Расчет сферического подшипника траверсы на заданный ресурс.

Расчет проводим с поправкой на то, что скорость вращения подшипников (крана) будет превышать заданную в 6,5 раз, т.е. n=10 об/мин

Предварительно назначаем шариковые упорный одинарный тяжелой серии 8315: d = 75 мм, D = 135 мм, C_r= 163 кН

Для типового режима нагружения III коэффициент эквивалентности K_E= 0.56

K_б= 2 - коэффициент безопасности

Расчетный скорректированный ресурс при a₁=1 (вероятность безотказной работы 90%), a23 = 0.65 и k = 10/3 (роликовый подшипник)

где, n- частота вращения вала, n=10 мин^-1.

Так как расчетный ресурс больше требуемого L_10ah>L’_10ah, (>4000) то предварительно назначенный подшипник 8315 пригоден. При требуемом ресурсе надежности выше 90%.

6 Расчет деталей крюковой обоймы

6.1 Расчет гайки

По грузоподъемной силе и режиму работы определяем номер крюка крюковую подвеску и номер крюка [1, лист 5] , а по номеру крюка [1, лист 6] определяем диаметр нарезной части хвостовика крюка d₀и не нарезной частиd₁./ГОСТ 6627-74/.

Крюк № 12

Проверяем крюк в опасном сечении.

где F_g- грузоподъемная сила, Н;

d_вн- внутренний диаметр хвостовика крюка (d_вн= 31,67 мм);

[σ] - допускаемое напряжение для крюка, [σ] = (50…60) МПа;

;

Из расчета на смятие определяем минимально допустимую высоту гайки.

;

где F_g- грузоподъемная сила, Н;

p- шаг резьбы (p=4), мм

q- допускаемое давление,q= 30…40 МПа, (принимаемq= 35);

d_вн- внутренний диаметр хвостовика крюка (d_вн=31,67 мм);

d₀- диаметр нарезной части хвостовика крюка (d₀=36 мм);

Подбираем стандартную корончатую гайку /3.с.527/ по наружному диаметру резьбы хвостовика так, чтобы для высоты стандартной гайки h_гвыполнялось условие:. Принимаемh_г= 24 мм.

Гайка М36 ГОСТ5918-73

6.2 Проверочный расчет оси траверсы крюковой подвески.

Максимальный изгибающий момент в сечении А-А (рис.12):

М_А-А= Q ∙g∙l_т/ 4

l_т– расчетная длина траверсы для 2-х блочной подвески,l_т= 88 мм.

М_А-А= 2500 ∙ 9,81 ∙ 0,088 / 4 =539 Н·м

Максимальный изгибающий момент в сечении B-B:

М_B-B= (Q·g·l₂) / 4

l₂– длина средней части траверсы;

b_тр≈D_пдш+10=68+10=78 мм– ширина траверсы;

Принимаем b_тр=80 мм;

D_пдш – внешний диаметр упорного подшипника;

l₂= (l_т– b_тр+δ)/2= (l_т– b_тр+ δ)/2= (88—80+8)/2=8 мм

М_B-B= (2500 ∙ 9,81· 0,008) / 4 = 196 Н·м

Условие прочности при изгибе:

где М – изгибающий момент в рассматриваемом сечении;

W– момент сопротивления сечения;

[σ]_и– допускаемое напряжение при изгибе;

Рисунок 12 - Расчет траверсы крюковой подвески

где σ_-1= 250 ( МПа) – предел выносливости для стали 45.

k`₀= 2 – коэффициент, учитывающий конструкцию детали.

[ n]= 1,7 –допустимый коэффициент запаса прочности.

[σ]_и =(МПа)

Момент сопротивления сечения А-А:

где d_кр– диаметр отверстия для крюка;

h– высота сечения

Преобразуем:

6 · М_А-А=h²(b_тр–d_тр) · [σ]_и

Отсюда:

м

Т.е. h ≥ 10,6 мм, принимаем h = 30 мм

Момент сопротивления сечения В-В:

W_B-B≥ М_В-В/ [σ]_и= 196 / (102,94·10⁶)= 1,9 · 10^-6 м³

W_B-B= π ·d³/ 32 ≈ 0,1d³

Получаем равенство:

0,1d³≥ 1,9 · 10^-6

d≥м

Принимаем d= 30 мм