Расчет основных геометрических параметров качалки

6.1 Расчет проушин

Расчетные условия:

Материал АК-6, .

Разрушающие усилия на проушину:

Размеры подшипников в проушинах, мм:

1) Толщина проушины, мм: , где а – припуск на заделку подшипника по ОСТ 1.03841-76, а=0,2мм. В соответствии с ГОСТ 8032-84 Принимаем . 2) Определим ширину проушины, мм: здесь . Принимаем .

Расчет проушины в точке 3 (рис. 3.1):

Рисунок 6.1 Схема проушин в

точках 2 и 3. Определим минимальную ширину проушины, мм, из условия запрессовки подшипника:

Принимаем ширину проушины .

Вычислим напряжение, МПа, в проушине:

Аналогичными вычислениями определим размер проушины в точке 2:

при этом и .

Расчет ступицы (точка 1, рис. 3.2):

1) Толщина проушины. В ступице установим два подшипника на расстоянии: тогда (с учетом заделки подшипников). 2) Ширина проушины, мм: . Из условия запрессовки подшипника: , при . Принимаем . Напряжение в ступице, МПа:

Рисунок 6.2 Схема ступицы.

 

6.3 Расчет потребных по прочности сечений тела детали

Усилия в стержнях:

Вычислим потребные площади поперечных сечений:

Форму сечений выбираем с учётом работы стержней на сжатие. Определим примерные геометрические параметры сечений, без учета их технологичности.

	Площадь сечения найдется, как . Ориентировочно принимаем и . Для определенности положим, что , тогда . Получаем, что .

 

 

Рисунок Сечение стержней.

 

Для стержня 1-3 получим: .

Принимаем для всех стержней. Тогда .

Стержень 1-2: , принимаем .

Стержень 2-3: , принимаем .

Доработаем полученные сечения с учетом требований технологичности (штамповочные уклоны, минимальные радиусы скругления, минимальные толщины полок).

Плоскость разъема штампа принимаем в плоскости симметрии качалки.

Рассмотрим стержень 1-3.

Для соотношения , штамповочный уклон .

При значение высоты ребра, расположенной в плоскости разъема штампа, минимальные значения радиусов скругления следующие:

Принимаем .

Минимальное значение ширины b определится:

Пересчитаем значение высот ребер:

для стержня 1-3 ;

для стержня 1-2 , принимаем ;

для стрежня 2-3 , принимаем .

Тогда с учётом технологичности сечение стержней примет вид:

Рисунок 3.6 Сечения стержней.

Вычислим значения действующих напряжений в поясах и значения коэффициентов избытка прочности:

В сжатой зоне работает только стержень 2-3, проверим его на потерю местной устойчивости:

,

где k - коэффициент учитывающий вид нагружения и закрепление, для

сечения со свободной полкой, получаем k = 0,8;

E -модуль упругости материала, для материала АК-6;

b -ширина полки, которая проверяется на потерю устойчивости;

δ -толщина полки.

Пересчитаем значение критического напряжения по другой формуле и сравним результат.

где - предел пропорциональности материала;

.

Для материала АК-6 принимаем .

Тогда , .

- условие выполняется, т.е. потеря устойчивости происходит до предела пропорциональности.

Найдем напряжения общей потери устойчивости.

,

где с - коэффициент, учитывающий закрепление, с = 1 для шарнирного соединения;

l - длина стержня;

i - радиус инерции сечения стержня, ;

J_x - момент инерции сечения, , определен с помощью САПР КОПАС.

и .

Стержень устойчивость не теряет.