Материал: Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

RDx = (Fм∙lAB + FtC∙lBC)/(lBC + lCD) = (218∙0,072 + 588∙0,133)/(0,133 + 0,133) = 353 Н.

МD (x) = 0;

МD (x) = – RВy∙(lBC + lCD) + FaC∙dC/2 + FrС∙lCD = 0;

RВy = (FaC∙dC/2 + FrС∙lCD)/(lBC + lCD) = (2940∙0,050/2 + 1070∙0,133)/(0,133 + 0,133) = 811 Н.

МD (y) = 0;

МD (y) = – Fм∙( lАВ + lBC + lCD) – RВx∙(lBC + lCD) + FtC∙lCD = 0;

RВx = (– Fм∙( lАВ + lBC + lCD) + FtC∙lCD)/(lBC + lCD) = (– 218∙(0,072 + 0,133 + 0,133) + 588∙0,133)/(0,133 + 0,133) = 17 Н.

Построение эпюр:

Участок АВ: 0 ≤ z ≤ 0,072;

Mx(z) = 0; Mx(0) = 0 Н∙м; Mx(0,072) = 0 Н∙м.

My(z) = Fоп∙z; My(0) = 0 Н∙м; My(0,072) = 218∙0,072 = -16 Н∙м.

T = -19 Н∙м на всем участке.

M (0) = (М2х + М2у)1/2.

M (0) = 0 Н∙м; M (0,072) = (02 + -162)1/2 = 16 Н∙м.

Участок ВС: 0 ≤ z ≤ 0,133;

Mx(z) = – RВy∙z; Mx(0) = 0 Н∙м; Mx(0,133) = – 811∙0,133 = -108 Н∙м.

My(z) = Fоп∙(lAB + z) – RВх∙z;

My(0) = 218∙0,072 = -16 Н∙м;

My(0,133) = 218∙(0,072 + 0,133) – 17∙0,133 = -47 Н∙м.

T = -19 Н∙м на всем участке.

M (0) = (02 + -162)1/2 = 16 Н∙м; M (0,133) = (-1082 + -472)1/2 = 118 Н∙м.

Участок CD: 0 ≤ z ≤ 0,133;

Mx(z) = – RВy∙(lBC + z) + FaC∙dC/2 + FrС∙z;

Mx(0) = – 811∙0,133 + 2940∙0,050/2 = -34 Н∙м;

Mx(0,133) = – 811∙(0,133 + 0,133) + 2940∙0,050/2 + 1070∙0,133 = 0 Н∙м.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

My(z) = Fоп∙(lAB + lBC + z) – RBх∙(lBC + z) + FtC∙z;

My(0) = 218∙(0,072 + 0,133) – 17∙0,133 = -47 Н∙м;

My(0,133) = 218∙(0,072 + 0,133 + 0,133) – 17∙(0,133 + 0,133) + 588∙0,133 = 0 Н∙м.

T = 0 Н∙м на всем участке.

M (0) = (-342 + -472)1/2 = 58 Н∙м; M (0,133) = 0 Н∙м.

Проверим сечение В на запас прочности. Концентратор напряжений – переход с галтелью. Коэффициент запаса прочности:

где S – коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;

S – коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям.

где -1 – предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба,

МПа;

k – эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений;

– масштабный фактор для нормальных напряжений;

– коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности;

a – амплитуда цикла нормальных напряжений равная суммарному напряжению изгиба и в рассматриваемом сечении;

– коэффициент, зависящий от марки стали;

m – среднее напряжение цикла нормальных напряжений.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

a = и = 103М/W,

где М – суммарный изгибающий момент в сечении, Н∙м;

W – момент сопротивления сечения при изгибе, мм3.

W = d3/32 = 3,14∙303/32 = 2649 мм3,a = и = 103∙16/2649 = 5,92 МПа,

m = 4Fa /(d2) = 4∙2940/(3,14∙302) = 4161 МПа.

S = 410/(1,9∙5,92/(0,73∙0,94) + 0,27∙4161) = 2,36.

где -1 – предел выносливости стали при симметричном цикле кручения,

МПа;

k – эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений;

– масштабный фактор для касательных напряжений;

a – амплитуда цикла касательных напряжений;

– коэффициент, зависящий от марки стали;

m – среднее напряжение цикла касательных напряжений.

a = m = 0,5∙103T/Wк,

где Т – крутящий момент в сечении, Н∙м;

Wк – момент сопротивления сечения при кручении, мм3.

Wк = d3/16 = 3,14∙303/16 = 5299 мм3,a = m = 0,5∙103∙19/5299 = 1,79 МПа.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

S = 240/(1,74∙1,79/(0,73∙0,94) + 0,1∙1,79) = 50,79.

S = 2,36∙50,79/(2,362 + 50,792)1/2 = 2,36.

Полученное значение находится в допускаемом интервале 1,5 – 2,5.

Проверим сечение С на запас прочности. Концентратор напряжений – переход с галтелью. Коэффициент запаса прочности:

где S – коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;

S – коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям.

где -1 – предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба,

МПа; k – эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений;

– масштабный фактор для нормальных напряжений; – коэффициент,

учитывающий влияние шероховатости поверхности; a – амплитуда цикла нормальных напряжений равная суммарному напряжению изгиба и в

рассматриваемом сечении; – коэффициент, зависящий от марки стали; m –

среднее напряжение цикла нормальных напряжений.

a = и = 103М/W,

где М – суммарный изгибающий момент в сечении, Н∙м;

W – момент сопротивления сечения при изгибе, мм3.