Принимаем
.Закон изменения скорости:
, | (4) |
где |
Закон изменения ускорения:
, | (5) |
Графики приведены на рисунках 3, 4,5 Результаты расчетов в таблице 2.
Рисунок 3 – График перемещения
Рисунок 4 – График скорости
Рисунок 5 – график ускорения
4. РАСЧЁТ ГЛАВНОГО ВАЛА
4.1 Определение основных размеров главного вала
Определим исполнительные размеры главного вала:
Исходя из производственного опыта, примем
. . . . .Принимаем
, .Эксцентрицитет втулки определим по формуле [3]:
, | (6) |
При выборе эксцетрикового вала необходимо проверить диаметр эксцентрика
на условие отсутствия подрезки вала в месте перехода эксцентрика в коренные шейки:Эскиз главного вала представлен на рисунке 6.
Рисунок 6– Эскиз главного вала
4.2 Статический расчет исполнительного механизма
Для эксцентриковых валов применяют улучшенную сталь 45
.По формуле (7) определяем относительный крутящий момент
, [2]:, | (7) |
где - относительное плечо идеального механизма, м; - относительное плечо сил терния, м. | |
, | (8) |
где - коэффициент трения, . |
Относительное плечо идеального механизма рассчитывается по формуле (9), [2]:
. | (9) |
Усилие деформации
,действующее по ползуну рассчитывается по формуле (10), [3]:; ; | (10) |
где − коэффициент запаса прочности, [3], − коэффициент эквивалентной нагрузки, [3], − коэффициент концентрации напряжений при изгибе, [3], − коэффициент концентрации касательных напряжений [3], − масса муфты в сборе с маховиком −предел выносливости при изгибе. |
Для определения крутящего момента на главном валу воспользуемся формулой (11), [2]:
. | (11) |
Рисунок 7 – График приведенного плеча силы
Рисунок 8 – График усилия деформации
Рисунок 9 – График крутящего момента
5. РАСЧЕТ УЗЛА ШАТУН ─ ПОЛЗУН
5.1 Расчет шатуна
Шатун является ответственным элементом пресса, посредством которого осуществляется передача усилия со стороны ползуна на коленчатый вал. Чугунные шатуны дополнительно рассчитываются в сечении I-I.
Сжимающее напряжение:
и | (12) |
где - площадь регулировочного винта; - диаметр регулировочного винта; - площадь проточки под винт в шатуне. |
Рисунок 10 − Эскиз шатуна
Кроме сжимающих нагрузок шатун воспринимает изгибающий момент:
, | (13) |
где - расстояние от оси малой головки до опасного сечения |
Напряжение от изгиба:
, | (14) |
где - момент сопротивления изгибу сечения. |
Момент сопротивления изгибу сечения:
и . | (15) |
Напряжение от изгиба:
Результирующее напряжение в сечении:
. | (16) |
Для шатунов универсальных прессов: стальной винт (сталь 45)
и чугунный шатун (СЧ 25) . Шатун удовлетворяет условию.У шатунов регулируемой длины дополнительно проверяется резьба на смятие и изгиб.
Напряжение смятия резьбы:
, | (17) |
где - число витков; - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по виткам; - шаг резьбы. |