Образования
Основные результаты исследований и их
жүктеу/скачать 2,01 Mb.
|
| Основные результаты исследований и их обсуждение. Расчет вала на прочность: Расчет ведется на чистое кручение, без учета изгибающих моментов. Поскольку изгибающие моменты в данном случае явно выше диаметр вала определяем сразу приближенным расчетом и уточняем уточненным. Приближенный расчет выполняется как проектный. Предварительно намечаются места посадки подшипников и прочих деталей на вал. Сначала определяются диаметры в опасных сечениях вала. В данном случае опасные сечения определяются по эпюрам и выбранной конструкцией вала, поскольку рассчитываемый вал является частью ролика, представляющего собой сборный двухопорный вал (см. рисунок 2).
Рис. 2. Схема расположения действующих сил и конструкция ролика стенда Определение величин действующих сил. Для построения эпюр введем прямоугольную систему координат XYZ выбрав направления осей вдоль действующих сил. Силу тяжести автомобиля Gk, приходящееся на одно колесо, приведем к составляющей, действующей на ролик Gk-р, не лежащей ни в одной плоскости, разложим её на составляющие Gk-рх и Gk-рz, и найдем их значения в соответствии со схемой (см. рисунок 3): а) Сила Gk-р, действующая консольно на ролик, направлена вдоль прямой, соединяющей центр колеса автомобиля и самого ролика. Величина силы равна составляющим силы Gk, действующим вдоль этих прямых. , (8) где, Gк – вес автомобиля, приходящийся на одно колесо; – угол, получающийся при геометрическом построении прямой для колеса 800 мм; Gк = 3500; = 700; тогда кг. Находим составляющие как стороны прямоугольного треугольника: кг. б) Сила Q нагрузка на вал от цепной передачи, направлена параллельно прямой, соединяющей оси роликов, совпадает с направлением оси X, и численно равна: Q = kп ▪ Р, (9) где, – коэффициент, зависящий от положения передачи ( =1,15); Р - окружная сила на зубчатом колесе или цепной звездочке, определяется по формуле , (10) где, Мкр – крутящий момент, передаваемый цепной передачей, (Мкр= 337,91 кг/м); dд – делительный диаметр зубчатого колеса цепной передачи; dд = 0,176 (м) принят конструктивно. тогда кг. в итоге Q = 1,15 ▪ 383,9 = 441,5 кг. Определение диаметров вала. а) Определение опасных сечений вала. Исходя из особенностей конструкции и полученных выше величин нагружений, определяем следующие опасные сечения (рис.3). Рис. 3. Опасные сечения вала Сечения 1-1 и 3-3 обусловлены принятой конструкцией, в этих сечениях происходит “выворачивание” осей из стенок барабана под действием изгибающих моментов. Сечения 2-2 является концентратором максимальных изгибающих и крутящих моментов согласно построенным ранее эпюрам. б) Определение моментов в опасном сечении рассчитываемого вала. Величины изгибающих и крутящих моментов определяются геометрическим сложением соответствующих моментов, действующих в горизонтальной и вертикальной плоскостях. (11) где –изгибающий момент, действующий в вертикальной плоскости (ZY); – изгибающий момент, действующий в горизонтальной плоскости (ХY). Величины изгибающих моментов найдем по правилу треугольников тогда кг/м. в) Определение диаметров вала. Диаметр вала в опасном сечении определяется по формуле: (12) где [σ-1]и – допускаемое напряжение на изгиб ( [σ-1]и = 500…600 кг/см2 ); Мэкв– эквивалентный или приведённый момент, определяемый при использовании теории прочности удельной потенциальной энергии изменения формы из выражения: (13) где Ми –суммарный изгибающий момент в опасном сечении: (=390,4 кг/см) Мк– крутящий момент, передаваемый валом (Мк= 337,91). тогда кг/см., в итоге мм. Проверочный расчет вала. С точки зрения обеспечения прочности вала достаточно иметь коэффициент запаса прочности nт порядка 1,7, но учитывая повышенные требования к жесткости валов, лучше, если nт 2 3. При таких значениях nт можно специального расчета на жесткость не производить. Учитывая, что стенд относится к испытательному оборудованию, и nт = 2,803, перерасчет можно не делать. По результатам расчета получили максимальный диаметр вала в опасном сечении d = 45 мм. Выводы. Экономические расчеты показали, что модернизацию или совершенствование универсального тормозного стенда, можно без больших затрат произвести силами и средствами самого предприятия, что значительно снизит дальнейшие расходы всей организации. Модернизированный стенд позволяет проводить диагностику тормозной системы широкого спектра автомобилей. жүктеу/скачать 2,01 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|