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:

Возможные неисправности масляного насоса
масляной насос ремонт автомобиль Итак, зная каким образом, по каким принципам законам и правилам должен функционировать масляный насос, многие могут подумать, что это настолько просто и надежно, что фактически там ничего не ломается. Однако люди, которые так утверждают, не совсем правы. Хотя смазоч ...

Особенности использования труда водителей автотранспортных средств
Важнейшей функцией руководителя любой организации является правильный подбор персонала, грамотное и полное документирование трудовых отношений с работниками. Транспортные средства – это источник повышенной опасности, поэтому лица, претендующие на работу, связанную с управлением транспортными средст ...

Сцепление
Сцепление необходимо для кратковременного отъединения вала двигателя от коробки перемены передач при переключении передач и для плавного их соединения при трогании. На автомобилях ИЖ – 21251 установлено сухое однодисковое сцепление с центральной нажимной пружиной и гасителем крутильных колебаний (д ...