Расчет мощности привода виткообразователя стана 150

1 – электродвигатель, 2 – муфта, 3 – редуктор, 4 – цапфа

Рисунок 2 – Кинематическая схема привода виткообразователя стана 150

Мощность на ведущем валу, P₁, кВт,

,

(1)

где Р_дв=120 кВт - номинальная мощность двигателя

η_м = 0,98 - КПД муфты [1 табл.2.2];

η_пк = 0,99 - КПД подшипников [1 табл.2.2];

.

Мощность на ведомом валу, P₂, кВт,

,

(2)

где η_кп=0,96 - КПД конической передачи [1, табл.2.2];

η_цп = 0,99 – КПД цапфы;

.

Частоты вращения и угловые скорости валов привода,

,

(3)

		(4)

где =0,655 - передаточное число.

(5)

Вращающий момент на валу двигателя,

(6)

Вращающий момент на ведущем валу,

,

(7)

.

Вращающий момент на ведомом валу,

,

(8)

Расчет вала на прочность

Проверочный расчёт на прочность выполняют на совместное действие изгиба и кручение. При этом расчёт отражает разновидности цикла напряжений изгиба и кручение, усталостные характеристики материалов, размеры, форму и состояние поверхности валов.

Цель расчёта – определить коэффициенты запаса прочности в опасных сечениях вала и сравнить их с допускаемыми:

– коэффициент запаса.

Данные для расчета:

a=0,2м, b=0,9м, c=0,5м, d₁=0.4м

Силы в зацеплении,

Окружная,

(9)

где d=400 мм – делительный диаметр ведомого колеса

[ДП 2 – 36 02 31 – 01.080СБ];

Радиальная,

(10)

Осевая,

(11)

Вертикальная плоскость, Н,

(12)

(13)

Проверка:

Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси X в характерных сечениях 1…4

.

Горизонтальная плоскость, Н,

(14)

(15)

Проверка:

Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси У в характерных сечениях 1…4

(16)

(17)

Эпюра крутящих моментов, M_K,

Схема нагружения вала

Рисунок 3 – Схема нагружения ведомого вала

Суммарные радиальные реакции,

		(18)

(19)

Суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях,

(80)

Номинальное напряжение в опасном сечении, Н/мм ,

(21)

где М=24 Н∙м – суммарный изгибающий момент в опасном сечении;

­­­ – осевой момент

сопротивления сечени вала;

Касательное напряжение, Н/мм ,

(22)

где – крутящий момент;

мм - полярный момент сопротивления

сечения вала;

Коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчётного сечения вала, K_σ, К_τ,

		(23)
		(24)

где K_σ=2,05 и (К_τ=1,65) – эффективный коэффициент концентрации напряжений [1, табл.11.2];

K_d=0,81 (K_d=0,7) – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения [1, табл.11.3];

K_F=1– коэффициент влияния шероховатости [1, табл.11.4];

Пределы выносливости в расчётном сечении вала, σ_-1 и τ_-1, ,

(25)

где σ_-1=335 Н/мм² – для стали 45;

(26)

Коэффициент запаса прочности в опасных сечения,

(27)

(28)

Общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении,

(29)

Проверочные расчёты на прочность и на кручение дают удовлетворительные результаты.

Расчет подшипников

Проверяем подшипник качения по его динамической грузоподъёмности

C_rр=722кН – динамическая грузоподъёмность радиально-упорного сдвоенного шарикового подшипника SKF 7220.

С_or=714кН – статическая грузоподъёмность подшипника.

Эквивалентная динамическая нагрузка, R_E, Н,

(30)

В зависимости от характера нагрузки и вида машинного агрегата определяем K_б [1, табл.9.4]; Т.к. L_h=20·10³ – долговечность подшипника, то K_б=1,5, K_T=2

[1, табл.9.5];

Динамическая грузоподъемность,

(31)

где n=12315 об/мин – частота вращения внутреннего кольца подшипника

соответствующего вала;

L_h=20·10³ – долговечность подшипника;

a₂₃=0,8 – коэффициент, учитывающий влияние качество подшипника и

качество его эксплуатации;

a₁=1 – коэффициент надёжности;

Проверяем условие L_10h ˃ L_h, часов,

(32)

Данный подшипник пригоден к эксплуатации.

Проверяем подшипник скольжения

Расчет производят по удельной нагрузке p в подшипнике и величине pv, в некоторой мере, характеризующей его износ и нагрев.

Окружная скорость на шейке вала, v м/с,

(33)

где n=12315 об/мин – частота вращения внутреннего кольца подшипника

соответствующего вала;

d=210 мм – диаметр подшипника;

Удельная нагрузка в подшипнике, p, МПа,

(34)

где l=70 мм – длина подшипника;

P=409,6 Н – сила, действующая на подшипник;

[p]=1÷3 МПа – допускаемая удельная нагрузка на подшипник скольжения для редукторов;

Определяем допускаемое значение произведения удельного давления на скорость скольжения, p v, МПа·м/с.

(35)

где [pv]=6÷12 МПа·м/с – допускаемая величина подшипника скольжения для редукторов;

Данный подшипник пригоден к эксплуатации.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: