8.3.3 Тихоходный вал
В качестве материала тихоходного вала принимаем сталь 45: диаметр заготовки . Из табл. 9.1 для стали 45 при диаметре заготовки не более 120 мм и твердости не ниже 240 НВ выписываем: , , , .
Анализ конструкции тихоходного вала и эпюр изгибающих , и крутящего моментов показывает, что предположительно опасными сечениями являются сечения K и D.
Расчет сечения K на сопротивление усталости. Диаметр вала в этом сечении . Концентратор напряжений в сечении K - ступенчатый переход от диаметра к диметру . Определим отношения и .
Для данного ступенчатого перехода при радиусе канавки для выхода шлифовального круга определим отношения: , . По табл. 9.3 при коэффициенты и . По табл. 9.6 для легированной стали при изгибе и кручении для (сталь легированная) линейным интерполированием коэффициент . Тогда отношения: и .
Посадочная поверхность вала дополнительно не упрочняется и коэффициент .
Суммарные коэффициенты :
;
Результирующий изгибающий момент в рассматриваемом сечении К:
Крутящий момент в данном сечении .
Для круглого сплошного сечения К диаметром в соответствии с табл. 9.2:
Осевой момент сопротивления сечения:
Полярный момент сопротивления сечения:
Амплитуда напряжений цикла:
Среднее напряжение цикла: ; .
Коэффициенты :
;
.
Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям:
;
.
Коэффициент запаса прочности по усталости в сечении К:
Сопротивление усталости вала в сечении К обеспечивается.
Расчет сечения D на сопротивление усталости. Диаметр вала в этом сечении . Концентраторы напряжений в сечении D - посадка с натягом ступицы червячного колеса на вал, а также шпоночный паз. Рядом с опасным сечением D находится третий концентратор напряжений – ступенчатый переход с канавкой для выхода шлифовального круга,
Для каждого из концентраторов напряжений определим отношения и .
Концентратор напряжений - посадка на вал с натягом ступицы колеса. По табл. 9.5 при для диаметра вала и посадки I линейным интерполированием и .
Концентратор напряжений - шпоночный паз. По табл. 9.4 при для валов со шпонками и . По табл. 9.6 при (сталь легированная) линейным интерполированием коэффициент (при изгибе и кручении). Тогда и .
Концентратор напряжений - ступенчатый переход с канавкой для выхода шлифовального круги Для ступенчатого перехода от ступени вала диаметром к ступени диаметром при радиусе канавки для выхода шлифовального круга определим отношения: , . По табл. 9.3 при коэффициенты и . По табл. 9.6 для легированной стали при изгибе и кручении для (сталь легированная) линейным интерполированием коэффициент . Тогда отношения: и .
Таким образом, из трёх концентраторов напряжений в качестве расчётного принимаем посадку на вал с натягом ступицы конического колеса, так как для данного концентратора напряжений получены наибольшие отношения и .
Посадочная поверхность вала дополнительно не упрочняется и коэффициент .
Суммарные коэффициенты :
;
.
Результирующий изгибающий момент в рассматриваемом сечении D:
Крутящий момент в данном сечении .
Для круглого сплошного сечения D диаметром в соответствии с табл. 9.2:
Осевой момент сопротивления сечения:
Полярный момент сопротивления сечения:
Амплитуда напряжений цикла:
Среднее напряжение цикла:
; .
Коэффициенты :
;
.
Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям:
;
.
Коэффициент запаса прочности по усталости в сечении D:
Сопротивление усталости вала в сечении D обеспечивается.
Расчет сечения K и D на статическую прочность. Коэффициент перегрузки .
Эквивалентное напряжение:
Для сечения K:
Для сечения D:
Предельное допускаемое напряжение: .
Статическая прочность вала в сечении K и D обеспечивается, так как .
... проекта по “Деталям машин” были закреплены знания, полученные за прошедший период обучения в таких дисциплинах как: теоретическая механика, сопротивление материалов, материаловедение. Целью данного проекта является проектирование привода цепного конвейера, который состоит как из простых стандартных деталей, так и из деталей, форма и размеры которых определяются на основе конструкторских, те
... Результаты расчётов сводятся в табл.1.2 и являются исходными данными для всех следующих расчётов. Таблица 1.2 Результаты кинетического и силового расчётов привода Параметры № вала N, кВт ω рад/с М,Нм 1 16,5 102,05 161,7 2,98 47,68 2 15,7 34,24 458,5 4 3 14,9 8,56 1740 4 4 14,3 2,14 6682 1 5 13 2,4 6542 2. Расчет ...
... – КПД зубчатой цилиндрической прямозубой передачи; η3 = 0,99 – КПД пары подшипников качения, η4 = 0,8 – КПД цепной передачи Потребная мощность электродвигателя Частота вращения вала двигателя nЭ = n3 ∙ uРЕД ∙ uЦИЛ Где: – частота вращения вала конвейера; uРЕД = 16…50 – интервал передаточных чисел редуктора; uЦИЛ = 2,5…5 – интервал передаточных ...
... 12,4-14,5 мм. Назначаем dк = 25 мм. dбк ≥ 25+3 ּ 1 = 28 мм. Назначаем dбк = 28 мм. dп = 25-3 ּ 1,5 = 21,5 мм. Назначаем dп = 20 мм. dбп ≥ 20+3 ּ 1,5 = 24,5 мм. Назначаем dбп = 25 мм. 3.2.3 Проверочный расчет валов Плоскость YOZ (вертикальная). Для определения реакции Rb воспользуемся уравнением (3.4) - Fr1 ּ 28+Fa2 ּ 45+Fr2 ּ 39+Fa1 ...
0 комментариев