- •3 Расчет параметров тягового модуля
- •3.1 Расчет цепной передачи
- •3.2 Расчет геометрических параметров звездочек
- •3.3 Расчет клеммового соединения
- •Расчет болтового соединения
- •Расчет сопротивления передвижению тягового модуля
- •Расчет устойчивости тягового модуля против опрокидывания
- •Расчет силы тяги по сцеплению при различных скоростях
- •Тормозной расчет
- •Расчеты длины тормозного пути при различных скоростях
3.2 Расчет геометрических параметров звездочек
Диаметры звездочек определяем по следующей формуле [1, с. 280]:
Диаметр делительной окружности ведущей звездочки:
Диаметр делительной окружности ведомой звездочки:
Диаметр окружности выступов определим по следующей формуле [4, с. 4]:
где – коэффициент высоты зуба, [4, с. 4].
Диаметр окружности выступов ведущей звездочки:
Диаметр окружности выступов ведомой звездочки:
Диаметр окружности впадин определим по следующей формуле [4, с. 4]:
; (3.17)
где – радиус впадины, мм.
Радиус впадины определим по формуле [4, с 5]:
(3.18)
где – диаметр валика цепи (определен ранее), .
Диаметр окружности впадин ведущей звездочки:
Диаметр окружности впадин ведомой звездочки:
Ширину зуба цепи определим следующим образом [4, с. 6]:
(3.19)
где – ширина цепи равная длине втулки (определена ранее), .
Таким образом, ширина зуба:
3.3 Расчет клеммового соединения
Для расчета принимаем следующие допущения:
Клемма достаточно гибкая;
Форма сопрягаемых деталей строго цилиндрическая;
Зазор в соединении близок к нулю.
Данные допущения и расчетная схема представлены на рисунке 3.2.
Рисунок 3.2 – Расчетная схема клеммового соединения
В этом случае можно полагать, что давление распределено равномерно по поверхности соприкосновения деталей, а условия прочности соединения выражаются в виде [1, с. 86]:
(3.20)
где – коэффициент трения;
– диаметр оси;
– крутящий момент, Нм;
– осевая сила, Н.
Рассматривая равновесие полуклеммы, по аналогии с рисунком 3.3 запишем:
где – сила затяжки болтов, Н.
Рисунок 3.3 – Эпюра распределения напряжений от давления полуклеммы
Подставив (3.21) в (3.20), после сокращений получим:
; (3.22)
Согласно рекомендациям источника [1, с. 86] полученные формулы можно записать в следующем виде:
(3.23)
Данные формулы по рекомендациям источника [1, с. 86] преобразуем к виду:
Таким образом, зная крутящий момент T (таблица 2.4) определим силу затяжки болтов по формуле:
;
где – коэффициент запаса, = 1,3 [1, с. 87];
– число болтов расположенных с одной стороны вала, ;
– диаметр вала, ;
– коэффициент трения, для чугунных и стальных деталей, работающих без смазки, выбираем в пределах [1, с. 87].
Расчет болтового соединения
Расчет болтового соединения выполняем по следующему условию [1, с. 36]:
где – допускаемое напряжение, МПа;
– внутренний диаметр резьбы болта, м;
По рекомендациям источника [1, с. 55] выбираем болт М12.
Тогда:
Исходя из полученного значения, можно выбрать марку стали для изготовления болтов, согласно источнику [1, с. 52] выбираем сталь 10, предел прочности которой .
Условие прочности соблюдается, тогда для крепления звездочки на оси колесной пары тележки выбираем четыре болта М12, изготовленных из стали 10.