Расчет валов на усталостную прочность

44396
знаков
5
таблиц
8
изображений

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:

.


Информация о работе «Проектирование горизонтального цилиндрического редуктора»
Раздел: Промышленность, производство
Количество знаков с пробелами: 44396
Количество таблиц: 5
Количество изображений: 8

Похожие работы

Скачать
19994
2
35

... 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   ...

Скачать
32354
0
4

... 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: ...

Скачать
45166
14
5

... 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 ...

Скачать
43231
7
2

... 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


Наверх