Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Топ:
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Техника безопасности при работе на пароконвектомате: К обслуживанию пароконвектомата допускаются лица, прошедшие технический минимум по эксплуатации оборудования...
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Интересное:
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2021-02-05 | 1708 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛА
1.Марка стали -45, твердость 270 НВ.
2. Определяем диаметры участков валов:
Диаметр выходного конца вала
,
Быстроходный вал-шестерня
мм, принимаем d=24 мм.
мм, принимаем dп=30 мм.
мм, принимаем dбп=38 мм.
Тихоходный вал
мм, принимаем d=34 мм.
мм, принимаем dп=40 мм.
мм, принимаем dбп=48 мм.
После компоновки редуктора на миллиметровке измеряем длины l и f:
Быстроходный вал-шестерня: l=156 мм, f=73 мм.
Тихоходный вал: l=160 мм, f=88 мм.
Консольная нагрузка на вал от ременной передачи: Fрем=768 Н.
Нагрузка от муфты на вал: Н.
5.Определяем реакции в опорах в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Рисунок 2 –Компоновка редуктора
Быстроходный вал-шестерня:
а) вертикальная плоскость:
Н;
Н;
б) горизонтальная плоскость:
Н;
Н;
Рисунок 3. Эпюра изгибающих моментов быстроходного вала
Тихоходный вал:
а) вертикальная плоскость:
Н;
Н;
б) горизонтальная плоскость:
Н;
Н;
Рисунок 4. Эпюра изгибающих моментов тихоходного вала
6. Строим эпюры изгибающих моментов в горизонтальной и вертикальной плоскости и эпюру крутящего момента.
Быстроходный вал-шестерня.
Изгибающий момент:
а) горизонтальная плоскость:
сечение А: 0
сечение B: 0
сечение C: 0
сечение D: Н м;
б) вертикальная плоскость:
сечение А: 0
сечение B: 0
сечение C: Н м;
сечение D: Н м;
Крутящий момент Т=109Н м.
Тихоходный вал.
Изгибающий момент:
а) горизонтальная плоскость:
сечение A: 0
сечение B:0
сечение C: Н м;
сечение D: 0
б) вертикальная плоскость:
сечение A: 0
сечение B: Н м;
сечение C: Н м;
сечение D: 0
Крутящий момент Т=525 Н м.
7. Определяем суммарный изгибающий, эквивалентный моменты и диаметр в наиболее нагруженном сечении.
|
Быстроходный вал-шестерня.
Наиболее нагруженное сечение D.
Суммарный изгибающий момент:
(3.2)
Н м.
Эквивалентный момент:
(3.3)
Н м.
Диаметр вала:
(3.4)
мм.
Ранее принятое значение dп=30 мм. Это больше, чем требуется по расчету. Прочность по напряжениям изгиба обеспечена.
Тихоходный вал.
Наиболее нагруженное сечение C.
Суммарный изгибающий момент:
Н м.
Эквивалентный момент:
Н м.
Диаметр вала:
мм.
Ранее принятое значение dп=40 мм. Это больше, чем требуется по расчету. Прочность по напряжениям изгиба обеспечена.
ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ
Быстроходный вал:
Для опасного сечения вала по формуле определяем коэффициент запаса усталостной прочности S и сравниваем его с допускаемым значением [S], принимаемым обычно 1,5...2,5.
где Sσ — коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
где σ-1 — предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба; σ-1 = 370 МПа принимается по таблице 1 ( табл. 8) [3,с. 32];
kσ— эффективный коэффициент концентрации нормальных
напряжений;
β— коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности; при R А = 0,32...2,5 мкм принимают β = 0,97...0,90;
εσ — масштабный фактор для нормальных напряжений; отношение kσ /εσ = 2,50 (табл. 8) [3,с. 32];
σа — амплитуда цикла нормальных напряжений, МПа:
МПа,
где W — момент сопротивления при изгибе, мм3; для сплошного круглого сечения диаметром d
;
ψσ — коэффициент, характеризующий чувствительность материала к асимметрии цикла нагружения; ψσ = 0,2 для углеродистых сталей, ψσ = 0,25...0,3 для легированных сталей;
Sτ — коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
где τ-1 — предел выносливости стали при симметричном цикле;
τ-1 =0,58 σ-1, τ-1=150 МПа;
|
kτ — эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений;
β— коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности; при R А = 0,32...2,5 мкм принимают β = 0,97...0,90;
ετ — масштабный фактор для касательных напряжений; отношение kτ /ετ =0,6 kσ /εσ+0,4=0,6*2,50 + 0,4 = 1,90 ( табл. 8) [3,с. 32];
ψτ — коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла нагружения; ψτ = 0,1 для всех сталей;
τ а и σ т — амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений, МПа:
МПа,
где W к — момент сопротивления при кручении, мм3; для сплошного круглого сечения диаметром d
.
Подставляя полученные значения, получаем
,
.
Расчетный коэффициент усталостной прочности вала в опасном сечении
.
Сопротивление усталости вала в опасном сечении обеспечивается.
Тихоходный вал:
где Sσ — коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
σ-1 = 410 МПа принимается по таблице 1 [3,с. 8];
β = 0,95;
kσ /εσ = 2,20 ( табл. 8) [3,с. 32];
МПа,
где W — момент сопротивления при изгибе, мм3;
;
ψσ = 0,2;
Sτ — коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
τ-1=230 МПа;
β = 0,95;
kτ /ετ =0,6 kσ /εσ+0,4=0,6*2,20 + 0,4 = 1,72 ( табл. 8) [3,с. 32];
ψτ = 0,1 для всех сталей;
МПа,
где W к — момент сопротивления при кручении, мм3;
.
Подставляя полученные значения, получаем
,
.
Расчетный коэффициент усталостной прочности вала в опасном сечении
.
Сопротивление усталости вала в опасном сечении обеспечивается.
Расчет шпоночных соединений
Шкив
Для данного элемента подбираем шпонку призматическую. Материал шпонки - сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле:
МПа
где Т - момент на валу, T=109 Н м; d - диаметр вала, d=24 мм; h - высота шпонки, h=8 мм; b - ширина шпонки, b=10; lраб – рабочая длина шпонки, lраб=l-b=54-8=46 мм, t1 - глубина паза вала, t1.=4 мм. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [σсм] = 120 МПа. Условия прочности выполнены.
Колесо цилиндрическое
Для данного элемента подбираем шпонку призматическую. Материал шпонки - сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле:
МПа
где Т - момент на валу, T=525 Н м; d - диаметр вала, d=48 мм; h - высота шпонки, h=14 мм; b - ширина шпонки, b=16; lраб – рабочая длина шпонки, lраб=l-b=62-16=46 мм, t1 - глубина паза вала, t1.=10 мм. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке и при стальной ступице [σсм] = 120 МПа. Условия прочности выполнены.
|
Муфта
Для данного элемента подбираем шпонку призматическую. Материал шпонки - сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности проверяем по формуле:
МПа
где Т - момент на валу, T=525 Н м; d - диаметр вала, d=34 мм; h - высота шпонки, h=12 мм; b - ширина шпонки, b=14; lраб – рабочая длина шпонки, lраб=l-b=66-16=50 мм, t1 - глубина паза вала, t1.=8 мм. Допускаемые напряжения смятия при переменной нагрузке ступице [σсм] = 120 МПа. Условия прочности выполнены.
|
|
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!