Расчет деталей усовершенствованной тормозной камеры с пружинным энергоакуумулятором

Фиксирующий механизм служит для удержания силовой пружины в сжатом положении. Таким образом детали механизма фиксирования должны выдерживать значительные нагрузки в течении длительного времени. Детали фиксатора включают в себя цилиндрические и сферические поверхности, что приводит к образованию высоконагруженных звеньев. Расчетная схема фиксирующего механизма приведена на рисунке 5.1.

Рисунок 4.1 Расчетная схема фиксирующего механизма

1 – направляющая поршня (неподвижная деталь фиксатора);

2 – поршень; 3 – распорный золотник; 4 – распорный шарик.

Прочность и долговечность контактирующих поверхностей оценивают по контактным напряжениям. Расчетные контактные напряжения при касании в точке определяются по формуле:

, (4.1)

где Fn – сила прижатия, нормальная к поверхности контакта,

в сжатом состоянии Fn = 800 кг = 7840 Н (с. 169 [1]);

Епр – модуль упругости, для стали Епр = 2*105 МПа;

ρпр – радиус кривизны поверхности контакта, м;

Радиус кривизны поверхности:

, (4.2)

где r1, r2 – радиусы поверхностей.

Определим силы действующие в механизме фиксатора. Для этого рассмотрим рисунок 5.1. Рассмотрим уравнения равновесия системы в проекциях на оси ОХ и ОУ:

∑OX: Rx – N = 0, (4.3)

R*cosα – N = 0, N = R*cosα, (4.3.1)

∑OY: Ry – F = 0, (4.4)

R*sinα – F = 0, , (4.4.1)

подставляя численные значения в выражения (5.3.1) и (5.4.1) получим

Н,

Н.

Условие прочности для кинематической пары 1 – 4:

, (4.5)

где n – число опорных шариков.

мм,

МПа,

для закаленной стали МПа, следовательно условие прочности выполняется. Кинематическая пара 1 – 4 наиболее нагружена по отношению к другим элементам, значит прочность остальных элементов обеспечивается.

Расчет винтовой пары приспособления для механического растормаживания

Основным видом разрушения крепежных резьб является срез витков. В соответствии с этим основным критерием работоспособности и расчета для крепежных резьб являются прочность, связанная с напряжениями среза τ. Винт в соединении находится нагруженным растягивающей силой. Следовательно винт необходимо рассчитать по нормальным напряжениям растяжения. Тогда условие прочности при центральном растяжении примет вид (с. 28 [7]):

, (4.6)

где F – усилие растяжения (усилие пружины в сжатом состоянии), Н;

d – диаметр винта, м;

δ max – максимальные напряжения растяжения, МПа.

Показатель максимального напряжения растяжения показывает максимально допустимые нагрузки с учетом коэффициента запаса прочности.

, (4.7)

где [δ] – предельные напряжения при растяжении, МПа,