Навигация
7. Расчёт шпонок
Для соединения валов с деталями вращения принимаем шпонки по ГОСТ 23360-78 как наиболее простые по конструкции. Расчёт шпонки сводится к определению её рабочей длины. Размеры шпонки выбираем в зависимости от диаметра соответствующего вала.
Шпонка соединения полумуфты и быстроходного вала:
,
где h = 8 мм – высота шпонки; d = 40 мм – диаметр выходного конца вала; [σсм] = 180 Н/мм2 – допускаемые напряжения смятия для стальной ступицы.
Принимаем шпонку – 12 х 8 х 22 ГОСТ 23360-78
Шпонка соединения промежуточного вала и колеса:
где h = 11 мм – высота шпонки; d = 60 мм – диаметр вала; [σсм] = 180 Н/мм2 – допускаемые напряжения смятия для стальной ступицы.
Принимаем шпонку – 18 х 11 х 45 ГОСТ 23360-78
Шпонка соединения тихоходного вала и колеса:
где h = 14 мм – высота шпонки; d = 86 мм – диаметр вала; [σсм] = 180 Н/мм2 – допускаемые напряжения смятия для стальной ступицы.
Принимаем шпонку – 22 х 14 х 50 ГОСТ 23360-78.
Шпонка соединения полумуфты тихоходного вала:
где h = 12 мм – высота шпонки; d = 70 мм – диаметр вала; [σсм] = 180 Н/мм2 – допускаемые напряжения смятия для стальной ступицы.
Принимаем шпонку – 20 х 12 х 100 ГОСТ 23360-78.
8. Уточнённый расчёт валов
8.1 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
По эпюрам определяем максимальные значения изгибающих моментов и крутящего момента:
Mymax = 245157 Н · мм
Mxmax = 519788 Н · мм
Mкр max = 2746540 Н · мм
8.2 Проверка статической прочности вала
Для тихоходного вала опасным является сечение под подшипником, расположенным ближе к выходу вала, где действует максимальный изгибающий момент.
Геометрические характеристики сечения: Момент сопротивления изгибу:
Момент сопротивления кручению:
Напряжение от изгиба:
,
где 
- коэффициент перегрузки, для асинхронных двигателей 
Fmax = 0 – т. к. отсутствует осевая сила
Напряжение от кручения:
,
где 
Частные коэффициенты запаса прочности:
Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:
Статическая прочность обеспечена, т.к. 
; 
, где 
8.3 Проверка усталостной прочности тихоходного вала
Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по отнулевому (пульсирующему).
Проверка усталостной прочности состоит в определении коэффициентов запаса прочности S для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s] = 1,5 – 2,5. Прочность соблюдена если s ≥ [s].
Производим расчёт для предположительно опасного сечения вала, место посадки колеса на вал – концентрация напряжений обусловлена действием максимальных моментов.
Для опасного сечения вычисляем коэффициент S:
Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям:
; 
Напряжения в опасном сечении:
;
Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении:
; 
,
где 
и 
- пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения; 
и 
- коэффициенты снижения предела выносливости:
где 
и 
- коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения; 
и 
- коэффициенты влияния качества поверхности; KV – коэффициент влияния поверхностного упрочнения. Для оценки концентрации напряжения в местах установки деталей с натягом используют отношение 
и 
).
Коэффициент влияния ассиметрии цикла:
, где
- коэффициент чувствительности материала к ассиметрии цикла напряжений.
Сопротивление усталости вала в данном сечении обеспечивается.
Конструктивные элементы валов, допуски, посадки и шероховатости.
На выходные участки валов, предназначенные для установки полумуфт, назначаем поле допуска n6. На выходных участках с диаметром под подшипник в месте работы уплотнения назначаем поле допуска d9, кроме того место работы манжеты необходимо закалить на глубину h = 0.9...1 мм до твёрдости 40...50 HRC и отшлифовать до шероховатости Ra 0.2. На участке вала под подшипник предусматриваем приемный участок для посадки подшипника с полем допуска d9. Под подшипниками принимаем поле допуска k6. В месте установки зубчатого колеса на тихоходном валу поле допуска t6. На шпоночный паз назначаем поле допуска р9. Предельные отклонения остальных размеров принимаются для отверстий по HI4, валов hi4, остальных ±IТ 14/2.
Шероховатость участков валов сопрягаемых с другими деталями Ra l.25 (кроме указанной выше), шероховатость галтелей и других переходных участков Ra 2.5, шероховатость остальных поверхностей Ra 6.3.
Похожие работы
... зубчатой с шарниром скольжения (16) где ν - число рядов роликовой или втулочной цепи; φt=B/t - коэффициент ширины цепи; для зубчатых цепей φt=2…8. 7. РАСЧЕТ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ МЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА ЛЕНТОЧНОГО ТРАНСПОРТЕРА 1. Учитывая небольшую передаваемую мощность N1 при средней угловой скорости малой звездочки, принимаем для передачи однорядную роликовую цепь. 2. ...
военной быстроходной ступенью. РАСЧЕТ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ Проектный расчет. 1. Выбор сечения ремня.Выбираем клиновый ремень узкого сечения УО d1 = 63…100 мм (по номограмме 5.3.). 2. Диаметр ведущего шкива. Минимально допустимый диаметр ведущего шкива: d1min = 63 мм. Расчетный диаметр ведущего шкива: d1 = 71 мм. 3. Диаметр ведомого шкива. d2 = d1*u*(1-ε) = 71*2*(1- 0,015) = 140 ...
... в керосин 2,5% олеиновой кислоты и 7% канифоли резко повышает производительность обработки. 3. Раздел. Техническая часть. 3.1 Назначение, устройство и техническая характеристика ленточной сушилки. 3.1.1. НАЗНАЧЕНИЕ ЛЕНТОЧНОЙ СУШИЛКИ Сушилка ленточная предназначена для сушки пастообразных формующихся материалов с начальной влажностью не более 75% Материалы, которые в процессе сушки ...
р барабана ленточного конвейера. Находим общее передаточное число Разбивка передаточного числа Исходя из стандартных параметров передаточных отношений для цилиндрической закрытой передачи принимаем: 1.3. Определение кинематических и силовых параметров на валах привода Вычисления параметров привода сведем в таблицу 1. Таблица 1. Параметр Вал Последовательное ...
0 комментариев