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:Кручение валаСкачать
📹 Видео
Понимание напряжений в балкахСкачать
Подбор сечения балкиСкачать
Расчет вала на прочность и жесткость. Эпюра крутящих моментовСкачать
Сопротивление материалов. Лекция: кручение сплошного стержня некруглого сеченияСкачать
Детали машин. Лекция 4.1. Валы и оси.Скачать
Позиционный допуск. Назначение баз на примере круглого фланца. Лекция 22Скачать
Изгиб. Нормальные, касательные, главные напряжения. Расчёт на прочность. Балка из двутавра. (Начало)Скачать
Сопромат. Устойчивость. Продольный изгиб. Подбор сечения.Скачать
Формула ЖуравскогоСкачать
Прогиб балкиСкачать
Сопротивление материалов. Лекция: прямой изгиб балокСкачать
Определение перемещений в балке. Метод сил. Правило Верещагина. СопроматСкачать
Расчет вала на изгиб с кручениемСкачать
