Расчет массы рамы стенда для обкатки двигателей внутреннего сгорания

Рама стенда является сварной конструкцией и состоит из различных составных элементов, массу которых будем находить по отдельности:

Балка поперечная (швеллер № 14), 3 штуки:

m1 = 1,070 · 3 · 12,3 = 39,483 кг

Балка продольная (швеллер № 16), 2 штуки:

m2 = 3,740 · 2 · 14,2 = 106,216 кг

Плита:

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

Опора передняя:

m4 = 0,322 · 0,860 · 0,015 · 7800 = 32,399 кг

Опора задняя:

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

Общая масса рамы равна

m = m1 + m2 + m3 + m4 + m5,

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

Расчет вала на кручение

Условие прочности

τкр = Мкр/(0,2 · d3) ≤ [τкр],

где Мкр – крутящий момент, Н·мм;

d – диаметр вала, мм;

[τкр] – допускаемое напряжение на кручение, [τкр] = 12…20 МПа (Н/мм2).

τкр = (400 · 103)/(0,2 · 803) = 4 ≤ 12 МПа

Расчет шлицевого соединения

Определим силу, действующую на шлиц

F = 2Мкр/(d · z · ψ),

где Мкр – крутящий момент, Н·мм;

d – диаметр вала, мм;

z – число шлиц;

ψ – коэффициент неравномерности распределения нагрузки между шлицами, ψ = 0,7…0,8.

F = (2 · 400 · 103)/(80 · 14 · 0,75) = 952,4 Н

Запишем условие прочности на смятие

σсм = F/(h · l) ≤ [σсм],

где l – длина шлица, мм;

h – высота шлица, мм;

F – сила, действующая на шлиц, Н.

[σсм] – допускаемое напряжение на смятие, [σсм] = 100…140 МПа (Н/мм2).

σсм = 952,4/(4 · 130) = 1,83 МПа ≤ 100 МПа

Расчет шпонки на смятие

Условие прочности на смятие

σсм = 2Мкр/(dэ · t · l) ≤ [σсм],

где Мкр – крутящий момент, Н·мм;

dэ – диаметр вала электротормозного устройства, мм;

t – высота сопротивления шпонки со ступицы, мм;

l – длина шпонки, мм.

σсм = (2 · 400 · 103)/(108 · 6,4 · 100) = 11,57 МПа ≤ 100 МПа

Запишем условие прочности на срез

τср = 2Мкр/(dэ · b · l) ≤ [τср],

где [τср] – допускаемое напряжение на срез, [τср] = 60…90 МПа;

dэ – диаметр вала электротормозного устройства, мм;

b – ширина шпонки, мм;

l – длина шпонки, мм.

τср = (2 · 400 · 103)/(108 · 28 · 100) = 2,6 МПа ≤ 60 МПа

Еще о транспорте:

Выбор редуктора и соединительных муфт
Типоразмер редуктора выбирают путем сравнения эквивалентного вращающего момента на выходном валу Тэ и эквивалентной консольной нагрузки Fэ с ближайшими большими номинальными вращающим моментом редуктора Тном и консольной нагрузкой FТ, а также по требуемому передаточному числу uтр и частоте вращения ...

Расчет и построение тяговой характеристики
Линейная скорость движения автомобиля Тяговая сила на ведущих колесах Сила сопротивления воздуха движению автомобиля , где коэффициент лобового сопротивления площадь лобовой поверхности, равна 1,91 м2 Сила сопротивления качению колес , где для радиальных шин fT - 0,02 коэффициент сопротивления каче ...

Первый этап компоновки редуктора
Вычерчиваем внутреннюю стенку корпуса а) Принимаем зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса мм. Принимаем =10 мм б) Принимаем зазор от окружностей вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса мм б) Принимаем расстояние между наружным диаметром подшипника ведущего вала и внутрен ...