8.2 Расчет валов на усталостную прочность
Цель расчета – определить коэффициенты запаса прочности в опасных сечениях вала и сравнить их с допускаемыми: . Методика расчета описана в учебном пособии Шейнблит А.Е., «Курсовое проектирование деталей машин», стр. 267–273.
1. Расчет быстроходного вала на усталостную прочность
На валу два опасных сечения при суммарных изгибающих моментах в сечении 2-й ступени , 3-й -.
1) Опасное сечение 2-й ступени под подшипником опоры, смежной с консольной нагрузкой.
Опасное сечение 2-й ступени определяют два концентратора напряжений – посадка подшипника с натягом и ступенчатый переход галтелью (т. к. ) между 2-й и 3-й ступенью с буртиком , где , - диаметр 3-й ступени вала, .
Определяем напряжения в сечении.
а) Нормальные напряжения: , где - суммарный изгибающий момент во 2-м сечении, - осевой момент сопротивления сечения вала, следовательно, .
б) Касательные напряжения:
, где - полярный момент инерции сопротивления сечения вала,- крутящий момент,
.
Определяем коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений, учитывая, что вал без поверхностного упрочнения:
, ,
где - эффективные коэффициенты концентрации напряжений, - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, - коэффициент влияния шероховатости.
Для ступенчатого перехода галтелью , (так как , , ), , тогда , а .
Для посадки подшипника с натягом , а .
Так как > и >, то для дальнейшего расчета будем использовать наибольшие значения отношений , а .
(, вид механической обработки – шлифование),
, .
Определяем пределы выносливости:
, ,
где и - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения.
, .
Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
; .
Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:
.
2) Опасное сечение 3-й ступени под шестерней.
Концентратор напряжений (так как ) – ступенчатый переход галтелью (т. к. ) между диаметром впадин шестерни и диаметром ступени с буртиком .
Определяем напряжения в сечении.
а) Нормальные напряжения: , где - суммарный изгибающий момент во 2-м сечении, - осевой момент сопротивления сечения вала, следовательно,
.
б) Касательные напряжения:
, где - полярный момент инерции сопротивления сечения вала,- крутящий момент,
.
Коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений:
;
, (так как , , ), ,
(, вид механической обработки – обточка),
; .
, ,
где и .
Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
; .
Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:
.
... конструкцию. Проект – это техническая документация, полученная в результате проектирования и конструирования. Цель работы: рассчитать спроектировать и сконструировать одноступенчатый горизонтальный цилиндрический редуктор с шевронным зубом и клиноременную передачу для привада шестеренного насоса. 1. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КЕНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ Определим общий КПД привода ...
... в часах: где n1 –частота вращения ведущего вала редуктора. Ведомый вал несёт такие же нагрузки, как и ведущий: Fa=...H; Fr=...H; Ft=...H. Нагрузка на вал от муфты Fм=...Н. Из первого этапа компоновки: L2=...м. L3=...м. Составляем расчётную схему вала: Реакции опор: Горизонтальная плоскость Проверка: Вертикальная плоскость: Проверка: ...
... напряжения σэкв = 1, 3 Fр / А (109) σэкв = 1, 3 *1780, 08 / 84, 2 = 27, 48 Н/мм2 [σ] 27, 48 75 Проверить прочность стяжных винтов подшипниковых узлов быстроходного вала цилиндрического редуктора. Rу – большая из реакций в вертикальной плоскости в опорах подшипников быстроходного вала, Rу = 2256, 08 Н. Диаметр винта d2 = 12 мм, шаг резьбы Р = 1, 75 мм. Класс прочности 5.6 ...
... линии заготовка устанавливается на конвейере, перемещающемся от одной обрабатывающей головки к другой. При обработке на автоматической линии установочной базой является поверхность 5. Технологический процесс изготовления крышки корпуса построен таким образом, что принцип постоянства баз выполняется. 2.6 Технологический маршрут и план изготовления детали При составлении технологического ...
0 комментариев