Автор: Пользователь скрыл имя, 12 Октября 2011 в 01:40, реферат
В промышленности превалирует штамповка мелких и средних деталей, что обусловило большое распространение открытых прессов. До 80—85 % парка кривошипных прессов составляют эти сравнительно простые и удобные в эксплуатации прессы.
Центробежный момент инерции определяется по формуле /1, с. 299/
Ixy =ΣaibiFi .
Результаты вычислений сведем в таблицу 5.5
Таблица 5.5 - Расчетная таблица по определению центробежного момента инерции
| № элемента | Fi, см2 | ai, см | bi, см | aibiFi,см4 |
| 1 | 37,5 | -54,25 | -67,75 | 137000 |
| 2 | 235 | -27 | -10,75 | 68500 |
| 3 | 437,5 | -31,75 | 65 | -900000 |
| ||||
Изгибающие моменты:
Напряжения
в точке А от моментов MXo
и MYo:
Суммарное
напряжение в точке А:
Напряжения
в точке В от моментов MXo
и MYo:
Суммарное
напряжение в точке В:
Рассматривая результаты расчетов, заключаем, что наибольшее напряжение (46,1 МПа) получено в точке В. Материал станины – стальное литье 35 Л (σв= 500 МПа).
Таким
образом, расчетные напряжения получились
меньше допускаемых. Исходя из этого, следует
полагать, что станина пресса может быть
изготовлена из чугуна марки СЧ 24-44 или
выполнена из стального литья.
5.6. Расчет шатуна
Рисунок 5.8 - Эскиз шатуна пресса
Площадь сечения А-А равна S=a∙b= 0,04464 м2.
Напряжение сжатия шатуна в сечении А-А определяется по формуле
где P –номинальное усилие пресса.
Коэффициент трения принимается равным 0,06.
Изгибающий момент, действующий на шатун, определяется по формуле /1. с. 270/
где - радиус головки шатуна соединяемой с эксцентриковым блоком, м;
- радиус головки шатуна
- расстояние между центрами головок шатуна, м;
- расстояние между центром
головки соединяемой с
Момент сопротивления определяется по формуле /4, с. 68/
где a, b – размеры по рисунку 5.8, м.
Напряжение изгиба в сечении определяется по формуле /1, с. 270/
Допускаемое напряжение в теле шатуна определяется по таблице /1, с. 270, табл. 40/. Для стали 45 при изгибе и сжатии =250·106 Па.
Результирующие напряжение в сечении А-А определяется по формуле
Расчет стержня на устойчивость
Допускаемое удельное давление принимается в соответствии с /1, с. 276, табл. 42/. Для холодновысадочных автоматов, малой головки шатуна и материале втулки Бр.ОС 10-10 =50·106 Па.
Удельное давление в малой головке шатуна определяется по формуле /1, с. 274/
где b – ширина малой опоры, м;
- диаметр цапфы, м.
Допускаемое удельное давление принимается в соответствии с /1, с. 176, табл. 42/. Для кривошипных прессов, большой головки шатуна и материале втулки Бр.ОС 10-10 =50·106 Па.
Удельное давление в большой головке шатуна определяется по формуле /1, с. 275/
где - длина кривошипной шейки, м;
- диаметр кривошипной шейки, м.
Расчет болтов крышки шатуна и пальцев шатуна
Масса ползуна с механизмом регулировки принимается равной 800 кг.
Масса шатуна принимается равной 450 кг.
Величина G определяется по формуле /1, с.277/
Силы массы и инерционных усилий определяется по формуле /1, с. 277/
где - радиус кривошипа, м;
- ускорение свободного падения, равняется 9,8 м/с2.
Усилие, действующее на болты, для шатунов, работающих на сжатие, определяется по формуле /1, с. 277/
где - номинальное усилие пресса, Н.
В соответствии с рекомендациями /1, с. 277/, для расчетов берется большое усилие P, т. е. 0,08·106 Н.
Допускаемое напряжение в болте определяется по таблице /1, с. 270, табл. 40/, для болта из стали 45 равно 100·106 Па.
Число болтов z в соответствии с техническими характеристиками на пресс, берется равное 2.
Диаметр
сечения болта принимается
Площадь сечения болта определяется по формуле
Напряжение в болте определяется по формуле /1, с. 277/
Площадь стягиваемой детали равняется 0,048395 м2.
Модуль упругости стягиваемой детали принимается равным 2,1·1011 Н/м2.
Модуль упругости болта принимается равным 2,1·1011 Н/м2.
Величина определяется по формуле /1, с. 277/
где lб – длина болта, м;
lд
– длина стягиваемой детали, м.
Значение в соответствии с рекомендациями /1, с. 277/, равно 240·106 Па.
Значение в соответствии с рекомендациями /1, с. 277/, равно 4,5.
Запас прочности по усталости определяется по формуле /1, с. 277/
Проверка пальца шатуна на прочность
Рисунок 5.9 – Эскиз палеца шатуна
Изгибающий момент в опасном сечении определяется по формуле /1, с. 277/
где = 0,09м - (размер на рисунке 5.9);
b = 0,06м – (размер на рисунке 5.9);
P – номинальное усилие пресса, Н.
Допускаемое напряжение принимается в соответствии с таблицей /1, с. 270, табл. 40/. Для пальца шатуна и стали 40Х =2500·106 Па.
Напряжение изгиба определяется по формуле /1, с. 278/
где dп – диаметр пальца, м.
Напряжение смятия опорных гнезд определяется по формуле /1, с. 278/
где dп – диаметр пальца, м.
Допускаемое удельное давление принимается по /1, с. 276, табл. 42/. Для малой головки шатуна холодновысадочного автомата и материала втулки Бр. ОС 10-10 =65·106 Па.
Удельное давление определяется по формуле /1, с. 278/
Расчет пальца шатуна на знакопеременные напряжения
Предел усталости стали при изгибе принимается в соответствии с /1, с. 192, табл. 28/, для стали 40Х равняется 400·106 Па.
Величина принимается равной = Па.
Амплитуда напряжений определяется по формуле /1, с. 278/
Среднее напряжение цикла определяется по формуле /1, с. 278/
Коэффициент влиянии асимметрии цикла принимается в соответствии с /1, с. 192, таб. 28/, для стали 40Х равняется 0,15.
Эффективный коэффициент концентрации принимается в соответствии с /1, с. 192, таб. 28/. Для значения равное 0 и больше 1000·106 Па =2,5.
Масштабный коэффициент ε принимается в соответствии с /1, с. 193, таб. 28/. При изгибе высокопрочной легированной стали и диаметре больше 100 мм ε=0,59.
Коэффициент снижения прочности принимается в соответствии с /1, с. 194, таб. 28/. При шлифованной поверхности и временном сопротивлении 1200·106 Па =1.
Коэффициент упрочнения принимается в соответствии с /1, с. 194, таб. 28/. При цементированной поверхности и пределе прочности сердцевины больше 1000·106 Па =2.
Значение определяется по формуле /1, с. 192, табл. 28/