2. Определение параметров шкивов

Определяем размеры шкивов, мм (рисунок 2.5)

Рисунок 2.5 – Схема шкива Ширину шкивов, мм определяем по формуле 2.19:

M = (𝑧 − 1) * 𝑒 + 2 * ƒ, mm

(2.21)

где: z - количество ремней;

e – принимаем согласно [3], равной 15 мм; f – принимаем согласно [3], равной 10 мм.

M = ⁽5 − 1⁾ * 15 + 2 * 10 = 80 mm

Наружные диаметры шкивов, мм определяем по формуле:

𝑑𝑒i = 𝑑𝑝i + 2 * 𝑏, mm

(2.22)

где: b - принимаем согласно [3], равным 3мм.

𝑑_𝑒1 = 90 + 2 * 3 = 96mm

𝑑_𝑒2 = 280 + 2 * 3 = 286 mm

Диаметры по дну канавки определяем по формуле:

𝑑ji = 𝑑𝑒i − 2 * 𝐻, mm

(2.23)

где: Н - принимаем согласно [3], равным 12,5 мм.

𝑑_j1 = 96 − 2 * 12,5 = 71 mm

𝑑_j2 = 286 − 2 * 12,5 = 261 mm

Диаметры ободов определяем по формуле 2.22

𝑑o6i = 𝑑𝐼i − 2 * 𝛿, mm

(2.24)

где:  - принимаем согласно [3], равной 6 мм.

𝑑_o6i = 71 − 2 * 6 = 59 mm

𝑑_o6i = 261 − 2 * 6 = 249 mm

4. Проверочный расчет приводного вала

Произведем проверочный расчет приводного вала стенда для разборки двигателей Р-1250.

1. Исходные данные для расчета: Агрегат - двигатель MAN, массой 1100кг Габаритные размеры - 1900х1200х1700 мм

Вал - изготовлен из стали 45, улучшение, d=40 мм, L=240мм

Рис. 2.6 Схема расчета центра масс

Однако конструктивно места крепления двигателя на стенд расположены не на одной оси с центром масс и смещение составляет 0,4 м (Рис. 2.6)

Таким образом на вал одновременно могут действовать напряжения

кручения, изгиба и среза. Расчет вала на прочность произведем по формуле эквивалентных напряжений:

𝛿 к = √𝑟2 + 𝛿2 + 𝑟2 ≤ [𝑟] кp cp

(2.25)

,

где: 𝑟_кp - напряжения кручения

𝛿 напряжения изгиба

𝑟_cp - напряжения среза

^[𝑟^] - допустимые напряжения

Для вала из стали 45, улучшение, при статичных нагрузках ^[𝑟^] =

125 МПа.

2. Расчет на кручение

Расчет валов на кручение производится по формуле:

,

кp 𝑟кp = 𝐼 , M p

(2.26)

где: Т_кр = М – момент кручения;

I_р – полярный момент инерции сечения.

𝜋𝑑4 𝐼p = 32 , H * m

(2.27)

Момент, возникающий из-за несовпадения осей вала и центра масс двигателя (Рис. 2.6):

М = G x L3, Н*м

(2.28)

М = 11000 x 0,3 = 3300 Н*м

Момент инерции:

𝐼_p

₌ 3,14 (0,03) _{= 8 10− Н*м}

32

^𝑟кp

= ^{440 10} = 55 10 Па = 55МПа

10

Рис. 2.7 – Схема несовпадения осей вала и центра масс двигателя

3. Расчет на изгиб

Расчет валов на изгиб производится по формуле:

= , МПа

(2.29)

где: М - действующий момент

W_u - момент сопротивления сечения;

W𝑢 = 0,1 · 𝑑3

(2.30)

Рис. 2.8 Схема действия крутящего момента На вал действует крутящий момент (Рис. 2.8):

= 11000 · ⁽0,14 + 0,95⁾ = 11990Нм

Момент сопротивления сечения:

W_𝑢 = 0,1 · ⁽0,04⁾³ = 2,7 · 10⁻⁶ H * m

⁼

11,99 · 10³

2,7 · 10⁻⁶

= 4,44 · 10 = 4,44M

4. Расчет на срез

Расчет валов на срез производится по формуле:

F cp = A , M cp

(2.31)

где: F - сила, приложенная к валу; А_ср - площадь сечения среза:

𝜋d2 Acp = , m2 4

(2.32)

Будем считать, что вся сила приложена к сечению среза (Рис. 2.9)

Рис. 2.9 – Схема действия силы к сечению среза Рассчитаем площадь сечения среза:

^Acp

₌ 3,14·(0,03) _{= 706,5 · 10−6 м2}

4

_cp =

11 · 10³

706,5 · 10⁻⁶

= 0,02 · 10 = 0,02M

𝛿 _к = ^√55² + 4,44² + 0,02² = √3025 + 19,7 + 0,0004 = √3044,7

= 55,2M 55,2 ≤ 125 M

В связи с тем, что эквивалентные напряжения меньше допустимых вал стенда полностью удовлетворяет условию прочности при работе с заданным двигателе