Розрахунок болтів, що кріплять електродвигун

Вихідні дані:

- зовнішня сила – сила від роботи пасової передачі Q = 2841,4 Н

- кріпильні болти М18 = 4 шт., а = 254 мм, b = 210 мм, h = 180 мм

Зовнішню силу Q приводимо до основи, а потім переносимо в центр стику, прикладаючи дві рівні, але протилежно направлені сили Q.

В результаті отримуємо, що на електродвигун діють: перевертаючий момент Qh = M_опр; момент повороту М_пов = Q(l+b/2) і зсувна сила Q.

Умова нормальної роботи від дії перевертаючий моменту, враховуючи, що перевертаючий може виникнути.

М_вос³ М_опр(3.11)

Р₁Z₁a = kQh, (3.12)

де Р₁ – сила затягування болта;

Z₁ = 2 – кількість болтів;

k = 1,1 – коефіцієнт запасу.

Сила затягування болта:

Н (3.13)

Умова нормальної роботи від повороту:

М_вос ³ М_пов

, (3.14)

де Р₂ – сила затягування болта;

z = 4 – кількість болтів;

l = 200 мм – плече прикладення сили;

f = 0,1 – коефіцієнт тертя;

l₁ – плече розташування болтів.

мм (3.15)

К = 1,1 – коефіцієнт запасу

Сила затягування болта

Н. (3.16)

Умова нормальної роботи від зсувної сили

(3.17)

, (3.18)

де Р₃ – сила затягування болта;

f = 0,1 – коефіцієнт тертя;

z = 4 – кількість болтів

Сила затягування болта

Н. (3.19)

Сумарне навантаження, що діє на найбільш навантажувальний болт

Р₀ = Р₁ + Р₂ + Р₃ = 1107 + 14461 + 7814 = 23382 Н. (3.20)

Рівняння міцності болта

, (3.21)

де b = 1,3 – коефіцієнт, що враховує наявність напружень кручення при затягуванні.

d₁ = 15,527 мм – внутрішній діаметр різьби.

[s_p] – допустиме напруження на розрив для болтів зі сталі 35,[s_p] = 240 Н/мм².

Н/мм².

Таким чином, s_р < [s_p] і міцність болтів забезпечена.

Розрахунок маси рами стенда для обкатування двигунів внутрішнього згоряння

Рама стенда є зварної конструкцією і складається з різноманітних складових елементів, масу яких знаходитимемо окремо:

1) Балка поперечна (швелер № 14), 3 штуки

m₁ = 1,070·3·12,3 = 39,483 кг (3.22)

2) Балка поздовжня (швелер № 16), 2 штуки:

M₂ = 3,740·2·14,2 = 106,216 кг (3.23)

3) Плита:

m₃ = 0,830·0,860·0,015 ·7800 =83,515 кг (3.24)

4) Опертя передня:

M₄ = 0,322·0,860·0,015·7800 = 32,399 кг (3.25)

5) Опертя задня:

m₅ = 0,200·0,860·0,015·7800 = 20,124 кг (3.26)

Загальна маса рами дорівнює

m = m₁ + m₂ + m₃+ m₄ + m₅, (3.27)

m = 39,483 + 106,216 + 83,515 + 32,399 + 20,124 = 282 кг

Розрахунок шліцьового з’єднання

Визначимо силу, діючу на шліц:

F = 2М_кр/(d··z· ), (3.28)

Де М_кр – крутний момент, Н·мм;

D – діаметр валу, мм;

Z – число шліців;

– коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження між шліцами, = 0,7…0,8.

F = (2·400·10³)/(100·14·0,75) = 761,9 МПа

Запишемо умова міцності на зминання:

_див=F/(h·l) [ _доп], (3.29)

де l – довжина шліца, мм;

h – висота шліца, мм;

F – сила, діюча на шліци, МПа.

[ _доп] – допустима напруга на зминання, [ _доп] = 100…140 МПа (Н/мм²).

_див= 761,9/(4 · 130) = 1,4 МПа <100 МПа

Умова виконується.

Розрахунок шпонки на зминання

Умова міцності на зминання:

_див = 2М_кр/( d_е·t ·l) [ _див], (3.30)

де М_кр – крутний момент, Н·мм;

d_е – діаметр валу електро - гальмівної установки, мм;

t – висота опору шпонки зі маточини, мм;

l – довжина шпонки, мм.

_див= (2 · 400 · 10³)/(108 · 6,4 · 100) = 11,57Мпа<100Мпа

Умова виконується.

Запишемо умова міцності на зріз:

_{порівн.} = 2М_кр/( d_е·b·l) [ _доп.], (3.31)

де [ _доп] - допустима напруга на зріз, [ _доп] = 60…90МПа;

d_е – діаметр валу електро - гальмівної установки, мм;

b – ширина шпонки, мм;

l – довжина шпонки, мм.

_порівн = (2·400·10³)/(108·28·100) = 2,6МПа<60МПа

Умова виконується.

Розділ 4. Oхopoнa пpaцi