Диаметр вала в опасном сечении определяется по формуле:
где [σ]и- допускаемое напряжение на изгиб, МПа;
dоп = 10*[(10·135,32)/55] 1/3 = 29 (мм);
Т.к. в опасном сечении имеется шпоночный паз, то полученное значение диаметра увеличиваем на 5%. Окончательно получаем: dоп = 30 (мм).
3.5 Расчет вала на выносливость
Расчет валов на выносливость выполняется как проверочный для определения расчетного коэффициента запаса прочности n в опасном сечении вала. Опасным является то сечение вала, для которого коэффициент запаса усталочной прочности имеет наименьшее значение.
Хотя для обеспечения прочности вала достаточно иметь n = 1,7, рекомендуется иметь n = 2,5÷3, т.к при таких значениях можно не проводить расчета вала на жесткость.
Коэффициент n определяют из формулы:
где nσ — запас прочности по нормальным напряжениям от изгиба;
nт— запас прочности по касательным напряжениям от кручения;
[n] — допускаемый коэффициент запаса усталочной прочности;
где σ-1 — предел выносливости материала вала при изгибе с симметричным циклом без концентрации напряжений, МПа;
kσ — эффективный коэффициент концентрации напряжений при изгибе для рассматриваемого сечения;
εσ — масштабный фактор, учитывающий влияние абсолютных размеров вала на изменение пределов выносливости при изгибе;
σа — амплитуда колебаний цикла при изгибе, МПа;
Ψσ — коэффициент приведения несимметричного цикла к равно опасному симметричному;
σm — среднее напряжение цикла при изгибе, МПа;
где σв— предел прочности материала вала, МПа;(стр. 19 из [3])
где Мu — изгибающий момент в рассматриваемом сечении, (Н·м);
Wu— момент сопротивления изгибу в этом сечении, мм 3 ;
Wu = (3,14*30 3 )/32 — [10*5* (30 – 5) 2 ]/(2*30) = 2128,54 (мм 3 );
σа= (44,59/2128,54) *1000 = 20,94 (МПа);
Видео:Опасное сечение балкиСкачать
nσ = 245,1/[(1,76/0,85) *20,94 + 0,05*0] = 5,65;
Запас прочности при действии одних напряжений кручения равен:
где τ-1 — предел выносливости материала вала при кручении с симметричным циклом без концентрации напряжений;
τ-1 = 0,58*245,1=142,15;
kτ — эффективный коэффициент концентрации напряжений при кручении;
ετ— масштабный фактор для напряжения кручения
τа— амплитуда цикла напряжения кручения, МПа;;
Ψτ — коэффициент приведения несимметричного цикла к равно опасному симметричному;
Читайте также: Восстановление валов в минске
τm— среднее напряжение цикла напряжения кручения, МПа;
где Wкр — момент сопротивления рассчитываемого сечения при кручении, мм 3 ;
Wкр = (3,14*30 3 )/16 — [10*5* (30-5) 2 ]/(2*30) = 4777,92 (мм 3 );
n= 1/[(1/5,65) 2 +(1/5,8) 2 ] 1/2 = 4,1 > 1,5;
3.7 Проверочный расчет шпонки на прочность
Применяем призматическую шпонку
Где Т-передаваемый шпонкой крутящий момент;
lp – рабочая длина шпонки (мм);
По ГОСТ 8326-75 выбираем роликовые радиальные.
4.1 Находим приведенную (эквивалентную) нагрузку по формуле:
Видео:СеченияСкачать
Где X — коэффициент радиальной нагрузки;
Кσ— коэффициент безопасности для редукторов общего машиностроения;
Кт — температурный коэффициент для редукторов общего машиностроения;
X = 1; V = 1; К0= 1; Кт = 1;(стр. 30 из [1])
Fг= (660,15 2 + 277,35 2 ) 1/2 = 716 (Н);
4.2 Предворительный выбор типоразмера (номера) подшипника качения:
Принимаем подшипник номер 2205; (стр. 117 из [7])
4.3 Определение требуемой долговечности подшипника по формуле:
Где Ксут – Коэффициент загрузки привода;
Кгод – коэффициент годичной загрузки;
Значения Ксут, Кгод и Т приведены в задании на курсовой проект.
4.4 Определение расчетной долговечности выбранного подшипника по формуле:
Где n – частота вращения кольца, об/мин;
С – табличное значение динамической грузоподъемности выбранного подшипника, Н;
P – Динамическая эквивалентная нагрузка, Н;
Lh =(10 6 /60*171,9)*(14000/721,11 ) 3 = 709825 (ч);
Полученную величину расчетной долговечности Lh сравниваем с требуемой долговечностью Lтр. Должно быть выдержано условие Lh ≥Lтр. Т.к. условие выполняется, оставляем подшипник №2205 легкой серии. Поскольку для наиболее нагруженного вала выбирается подшипник легкой серий от и для второго вала выбираем подшипник этой же серий. Выбираем подшипник №2205.
Посредством муфт чаще всего осуществляют соединение вала двигателя с входным валом редуктора для передачи вращающего момента, а также для компенсации смещения осей соединяемых валов, амортизации возникающих при работе ударов и вибраций. Основные типы муфт стандартизированы.
Широкое распространение получили муфты упругие втулочно-пальцевые (МУВП) благодаря относительной простоте конструкции и удобству замены упругих элементов
Основные типы муфт стандартизированы. Выбор производят с учетом диаметра выходного конца ведущего или тихоходного валов, диаметра вала электродвигателя и соблюдения условий:
Где Тр — расчетный крутящий момент;
Читайте также: Рациональное сечение вала это
Кр — расчетный коэффициент, учитывающий условия эксплуатации;
[Т] — допускаемый крутящий момент, на передачу которого рассчитана
Кр = 1,5 (транспортеры и конвейеры ленточные); (стр. 457 из [5])
Видео:КРУЧЕНИЕ ВАЛА. Касательные напряжения. Сопромат.Скачать
Т.к. диаметр выходного конца вала шестерни d1 = 18 мм, то подходящий электродвигатель будет исполнения 4А90L6 по ГОСТ 19523-81 с диаметром вала dэ = 32 мм, [Т] = 250 (Н*м). (стр. 463 из [5])
Исходя из этих значений получаем:
Тр = 1,5*32,09 = 48,135 ≤ 250 (Н*м);
Следовательно, МУВП 250-32-I.1 ГОСТ 21424-75 является подходящим типом муфты.
6. Выбор смазочного материала для зубчатой передачи и подшипников
Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности изнашивания трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров, коррозии и для лучшего отвода теплоты трущиеся поверхности деталей должны иметь надежное смазывание.
Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше контактные напряжения в зубьях, тем большей вязкостью должно обладать масло, чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла.
Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес.
Для наших условий (σн = 425 МПа и u = 1,8 м/с) подбираем по таблице масло И-Г-А-46 (масло индустриальное для гидравлических систем, без присадок, класс вязкости 46).(стр. 135 из [6])
Подшипники смазывают тем же маслом, что и детали передач.
7. Требования по технике безопасности
Для предотвращения преждевременного выхода из строя и безопасности рабочих необходимо: 1.заземлить электродвигатель. 2.использовать защитный кожух для муфты.
Список использованных источников:
1. Агиенко Д.М. Одноступенчатый редуктор: Методические указания к курсовому проекту. -Омск: СибАДИ, 1983.- 48 с.
2. Никитин В.Н. Расчет цилиндрических зубчатых передач на прочность: Методические указания по курсовому проектированию деталей машин. -Омск: СибАДИ, 2004.-28 с.
3. Никитин В.Н. Расчет валов на прочность и жесткость: Методические
указания по курсовому проектированию деталей машин. -Омск: СибАДИ,
4. Никитин В.Н. Курсовой проект по деталям машин: Методические указания
по курсовому проектированию деталей машин. -Омск: СибАДИ, 1996.- 36с.
5. Чернавский С. А. Проектирование механических передач. -Москва:
6. Дунаев П.Ф. Детали машин. Курсовое проектирование. -Москва: Высшая
Т.Цехнович Л.И. Атлас конструкций редукторов. -Киев: Высшая школа, 1990.-
Читайте также: Состав для восстановления валов
7. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. Москва «машиностроение» 1979. Том 2. 560 с.
Определение опасных сечений вала 
3147
3147Опасными сечениями вала являются те поперечные сечения, в которых действуют максимальные изгибающий и крутящий моменты, определяемые путем построения эпюр изгибающих и крутящих моментов для расчетной схемы вала, составленной на предыдущем этапе. Так как нагрузки, действующие на вал, располагаются в различных плоскостях (горизонтальной и вертикальной), то, составляют расчетные схемы вала и строят эпюры изгибающих моментов в каждой плоскости, а затем строят эпюру суммарных изгибающих моментов.
Видео:Сопротивление материалов. Лекция: кручение круглого стержняСкачать
Для расчетной схемы вала, показанной на рисунке 2.1, б, построение эпюр изгибающих и крутящих моментов ведется в следующем порядке.
Составляется расчётная схема вала в вертикальной плоскости (рисунок 2.2, б). Здесь действуют нагрузки и , нагрузки и проецируются в 0.
Определяются реакции момент от силы :
Составляются уравнение моментов сил относительно левой опоры:
Отсюда выражается реакция :
a – расчетная схема вала; б – расчетная схема и эпюра изгибающих моментов в вертикальной плоскости; в – расчетная схема и эпюра изгибающих моментов в горизонтальной плоскости; г – эпюра суммарных изгибающих моментов; д – эпюра крутящих моментов
Рисунок 2.2 – Расчетные схемы и эпюры изгибающих и крутящих моментов
Составляется уравнение моментов сил относительно правой опоры:
Отсюда выражается реакция :
Строится эпюра изгибающих моментов в вертикальной плоскости.
Момент в сечении I (с левой стороны):
Момент в сечении I (с правой стороны):
Составляется расчётная схема вала в горизонтальной плоскости (рисунок 2.2, в).
Составляется уравнение моментов сил относительно левой опоры:
Отсюда выражается реакция :
Составляется уравнение моментов сил относительно правой опоры:
Отсюда выражается реакция :
Строится эпюра изгибающих моментов в горизонтальной плоскости.
Строится эпюра суммарных изгибающих моментов (рисунок 2.2, г)
Момент в сечении = 0 (рисунок 2.2, б) т. е. .
Строится эпюра крутящих моментов (рисунок 2.2, д).
По эпюрам суммарных изгибающих моментов и крутящих моментов определяется опасное сечение. В данном случае – сечение I или II.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности
Механика © 2023
Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характерВидео:Понимание напряжений в балкахСкачать
🎦 Видео
Кручение валаСкачать
Подбор сечения балкиСкачать
Расчет вала на прочность и жесткость. Эпюра крутящих моментовСкачать
Сопромат. Устойчивость. Продольный изгиб. Подбор сечения.Скачать
Изгиб. Нормальные, касательные, главные напряжения. Расчёт на прочность. Балка из двутавра. (Начало)Скачать
Детали машин. Лекция 4.1. Валы и оси.Скачать
Позиционный допуск. Назначение баз на примере круглого фланца. Лекция 22Скачать
Сопротивление материалов. Лекция: кручение сплошного стержня некруглого сеченияСкачать
Формула ЖуравскогоСкачать
Определение перемещений в балке. Метод сил. Правило Верещагина. СопроматСкачать
Расчет вала на изгиб с кручениемСкачать
Прогиб балкиСкачать
Сопротивление материалов. Лекция: прямой изгиб балокСкачать
