Расчеты конструктору

Гаврилов Сергей

.dR = 0,2326 мм. Изменение диаметра .dd= 0,4652 мм.

Изменившийся средний диаметр Фсри = 118,5662+0,4652 = 119,031354 мм.

Изменившаяся длина окружности Ссри =119,031354 * Pii = 373,94803 мм.

Относительное изменение длины окружности Сотн = (Ссри–Ср) / Ср..

Сотн = (373,94803 –372,486703) / 372,486703.. Сотн = 1,461324 / 372,486703..

Сотн = 0,0039232… Далее по закону Гука..

При таком относительном удлинении напряжение растяжения будет:

Врас = Е * Сотн… Врас = 2000000 * 0,0039232… Врас =7846,3

кгс/кв.см.

Для пружинной стали напряжение нормальное..

Расчет напряжения растяжения по глубине внедрения конуса наиболее достоверен.

….. …..

График прогибов, в виду сложной картины деформации кольцевой пружины, рассчитать нереально –

– готовую пружину надо испытать на испытательном прессе со снятием характеристики

Анкерные шпильки предохраняются от обрыва гашением ударных нагрузок кольцевыми пружинами,

кроме того пружины равномерно распределяет нагрузку от станины между шпильками.

Кольцевая пружина хороша тем, что за счет трения на конических поверхностях

гасит колебания при ударных нагрузках при быстром затухании вибраций.

Пружина состоит из отдельных элементов, поэтому ее легко можно ремонтировать

заменив сломанный элемент.

Пружина достаточно проста в изготовлении.

На каждую шпильку с шагом резьбы t = 5 мм. желательно поставить по пять пар пружин

кольцо-конус.

При нагрузке 20000 кгс – пять пар пружин дадут осадку .dH = 8 мм.. По расчету приведенному выше

( без учета трения на конусе ). Для достижения нормальной нагрузки равной 11700 кгс.

Гайку шпильки надо затянуть на 4,8 мм ( доворот на 346 градусов ) после выборки зазоров, затем гайку законтрить по месту штифтом.

Анкерную шпильку обычно рвет в месте, где находится основание гайки.

Без применения пружин – обрыв расположен в верхней плоскости лапы стойки молота,

что осложняет или делает невозможным ремонт анкерной шпильки, методом приварки

нового резьбового наконечника шпильки взамен оторванного.

При применении кольцевых пружин – основание гайки будет поднято над верхней плоскостью лапы стойки- зона обрыва будет выше верхней плоскости лапы стойки.

Ремонт будет возможен.

Кстати все вышеизложенные расчеты эффективнее выполнять используя программы. Программы можно скопировать из книги « Python 3 Полезные программы книга третья ». Программы значительно экономят время и уменьшают вероятность ошибок в расчетах..

Расчет конусной муфты.

Расчет приведен для примера – он похож на расчет кольцевой пружины.

Проверим расчеты по формулам И.А. Биргера – ( по другой литературе ).

Определим давление на коническую поверхность обоймы при внедрении в обойму –

конуса с углом Ось – Образующая = 20o…

Усилие действующее к нормали конической поверхности: F…

Усилие загоняющее конус в коническую расточку: Q1…

Угол конической расточки: G…

Угол трения: Gt ….

,,,

Осевое усилие: Q1 = F*2*( sin ( G )) …

Определяется усилие нормальное к конической поверхности:

F = 20000/(2*sin ( 20 )) … F = 29238 кгс… Трение не учитываем..

Так как в условиях вибрации, трение может значительно уменьшится.

Сила перпендикулярная оси обоймы муфты: FR = F*cos ( G )…

Зная усилие перпендикулярная оси обоймы и коэф. трения конуса об обойму находим

FR = 29238*0,9397 = 27475 кгс…

Fраз = FR = 27475 кгс… Это усилие приходится на два поперечных сечения обоймы.

Напряжение разрыва обоймы: Врк = Fраз /( 2*S )… Врк = 27475 /( 2*1,68794 )…

Врк = 8138,6 кгс / кв.см.…

Длина средней линии сечения: С = Фср*Pii… С = 11,857*Pii… С = 37,25 см…

По закону Гука длина средней линии увеличится при приложении силы ( напряжения ).

.dL = Врк *C / E… dL = 8138,6*37,25 / 2000000… dL = 0,1516 см… dL = 1,516 мм…

Соответственно диаметр станет больше на: dD = dL / Pii… dD = 1,516 / Pii ..

.dD = 0,4826 мм.. Радиус увеличится на: dR = 0,2413 мм.

Конус при этом зайдет глубже вдоль оси: Lос = dR / tan ( G ).. Lос = 0,2413 / 0,36397..

Lос = 0,663 мм… С учетом такой же деформации конуса – осадка = 1,326 мм

Вывод: При некотором несовпадении – результаты показывают возможность доверять расчету.

Расчет межцентрового ременной передачи.

Например при проектировании узла: Вентилятор – Приводной эл.двигатель – необходимо определить минимальное и максимальное межцентровое расстояние « А » учитывая допуск на изготовление клинового

ремня и его последующее вытягивание при эксплуатации и ГОСТовские размеры ремня.

В расчет берется нейтральная линия ремня ( слой ремня который при изгибе не растягивается и не сжимается ).

Радиусы Rb и Rm – это радиусы нейтральной линии ремня ( расчетного диаметра dp ). Для клиновых ремней положение нейтральной линии определяется по таблицам. На приведенной таблице расчетный диаметр обозначен как dp.. Rb=dp/2…