Сергей Гаврилов - Расчеты конструктору

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…

Расчет рекомендуется выполнить по Программе выполненной на основе приведенного алгоритма расчета.

Принцип расчета:

Прямоугольные треугольники Т1-Т2-Т3; Т1- Т4–Т5 и Т4-Т2-Т6 подобные.

Линия Т1-Т3 параллельна линии Т4-Т6. Катет Т2-Т6 равен разности радиусов ( Rb-Rm )..

Находим угол U из условия ( Т2-Т6 ) = А * sin ( U ).. U = arcsin(( Т2-Т6 )/A )..

Зная угол U найдем угол G между прямыми Т2-Т3 и Т2-Т1..

Угол охвата ремнем малого шкива Uom = G+G …

Длина ремня на малом шкиве Lom = 2*Rm*Pii*Uom/360…

Угол охвата ремнем большого шкива Uob = 360-(G+G) …

Длина ремня на большом шкиве Lob = 2*Rb*Pii*Uob/360…

Длина ремня между точками касания ремнем шкивов Lp = A * cos( U )…

Полная длина ремня L = Lob+Lom+2*Lp…

Расчет не дает прямого решения. Задавая разные значения межцентрового А ..

Подбором находим длину ремня L… Смотрим – если длина не подходит по ГОСТ – пересчитываем снова.

Для ускорения подбора есть смысл написать программу на языке Бейсик, Python или на Pascal..

Многих отпугивает программирование – действительно профессиональное программирование требует большого объема знаний и постоянной тренировки. Однако для программирования вычислений и вывода на экран результата требуется не так уж много знаний, за то значительно облегчается расчетно- конструкторская работа.. Смотри книгу Python-3 Полезные программы книги книга первая, вторая, третья.. Гаврилов С.Ф…

Контрольный расчет:

Rb=500.. Rm=50.. A=570.. U=37,8622.. G=52,1378..

Lom =66,0845… Lob =2480,7474… Lp=349,8571… L=3246,5461…

Таблица размеров сечения клиновых ремней.

Примечание: Обычно автор делает внутренний диаметр канавки под ремень на два-три мм. меньше чем

рекомендует таблица, при сохранении углов наклона – ремни при этом могут работать больший срок.

Таблица Rm-01.

Таблица размеров канавок для клиновых ремней. Таблица в книге получается неразборчивой.

Для устранения этого недостатка большие таблицы, рисунки и чертежи будут храниться на Яндекс диске, а в тексте книги будет приведено имя ( название ) и ссылка на файл.

Чтобы открыть файл по публичной ссылке, пользователям не обязательно иметь аккаунт на Диске.

Читатели по ссылке на Яндексе могут просмотреть файл или скачать его на свой компьютер.

Для этого Ссылку копируют в адресную ( самую верхнюю ) строку браузера – Ентер – и браузер откроет файл на которую вы получили ссылку..

## « Таблица размеров канавок клиновых ремней » Ссылка:

Ссылка Studenty.zip : https://disk.yandex.ru/d/orKSVHysYSMK0Q

Studenty.zip : CRC 32 = 77d05e10… Объем -= 77,916,434....

……..

Ссылка Студенту.zip : https://disk.yandex.ru/d/Rbo3M49TP3xMdg

Студенту.zip: CRC 32 = E76A2853… Объем -= 152458350…

…..

Таблица Rm-02.

Примечание: В таблице размер « b » показывает расположение нейтрального слоя ремня относительно наружного диаметра шкива..

## Для примера: Расчетная программа в Python-3 можно посмотреть по ссылке:

Передача Винт – Гайка.

Алгоритм расчета силового винта домкрата:

Исходные данные:

Поднимаемый груз Fg = 1000 кН.

Скорость подъема V = 0,003 м / сек.

Винт с однозаходной трапецеидальной резьбой.

Число заходов резьбы: n = 1…

с шагом резьбы Р = 24 мм. Tr 120 × 24 ГОСТ 9484 – 81.

Наружный диаметр резьбы Dn = 120 мм.

Рабочая высота профиля Н1 = 0,5* Р; Н1 = 12 мм.

Угол между рабочей поверхностью

и нормалью к продольной оси винта Ua = 15 градусов..

Материал винта – сталь 40 Х ГОСТ 4543 –71.

Закалка с 860 градус.С в масло, отпуск с 400 град.С.

Класс 8.8 Временное сопротивление разрыву 800 Н/кв.мм. по ГОСТ 52643-2006..

Витки шлифованные.

Рабочая длина винта LL = 1000 мм.

Материал гайки оловянно свинцовая бронза БрО10С10 ГОСТ 613 – 79.

применяется на сильно нагруженных узлах скольжения.

Смазка скудная.

Кольцевой подпятник винта из закаленной стали 40 Х ГОСТ 4543 –71.

Опора подпятника:

По такой же закаленной шлифованной стали при скудной смазке.

Наружный диаметр подпятника: Dnp = 140 мм.

Внутренний диаметр подпятника: Dvp = 60 мм.

Расчет:

Мощность необходимая на подъем груза:

Ng = Fg * V; Ng = 1000000*0,003 = 3000 ватт.

Средний диаметр резьбы: Ds = Dn – 0,5*P; Ds = 120 – 12 = 108 мм.

Скорость вращения винта: Vu = V / ( P*n ); Vu = 0,003 / 0,024;

Vu = 0,125 об / сек… Vu = 7,5 об/мин.. Vu = 0,7854 рад/сек…

( w = 2*Pii*Vu… рад/сек. Vu в об/сек.. ).

Крутящий момент для подъема: Mpg=Ng/(2*Pii*Vu)…

Mpg=3000/(2*Pii*0,125)… Mpg=3819,72 Н*метр…

Линейная скорость витка винта относительно гайки: VL = Pii * Ds * Vu;

VL = Pii * 108 * 0,125 = 42.4115 мм / сек. VL = 0,0424115 м / сек..

Угол подъема средней винтовой линии резьбы: