Проектировочный расчёт валов
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Предварительный расчет валов состоит в определении диаметров из условия изгибной прочности.

Определяем крутящий момент на 1-ом ведущем валу:

T1=9550·P/n1=9550·5,5/965=54,43 Н·м;


Уровень прочности при расчете вала на кручение имеет вид: T=T/Wp<=[T];

Принимаем =20МПа.

 

Wp=0,2·d13;

 

Откуда

из конструктивных соображений d1=24 мм.

Определяем предварительно по крутящему моменту диаметр 2-го вала ступени редуктора;

T2=T1·U12· =54,43·7,5·0,98·0,995=398Н·м;

Принимаем

 


Проверочный расчёт быстроходного вала

Для расчета вала необходимо составить его расчетную схему. Вал представим как балку на двух опорах: шарнирно-подвижной и шарнирно-неподвижной. После этого необходимо:

- разметить точки, в которых расположены условные опоры;

- определить величину и направление действующих на вал сил: окружной , радиальной . В планетарной передаче эти силы взаимокомпенсируются. Поскольку на валы не действуют осевые силы, то .

- построить эпюры изгибающих и крутящих моментов.

Разбиваем вал на участки.

L1 = 65мм, L2 = 62мм, L3 = 68мм.

Силы действующие в зацеплении:

- сила от муфты Fm.

, где Dm – диаметр муфты.

Найдём моменты действующие на вал и построим эпюру моментов.

.

Рис. 2 – Эпюра изгибающих моментов

 

Определим суммарные изгибающие моменты (рис. 2):

- изгибающий момент в вертикальной плоскости:


;

 

- изгибающий момент в горизонтальной плоскости:

;

- суммарный изгибающий момент в опасном сечении вала:


Расчёт на статическую прочность

Данный расчёт производят в целях предупреждения остаточных пластических деформаций в том случае, если вал работает работает с большими перегрузками (кратковременными).

При этом кратковременные напряжения определяют по формуле:

,

.

.



Расчёт на выносливость

Данный расчёт проводят в форме проверки коэффициента запаса прочности по усталости. Коэффициент запаса при одновременном действии нормальных и касательных напряжений

,

 

где – коэффициент запаса для нормальных напряжений;

– коэффициент запаса для касательных напряжений.

 

.

 

Здесь = 250 МПа – предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений изгиба;

, – для изменения напряжений изгиба по симметричному знакопеременному циклу;

– эффективный коэффициент концентрации напряжений для детали.

МПа.

,

 

где = 1,8 – эффективный коэффициент концентрации напряжений для полированного образца;

= 1,25 – коэффициент состояния поверхности;

= 0,86 – коэффициент влияния абсолютных размеров детали;

= 1,5 – коэффициент влияния упрочнения.

= 1,47.

Коэффициент запаса

= 5,7.

Коэффициент запаса для касательных напряжений

.

 

Здесь = 210 МПа – предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле напряжений кручения;

 – для нереверсивной передачи при изменении напряжений кручения по пульсирующему отнулевому циклу;

– эффективный коэффициент концентрации напряжений для детали;

= 0,05 – коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений при кручении.

= 9,8 МПа.

,


где = 1,45 – эффективный коэффициент концентрации напряжений для полированного образца;

= 1,25 – коэффициент состояния поверхности;

= 0,86 – коэффициент влияния абсолютных размеров детали;

= 1,5 – коэффициент влияния упрочнения.

= 1,29.

Коэффициент запаса

= 16.

Коэффициент запаса при одновременном действии нормальных и касательных напряжений

.


Дата: 2019-12-10, просмотров: 232.