- •Министерство образования и науки украины донецкий национальный технический университет
- •Научно-исследовательская работа
- •Реферат
- •Цель и задачи исследованиЙ
- •Исходные данные (главный редуктор поворотного блока резания очистного комбайна укд300)
- •2.Разработка комплексной методики прочностного расчета поворотного блока резания комбайна укд 300 в среде сапр apm win machine
- •2.1 Расчет зубчатых передач в модуле apm Trans
- •2.1.1 Передача 1-я (укд300.11.01.201 - укд300.11.01.216)
- •Результаты расчета в модуле аpм Trans
- •2.1.2 Передача 2-я (укд300.11.01.216 - укд300.11.01.221)
- •Результаты аpм Trans
- •2.1.3 Передача 4-я (укд300.11.01.101 - укд300.11.01.335)
- •Результаты аpм Trans
- •2.1.4Передача 5,6-я (укд300.11.01.335 - укд300.11.01.335)
- •Результаты аpм Trans
- •2.1.5 Передача 7-я (укд300.11.01.335 - укд300.11.01.102)
- •Результаты аpм Trans
- •2.2 Расчет валов в модуле apm Shaft
- •2.2.1 Вал укд300.11.01.201
- •2.2.2 Вал укд300.11.01.003
- •Собственные частоты
- •2.2.3 Вал укд300.11.01.238
- •2.2.4 Вал укд300.11.01.262
- •2.2.5 Вал укд300.21.01.268
- •2.2.6 Вал укд300.11.01.033
- •2.2.7 Вал укд300.11.01.034
- •2.2.8 Вал укд300.11.01.035
- •2.2.9 Вал укд300.21.01.035
- •2.3 Расчета подшипников в модуле apm Bear
- •2.3.1 Подшипник роликовый радиальный 32124
- •2.3.2 Подшипник шариковый радиальный 220
- •2.3.3 Подшипник роликовый сферический 3517
- •2.3.4 Подшипник роликовый радиальный 2217
- •2.3.5 Подшипник роликовый сферический 3516
- •2.3.6 Подшипник роликовый сферический 3620
- •2.3.7 Подшипник роликовый сферический 3620
- •2.3.8 Подшипник роликовый радиально-упорный 7530
- •2.3.9 Подшипник роликовый сферический 3622
- •2.4 Конечно-элементного анализа напряженного состояния корпуса в модуле apm Structure 3d
2.2.9 Вал укд300.21.01.035
Таблица 1. Радиальные силы
N |
Расстояние от левого конца вала, мм |
Модуль, Н |
Угол, град |
0 |
178.00 |
81768.41 |
45.00 |
1 |
685.00 |
131849.84 |
63.81 |
Таблица 2. Моменты кручения
N |
Расстояние от левого конца вала, мм |
Значение, Нxм |
0 |
178.00 |
-18213.00 |
1 |
685.00 |
18213.00 |
Таблица 3. Реакции в опорах
N |
Расстояние от левого конца вала, мм |
Реакция верт., Н |
Реакция гориз., Н |
Реакция осевая, Н |
Модуль, Н |
Угол, град |
0 |
380.00 |
-101799.60 |
-118974.17 |
0.00 |
156582.28 |
-139.45 |
1 |
807.00 |
-14218.40 |
-57154.83 |
0.00 |
58896.84 |
-166.03 |
Так как полученное значение коэффициента запаса прочности больше минимально допустимого (1.5), следовательно, условие прочности соблюдается.
2.3 Расчета подшипников в модуле apm Bear
В модуле APMBearмогут быть рассчитаны подшипники восьми наиболее распространенных типов и выполнен весь комплекс проверочных расчетов, когда по известной геометрии подшипника рассчитываются его выходные характеристики. Этот модуль предоставляет пользователю возможность наглядно как качественно, так и количественно оценить пригодность подшипника или пары подшипников и в случае необходимости наметить пути для подбора параметров более эффективных опор. Особенностью данного модуля является возможность расчета неидеальных подшипников (когда погрешностями изготовления подшипника нельзя пренебречь).
С помощью модуля APMBearможно рассчитать:
перемещения (жесткость);
долговечность;
момент трения;
наибольшие контактные напряжения;
потери мощности;
тепловыделение;
силы, действующие на тела качения.
Расчет на долговечность сводится к определению времени работы подшипника до момента начала выкрашивания дорожек качения.
В исходных данных указывается все геометрические размеры подшипника, которые можно вести как в ручную, так и воспользовавшись встроенной базой данных, в которую включены большинство стандартных подшипников; режимы и условия работы. Нагрузки, действующие на подшипник, могут быть произвольными.
Результаты расчета представляются различными способами в виде: таблиц со статическими характеристиками; гистограмм компонент перемещений; пространственного поля положений центра подшипника; анимации движения подшипника; графиков, описывающих изменения параметра по углу поворота подшипника.
Ниже, в качестве примера, приведены расчеты подшипников, входящих в состав редуктора поворотного блока резания очистного комбайна УКД 300.
Исходные данные: геометрия, точность, условия работы приведены в таблицах, а результаты расчета – в виде таблицы с основными результатами, а также графиков и гистограмм.
2.3.1 Подшипник роликовый радиальный 32124
Исходные данные:
Таблица 1. Геометрия
Внешний диаметр |
180.000 |
мм |
Внутренний диаметр |
120.000 |
мм |
Диаметр тела качения |
15.000 |
мм |
Число тел качения |
24.000 |
|
Длина ролика |
15.000 |
мм |
Число рядов тел качения |
1.000 |
|
Таблица 2. Точность
Радиальные биения внешн. кольца |
0.015 |
мм |
Радиальные биения внутр. кольца |
0.010 |
мм |
Таблица 3. Условия работы
Радиальная сила |
6724.000 |
Н |
Рад. смещение преднатяга |
0.000 |
мм |
Скорость вращения |
1472.000 |
об/мин |
Коэфф. динамичности |
1.300 |
|
Тип нагружения |
Переменная |
|
Таблица 4. Резюме
Средняя долговечность |
395145.313 |
час |
Максимальное контактное напряжение |
814.399 |
Н/кв.мм |
Выделение тепла |
90705.700 |
Дж/час |
Радиальные биения |
10.963 |
мкм |
Боковые биения |
-0.322 |
мкм |
Момент трения |
0.163 |
Н*м |
Потери мощности |
25.196 |
Вт |
Ресурс работы подшипника превышает заданный, следовательно, обеспечивается необходимая долговечность.