Предел выносливости при симметричном цикле изгиба
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

s -1=0,43sв =0,43 ×780=335 МПа.

 

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений

t -1 @ 0,58 s -1=0,58× 335,4=194 МПа.

 

Сечение А-А

Это сечение при передаче вращающего момента от электродвигателя через муфту рассчитываем на кручение . Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки. Коэффициент запаса прочности

S = St = t-1 / (Kt / et t v + Yt tm ) ,

где амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла

tv=tm =tmax/2=T1/2 Wк нетто,

здесь Wк нетто -момент сопротивления сечения кручению.

При d=32мм, b х h = 10 х 8мм ; t1=5 мм

Wк нетто=pd 3/ 16 – bt1(d-t1)2 /2 d = мм3.

tv=tm = МПа.

 

Принимаем Kt=1,68 (табл. П.2.26),

et= 0,76 (табл. П.2.29),

Yt=0,1.

 

S = St = >[ S]=2,5.  

 

Расчет ведомого вала

Материал вала –сталь 45 нормализованная

sв=570 МПа (табл. П.2.6).

 

Пределы выносливости:

s-1 =0,43 ×570=245 МПа,

t-1=0,58 ×245=142 МПа.

 

Сечение А-А.

Диаметр вала в этом сечении 70 мм.

Концентрация напряжения обусловлена наличием шпоночной канавки 

Ks=1,59 (табл. П.2.26),

Kt=1,49 (табл. П.2.26),

es=0,775 (табл. П.2.29),

et=0,67 (табл. П.2.29),

Ys=0,15,

Yt=0,1.

 

Изгибающий момент в горизонтальной плоскости

М¢ = Rx3 ×l2 = 115 × 82= 9,4×103 Н ×мм.

 

Изгибающий момент в вертикальной плоскости

М¢¢= Rу3 ×l2 + Fa d2/2=  Н ×мм.

 

Суммарный изгибающий момент в сечении А-А

М А-А =  Н ×мм.

 

Момент сопротивления кручению:

d=65мм, b= 18 мм ; t1=7 мм;

Wк нетто=pd 3/16 – bt1(d-t1)2/2 d = мм3.

Момент сопротивления изгибу:

Wиз нетто=pd 3/32 – bt1(d-t1)2/2 d= мм3.

Амплитуда и среднее напряжения цикла касательных напряжений

tv=tm = T2/2 Wк нетто= МПа.

Амплитуда нормальных напряжений изгиба

sv=MA-A/ Wизг нетто= МПа;

 среднее напряжение sm=0.

 

Коэффициенты запаса прочности:

 Ss= ;

 

St= .

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А-А

 

S= Ss×St /(Ss 2 + St2 )1/2 = .

 

 

Сечение К-К

Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом:

Ks/ es=3,40 (табл. П.2.28),

Kt/et=2,44 (табл. П.2.28),

Ys=0,15,

Yt=0,1.

 

Изгибающий момент

 М4 = Fв ×l3=5124 ×82=420200 Н×мм.

 

Осевой момент сопротивления

W=pd 3/32= мм3.

Амплитуда нормальных напряжений:

sv=smax=M4/ W= МПа;   

sm=0.

 

Полярный момент сопротивления кручению

Wк= 2W=2 × 26,9×103=53,8*103 мм3.

 

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

tv=tm = T2/2 Wr= МПа.

 

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

Ss=s-1 / (Ks/es × sv + Ys sm )= .

 

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

St= t-1/ (Kt/ et×t v +Yt × tm) = .

 

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения К-К

S= Ss×St /(Ss 2 + St2 )1/2 = .

 

Сечение Л-Л

Концентрация напряжения обусловлена переходом от Æ65 мм к Æ60 мм.

При D/d=65/60=1,08, r/d=2,25/60=0,04.

Ks=1,65, Kt=1,19 (табл. П.2.27),

es = 0,8; et=0,68 (табл.П.2.29).

 

Изгибающий момент тот же, что и в сечении К-К.

 

Осевой момент сопротивления

W=pd3 /32= 3,14×603/32=20,9*103 мм3.

 

Амплитуда нормальных напряжений изгиба

sv=sмах= М/ W=420200/20,9*103 =20,1 МПа.

 

Полярный момент сопротивления при кручении

Wк= 2W=2 20,9*103 × =41,8*103 мм3.

 

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

tv=tm = T2/2 Wr= МПа.

 

 

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

Ss=s-1 / (Ks/es × sv + Ys sm )= .

 

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

St= t-1/ (Kt/ et×t v +Yt × tm) = .

 

 

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечений Л-Л

S= Ss×St /(Ss 2 + St2 )1/2 = .

 

 

Сечение Б-Б

Концентрация напряжения обусловлена наличием шпоночной канавки:

Ks=1,59 (табл. П.2.26),

es = 0,8(табл. П.2.29),

 Kt=1,49 (табл. П.2.26),

 et=0,69 (табл. П.2.29).

Изгибающий момент (х1=60 мм)

МБ-Б=M4*x1/l3=420,2*103*60/85=296,6*103 Нмм.

 

Момент сопротивления сечения нетто при b=18 мм, t1=7мм

Wнетто=3,14×603/32-18×7×(60-7)2/2*60 =18290 мм3.

 

Амплитуда нормальных напряжений изгиба

svБ-Б/ Wнетто = 296600/18290=16,2 МПа.

 

Момент сопротивления кручению сечения нетто

Wк нетто=3,14×603/32-18*7*(60-7)2/2*60 =39480 мм3.

 

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

ts=t m=731500/2*39480=9,26 МПа.

 

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

Ss=s-1 / (Ks/es × sv + Ys sm )= .

 

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

St= t-1/ (Kt/ et×t v +Yt × tm) St= .

 

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечений Б-Б

S= Ss×St /(Ss 2 + St2 )1/2 = .

Сведем результаты проверки в таблицу.

Сечение   А-А К-К Л-Л Б-Б
Коэффициенты запаса   4,87 4,03 4,92 5,06

Во всех сечениях S < [S].


 

Рис. 9. Цилиндрический одноступенчатый зубчатый редуктор

 

Рис. 10. Цилиндрический одноступенчатый зубчатый редуктор (Горизонтальный разрез)


12. Технические требования

В зависимости от вида сборочной единицы и ее назначения технические требования могут быть самыми разнообразными. Наиболее часто встречаются следующие требования.

1. Требования к сборке. Указывают регулировочные зазоры между торцами подшипников ( если они необходимы и не указаны на чертеже); способ уплотнения плоскости разъема ( например: <<Плоскость разъема покрыть герметиком при окончательной сборке>>); указания по дополнительной обработке деталей при сборке ( например: <<Развальцевать>>, <<Отогнуть>>, <<Приварить>> и др.).

2. Требования по отделке. Например, по окраске изделия в сборе с указанием сорта и цвета краски: <<Необработанные наружные поверхности редуктора покрыть серой эмалью Гр.Гф-020/ЭМ.ПФ-133, серая 1V A>>.

3. Требования к эксплуатации. При необходимости указывают сроки замены подшипников, смены смазки и др.

Пункты технических требований должны иметь сквозную нумерацию. Каждый пункт технических требований записывают с красной строки.

Текстовую часть технических требований размещают только на первом листе независимо от того, на скольких листах изображен чертеж данного изделия и на каких листах находятся изображения, к которым относятся указания, приведенные в текстовой части. При этом текстовую часть располагают на поле чертежа над основной надписью в виде колонки шириной не более ширины основной надписи.

На чертеже общего вида редуктора, представленного на рис. 7 и 8, могут быть указаны следующие технические требования.

1. Валы собранного редуктора должны проворачиваться от руки плавно, без заеданий.

2. Сопряженные поверхности корпуса и крышек покрыть тонким слоем герметика ВГК-18 N 2 МРТУ 07-6012-63.

3. Необработанные наружные поверхности редуктора покрыть серой эмалью: Гр.Гф-020/ЭМ.ПФ-133, серая 1V A.

4. Редуктор обкатать без нагрузки при частоте вращения быстроходного вала n =1500 n-1 в течение 3 ч.

 



Техническая характеристика

Техническая характеристика расширяет сведения о конструкции сборочной единицы. На чертеже редуктора указывают:

-общее передаточное число,

-скорость вращения тихоходного вала,

-наибольший крутящий момент на тихоходном валу,

-геометрические параметры зубчатых передач и др.

Техническую характеристику помещают на свободном поле чертежа отдельно от технических требований, с самостоятельной нумерацией пунктов и снабжают заголовком << Техническая характеристика>>. Заголовок не подчеркивают.

 

Спецификация

Спецификация определяет состав сборочной единицы и необходима для изготовления, комплектования конструкторских документов и запуска в производство указанных изделий.

Спецификация в общем случае состоит из разделов, которые располагают в такой последовательности: документация; комплексы; сборочные единицы; детали; стандартные изделия; прочие изделия; материалы; комплекты. Наличие тех или иных разделов определяется составом специфицируемого изделия. Заголовок раздела записывают в графе <<Наименование>> и подчеркивают.

В раздел Документация вносят документы, составляющие основной комплект конструкторских документов специфицируемого изделия.

В разделы Комплексы, Сборочные единицы и Детали изделия записывают в алфавитном порядке сочетания начальных знаков (букв) и в порядке возрастания цифр, входящих в обозначение.

 В раздел Стандартные изделия записывают изделия, применяемые по государственным стандартам, республиканским стандартам, отраслевым стандартам, стандартам предприятия (для изделий вспомогательного производства). В пределах каждой категории стандартов запись производят по группам изделий одного функционального назначения (например, подшипники, крепежные изделия и т.п.), в пределах каждой группы - в алфавитном порядке наименований изделий, в пределах каждого наименования - в порядке возрастания обозначения стандартов, в пределах каждого обозначения стандарта - в порядке возрастания основных параметров или размера изделия.

В раздел Прочие изделия вносят изделия, применяемые по основным конструкторским документам (по техническим условиям), за исключением стандартных.

В раздел Материалы вносят все материалы, непосредственно входящие в специфицируемое изделие.

В раздел Комплекты вносят ведомости эксплуатационных документов и документов для ремонта, комплекты монтажных частей, сменных частей, запасных частей, инструмента и принадлежностей.

 


 

ЛИТЕРАТУРА

1. Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие для вузов / С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцев и др. М.: Машиностроение, 1984. 560 с.

2. Баранов Г.Л., Песин Ю.В. Выбор материала и определение допускаемых напряжений при расчете зубчатых передач с использованием ЭВМ: Методические указания к курсовому проекту по деталям машин. Свердловск: УПИ, 1989.19 с.

3. Курсовое проектирование деталей машин / В.Н. Кудрявцев,        Ю.А. Державец, И.И. Арефьев и др. Л.: Машиностроение , 1984. 400 с.

4. Баранов Г.Л., Песин Ю.В. Расчет цилиндрических зубчатых передач с использованием ЭВМ: Методические указания к курсовому проекту по деталям машин. Свердловск: УПИ, 1989. 19 с.

5. Казанский Г.И. Детали машин: Методические указания по выполнению курсового проекта. Свердловск : УПИ, 1991. 50 с.

6. Курсовое проектирование деталей машин / С. А. Чернавский,        К.Н. Боков, И. М. Чернин и др. М.: Машиностроение, 1988. 416 с.

7. Чекмарев А.А., Осипов В.К. Справочник по машиностроительному черчению. М.: Высш. шк.; Академия, 2000.493 с.

8. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. М.: Высш. шк.; 1991.432 с.




Приложение 1

Пример оформления спецификации на редуктор ( рис.9 и 10 )

Формат Зона Поз

Обозначение

Наименование

Кол.

Примечание

 

Документация

 

Пояснительная записка

1

 

Сборочный чертеж

1

 

Детали

  1

Вал- шестерня ведущий

1

Сталь 45

  2

Кольцо уплотнительное

1

Войлок

  3

Крышка подшипника сквозная

1

Чугун СЧ 15-32

  4

Прокладка регулировочная

2

Сталь 10

  5

Кольцо мазеудерживающее

2

Сталь Ст.3

  6

Крышка подшипника глухая

1

Чугун СЧ 15-32

  7

Кольцо уплотнительное

1

Войлок

  8

Шайба торцовая

1

Сталь Ст.3

  9

Планка стопорная

1

Сталь Ст.3

  10

Корпус редуктора

1

Чугун СЧ 15-32

  11

Крышка корпуса

1

Чугун СЧ 15-32

  12

Крышка смотрового окна

1

Чугун СЧ 15-32

  13

Прокладка

1

Картон

  14

Крышка подшипника глухая

1

Чугун СЧ 15-32

  15

Маслоуказатель жезловый

1

Сталь Ст.3

  16

Прокладка

1

Резина маслостойкая

  17

Пробка

1

Сталь Ст.3

  Фамилия Подп.

Дата

Студент

Редуктор

косозубый

одноступенчатый

Лит.

Лист Масшт

Руковод

1х1

Консул

УГТУ

Кафедра Детали машин

                                 

 

 

Формат Зона Поз. Обозначение Наименование Кол.

Примечание

    18   Звездочка ведущая 1

Сталь 40Х

    19   Крышка подшипника сквозная 1

Чугун СЧ 15-32

    20   Кольцо распорное 1

Сталь Ст.3

    21   Кольцо мазеудерживающее 2

Сталь Ст.3

    22   Втулка распорная 1

Сталь Ст.3

    23   Колесо зубчатое 1

Сталь 45

    24   Вал ведомый 1

Сталь 45

    25   Прокладка регулировочная 2

Сталь 10

           

 

        Стандартные изделия  

 

    31   Болт М10x30 ГОСТ 7808-70  

 

    32   Шайба пружинная 10 ГОСТ6402-70  

 

    33   Болт М6x20 ГОСТ 7808-70  

 

    34   Болт М16x100 ГОСТ 7808-70  

 

    35   Гайка М6 ГОСТ 5915-70  

 

    36   Шайба пружинная 16 ГОСТ6402-70  

 

    37   Болт М16x110 ГОСТ 7808-70  

 

    38   Гайка М16 ГОСТ 5915-70  

 

    39   Шайба пружинная 16 ГОСТ6402-70  

 

    40   Болт М12x30 ГОСТ 7808-70 4

 

    41   Гайка М12 ГОСТ 5915-70 4

 

    42   Шайба пружинная 12 ГОСТ6402-70 4

 

    43   Болт М10x32 ГОСТ 7808-70 1

 

    44   Болт М12x30 ГОСТ 7808-70 12

 

    45   Шайба пружинная 12 ГОСТ6402-70 12

 

    46   Шпонка 16x10x80 ГОСТ 23360-78 1

 

    47   Шпонка 18x11x70 ГОСТ 23360-78 1

 

    48   Подшипник 313 ГОСТ 8338-75 2

 

    49   Подшипник 308 ГОСТ 8338-75 2

 

    50   Штифт 10x35 ГОСТ 3129-70 2

 

           

 

        Прочие изделия  

 

    51   Пресс- масленка М10x1 ГОСТ 20905-75 4

 

           

 

           

 

           

 

           

 

           

 

           

 

 

 

Лист
 
               


Приложение 2

Справочные данные для выполнения расчетов

Таблица П.2.1

Дата: 2018-11-18, просмотров: 470.