – коэффициент влияния шероховатости (табл. 11.4),

К_у=1,3 – коэффициент влияния поверхностного упрочнения (табл. 11.5).