где
Ограничения:
где
– эквивалентное напряжение по IVтеории прочности;
– нормальные напряжения вала от изгибающего момента
– касательные напряжения от крутящего момента ;
–минимальный конструктивно-принятый внешний диаметр вала.
Решение приведенной математической модели выполнялось в среде Excel с помощью надстройки «поиск решения» (см. Приложение А). Полученные результаты оптимизации:
; ; ; ,
, , .
Соединения рычага с приводным валом
С целью обеспечения удобства сборки опорного узла органа управления соединение рычага с приводным валом выполняется разъемным Для фиксации втулки на валу применяется болтовое соединение. Для передачи крутящего момента с рычага на приводной вал механизма управления применяют коническое болтовое соединение. Посадку вала в отверстие втулки чаще всего применяют с гарантированным зазором. Для исключения люфтов в соединении устанавливаются конические болты, при затяжке которого удается выбрать зазоры и обеспечить неподвижное сочленение вала и втулки. Для увеличения надежности сочленения применяем два болта, и устанавливаем их во взаимно перпендикулярных плоскостях с некоторым смещением вдоль оси вала.
Рисунок 1.24 – Болтовое соединение рычага с полым приводным валом
В качестве материала конического болта выбираем Сталь 30ХГСА, обладающий следующими физико-механическими свойствами:
―плотность;
― модуль упругости;
― предел текучести;
― предел прочности;
― предел прочности на сдвиг.
Размеры конического болта выбирают из условия работы его на срез:
- диаметр конического болта;
- число болтов;
- количество плоскостей среза;
- крутящий момент;
- диаметр вала.
Принимаем .
Для соединения рычага с приводным валомвыбираем болт конический3033А-4-34[5, с. 73], шайбу радиусную 1272С50-4-28 [5, с. 74], гайку М4-6H.026 ОСТ92-4705-86.
Проектировочный расчет опорных узлов валов
Органы управления соединяют неподвижно с приводными валами. Последние представляют собой двухопорные балки. В качестве опор выступают подшипники качения или скольжения. Если приводной вал проходит через весь корпус и соединяет жестко между собой обе консоли поверхности управления, то в опорном узле достаточно установить только один подшипник.
Подшипники, работающие в условиях неполного вращения, рассчитываются на статическую грузоподъемность по условию:
- эквивалентная статическая радиальная нагрузка;
- статическая грузоподъемность радиального и радиально-упорного подшипников.
Величина определяется по формуле:
Статьи о транспорте: