Определение размеров поперечных сечений элементов рычажной передачи

Статьи » Проектирование тормозной схемы электровоза » Определение размеров поперечных сечений элементов рычажной передачи

Усилие на штоке поршня тормозного цилиндра определяется

Ршт = πd2тцPтц·ηтц /4 – (F1 + Lшт·Ж),(9.1)

Ршт = 19,7 кН

Определяем силы действующие на рычажную передачу

Ршт = Р1 ,

Р2 = Р1(а +б) /б = 19,7·(487 + 163)/163 = 78,6 кН(2.27)

Р3 = Р1 (а / б) = 19,7 (487 / 163) = 58,9 кН, (9.2)

Р4 = Р3 (m / 2m) = 29,45 кН(9.3)

Р5 = Р4(в + г / г) = 58,9 кН(9.4)

Р6 = Р4 = 29,45 кН(9.5)

Определив значения сил, действующих на шарнирные соединения, рассчитываем валики на изгиб.

Валики шарнирных соединений рычажной передачи рассчитываем на изгиб по формуле

σ = P1/(0,4·d3·103)·(b – a/2) < [σ] ,(9.6)

где Р – расчетная нагрузка на валик, кН;

d – диаметр валика, м. Принимаем d = 0,04 м;

b – расстояние между серединами опор, м;

а – длина поверхности передающей нагрузку, м;

[σ] – допускаемые напряжения при изгибе, МПа. Все детали тормозной рычажной передачи изготовлены из стали 5, принимаем по [1] (табл. 9.1)

[σ] = 160 МПа.

Рисунок 9.1 – Расчетная схема шарнирного соединения

b = а + 15 = 25 + 15 = 40 мм.(9.7)

σ = 57/(0,4·0,043·103)·(0,04 – 0,025/2) = 61 МПа < [σ]

Условие выполняется, прочность валика на изгиб обеспечена.

Тяги рычажной передачи рассчитываются на растяжение.

[σ] = P2·4/(π·d2т·103) < [σ], (9.8)

где Р – усилие передаваемое на тягу, кН;

dт – диаметр тяги, м. Принимаем dт = 0,022 м.

[σ] = 57·4/(3,14·0,0222·103) = 150 МПа< [σ]

Условие выполнено, прочность тяги обеспечена.

Проушины тяги рассчитываются на смятие и срез. Напряжение смятия и среза определяется по формуле

σ см = 4·Р3/(π·t·d1·103) < [σ см],(9.9)

τср = Р3/(2·t·h·103) < [τср](9.10)

где Р – усилие смятия (среза) действующее на проушину, кН;

t – толщина проушины, м;

d1 – диаметр отверстия проушины, м;

h – высота сечения проушины по линии среза, м; принимаем

h = R – d1/2(9.11)

где R – радиус наружного очертания пружины, м.

Принимаем t = 0,015 м; d1 = 0,04 м; R = 0,0375 м; [σ см] = 170МПа; [τср] = 95 МПа.

h = 0,0375 – 0,04/2 = 0,0175 м

σ см = 4·28,5/(3,14·0,015·0,04·103) = 62 МПа < [σ см],

τср = 28,5/(2·0,015·0,0175·103) = 55 МПа < [τср].

Условия выполнены, прочность проушины обеспечена.

Рычаги также рассчитываем на изгиб. Напряжения при изгибе определяются по формуле

σ изг = Ми/Wx < [σ изг],(9.12)

где Ми – изгибающий момент в сечении среднего шарнира рычага, Н·м;

Wx – момент сопротивления сечения, м3.

Рисунок 9.2 – Горизонтальный рычаг

Wx = 2·h/6·H·(H3 – d3) ,(9.13)

где Н – ширина рычага, Н = 0,18 м;

d – диаметр валика, d = 0,04 м;

h – толщина рычага, h = 0,015 м.

Wx = 2·0,015/6·0,18·(0,183 – 0,043) = 1,6·10-4 м 3.

Изгибающий момент в сечении среднего шарнира рычага определяется по формуле

Ми = Ршт·а = 57·0,251 = 14,3 кН·м, (9.14)

σ изг = 14,3/1,6·10-4 = 89 МПа < [σ изг] = 160 МПа.

Прочность рычага обеспечена.

Рассчитываем вертикальный рычаг на изгиб

Рисунок 9.3 – Вертикальный рычаг

По формуле (9.32) определяем момент сопротивления сечения

Wx = 2·0,015/6·0,16·(0,163 – 0,043) = 1,26·10-4 м3.

Находим изгибающий момент

Ми = Ршт·b = 57·0,249 = 14 кН·м ,(9.15)

σ изг = 14/1,26·10-4 = 111 МПа < [σ изг] = 160 МПа.

Прочность вертикального рычага на изгиб обеспечена.

Затяжка горизонтальных рычагов проектируется из условия ее вписывания в габаритные размеры тормозного цилиндра.

Рисунок 9.4 – Схема вписывания затяжки горизонтальных рычагов в габариты тормозного цилиндра

Зазор х, обозначенный на рисунке 9.7, находится

х = 251 – (200 + 50) = 1 мм.

Свободное вписывание затяжки обеспечено.

Так как данная затяжка выполнена без изгиба, то расчет производится только на сжатие. Напряжение при сжатии

σсж = Р1/(Н·h) ,(9.16)

где Н – ширина затяжки, м;

h – толщина затяжки, м;

Р – сила, действующая на затяжку, Н;

σсж = 57/(0,1·0,025) = 23 МПа < [σсж] = 160 МПа.

Прочность затяжки горизонтальных рычагов обеспечена.

Рекомендуем также:

Охрана труда при перегрузкеконтейнеров в оао “Таганрогскийморской торговый порт”
При проведении работ с контейнерами возникают опасные производственные факторы: а) опасность падения человека с контейнера при ручной строповке (отстроповке); б) опасность зажатия человека между висящим на крюке крана контейнером и стенкой; в) опасность зажатия человека между контейнером и стен ...

Содержание участка автомобильной дороги
Из всех работ по содержания автомобильных дорог наиболее трудоемкими и дорогостоящими являются работы, выполняемые в зимний период, который имеет целый ряд особенностей. В системе мероприятий по зимнему содержанию одно из важнейших мест занимает снегоочистка автомобильных дорог, так как не всегда ...

Расчет производственной программы
Производственная программа отделения по ремонту тележек пассажирских цельнометаллических вагонов рассчитывается исходя из годовой программы ремонта. Согласно заданию на курсовую работу в депо ремонтируют 950 пассажирских вагонов. На каждом вагоне установлено по два комплекта ударно-тяговых прибор ...

Навигация

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.transportpart.ru