Механическая часть. Мехчасть отовый. Аннотация

• Название: Аннотация
• Анкор: Механическая часть
• Дата: 23.03.2022
• Размер: 152.98 Kb.
• Имя файла: Мехчасть отовый.docx
• Тип: Курсовой проект; #410549
• страница: 6 из 9

2. Проектирование и расчет системы буксового рессорного подвешивания

2.1. Листовые рессоры и методика их расчета

2.1.1. Общие сведения об устройстве и изготовлении листовых рессор

Листовые рессоры представляют собой упругие элементы и одновременно обладают способностью гасить вертикальные колебания за счет сил трения, возникающих между листами при прогибах рессор. Листовые рессоры в соответствии с ГОСТ 1425-91 изготовляются из листов рессорно-пружинной кремнистой стали марок 55С2 и 60С2. Для повышения выносливости металла листы рессоры после термообработки подвергают дробеструйному наклепу, а для повышения чувствительности рессоры к изменению нагрузки и уменьшению износа листов их поверхности перед сборкой покрывают смесью машинного масла (25 %), солидола (25 %) и графита (50 %). В средней части на пакет листов в горячем состоянии надевают хомут, изготовленный из углеродистой стали Сталь 10 или Ст.3, и обжимают его одновременно со всех сторон на прессе.

2.1.2. Расчет основных характеристик листовой рессоры

При упрощенном расчете листовых рессор обычно пользуются формулами идеализированной рессоры, не учитывая при этом ряд факторов, имеющих место в реальных условиях: трение между листами, заделку листов под нагрузкой и др. Исходными данными для расчета являются: количество наборных листов m, количество наборных листов n, ширина листа b, толщина листа h, ширина хомута а, расчетная длина рессоры L и статическая нагрузка на рессору Рр.

Величина статической нагрузки рессоры в кН определяется по формуле



где 2П – нагрузка от колесной пары на рельсы, кН;

Мн – неподрессоренная масса, приходящаяся на одну ось при опорноосевом подвешивании тяговых двигателей, состоит из массы колесной пары, букс, половины массы тягового двигателя, шестерен, кожухов зубчатых передач и других деталей, укрепленных на двигателе, а также, 2/3 массы листовых рессор, т. е.:




где Мкп – масса колесной пары и двух зубчатых колес;

Мбукс – масса буксы;

Мтед – масса кронштейна подвески тягового двигателя;

Мш – масса зубчатой шестерни;

Мкзп – масса кожуха зубчатой передачи;

Млр – масса листовой рессоры.

Рессора, представленная расчетной схемой (рис. 2.2), под действием внешней нагрузки испытывает деформацию изгиба. Возникающие при этом напряжения δи (МПа), рассчитывают по формуле



Для обеспечения достаточной прочности листовой рессоры в условиях эксплуатации напряжения, рассчитанные по формуле (2.1.3), не должны превышать некоторое допускаемое значение [б] с учетом коэффициента запаса статической прочности, т. е. должно выполняться условие




где – минимально допустимое значение коэффициента запаса статической прочности для листовой рессоры, рекомендуется = 1,6. Значение допускаемого напряжения при расчете листовых рессор принимается равным 1050 МПа.

Из расчётов видно, что условие выполняется ˂656,25 отсюда следует, что прочность листовой рессоры обеспечена.

Жесткость листовой рессоры Жр (кН/м) определяется выражением



где Е=2,06*10⁸, КПа – модуль упругости рессорной стали (модуль первого

рода);

а – ширина хомута для существующих конструкций листовых рессор, используемых на серийных электровозах, находится в пределах от 0,1 м до 0,14 м.

Статический прогиб листовой рессоры fст. р (м) под расчетной нагрузкой определяется по формуле



Максимальная (предельная) нагрузка на рессору (кН) определяется из условия допускаемых напряжений по формуле



а прогиб рессоры под этой нагрузкой – по формуле



Сила трения, возникающая в листовой рессоре в процессе колебаний надрессорного строения, может быть определена выражением



где – коэффициент относительного трения. Величина этого коэффициента может быть определена по формуле




где – коэффициент трения между листами рессоры, зависящий от наличия смазки; для новых рессор рекомендует от 0,2 до 0,4. Величина силы трения, необходимая для выполнения указанных выше условий обеспечивается при = 5–7 %.

Вывод: При проектировании листовой рессоры, рассчитывается её прочность в условиях эксплуатации напряжения. Из расчетов получим σ_изг=9,278693182 МПа, сравнивая с допустимым значением [σ]=656 МПа. Делаем вывод, что прочность листовой рессоры выполняется.

Также, сравнивается с допустимым, коэффициент трения φ_тр=4.8%, при допустимом [φ_тр]=5-7%. Условие выполняется.