Эскизная компоновка быстроходного вала

Из условия прочности на кручение определяется диаметр выходного вала dв, мм по формуле (6.1.1):

Эскизная компоновка быстроходного вала

, (6.1.1)

где [τ]к – допускаемое напряжение кручения для материала вала. Для ведущего вала [τ]к1 = 30 Н/мм 2. Подставим значения в формулу (6.1.1) и получим:

Эскизная компоновка быстроходного вала

мм

Полученное значение dв1 округляю до ближайшего большего значения по ГОСТ 514 – 77 из ряда Rа 20 по табл. 6.1 стр. 25 и принимаю dв1 = 20 мм.

Для ведомого вала принимаю [τ]к2 = 25 Н/мм 2 и подставив в формулу (6.1.1) значения, получаем:

Эскизная компоновка быстроходного вала

мм

Округляю значение dв2 до ближайшего большего значения по ГОСТ 514 – 77 по табл. 6.1 стр. 25 из ряда Rа 40.

Эскизная компоновка валов

Ведущий вал изображён на рис. 6.2.1.1.

Для увеличения жёсткости и прочности вала его изготавливают заодно с шестерней.

Диаметр вала ведущего dв1 = 20 мм.

Диаметр вала по манжетное уплотнение d1́ = dв1 + (1…3) = 20 + 2 = 22 мм.

Диаметр вала под подшипник d1́ ́ = d1́ + (2…5) = 22 + 3 = 25 мм.

Диаметр вала около шестерни d1́ ́ ́ = d1́ ́ + (5…10) = 25 + 5 = 30 мм.

Длина выходного конца вала l1 = 1,8·dв1 = 1,8·20 = 36 мм.

Длина участка под уплотнение l1́ = 1,5·Тнаиб1,

где Тнаиб1 – ширина подшипника. В зависимости от d1́́ ́ ориентировочно назначаю радиально – упорные роликовые подшипники средней серии.

Из каталога П.1.1 стр.132 – 135 выбираю Тнаиб1.

№7305 D1 = 62 мм Тнаиб1 = 18,25 мм

l1́ = 1,5·18,25 = 27,3 мм, принимаем l1́ = 28 мм.

Длина посадочного конца под подшипник l1́ ́ = Тнаиб1 = 18 мм.

Расстояние от торца подшипника до торца шестерни l1́ ́ ́ = 12 мм.

Расчётные размеры а1 = 2·(l1́ + l1́ ́ — а1́) + в1

где а1́ — расстояние от точек приложения реакции до наружных торцов подшипников.

Эскизная компоновка быстроходного вала

, (6.2.1)

где е – коэффициент осевого нагружения

a1 = 2·(18 + 10 — 15) + 55 = 85 мм.

Эскизная компоновка быстроходного вала

Эскизная компоновка быстроходного вала

Ведомый вал изображён на рис. 6.2.2.1.

Диаметр ведомого вала dв2 = 32 мм.

Диаметр вала под манжетное уплотнение d2́ = dв2 + (1…4) = 32 + 3 = 35 мм.

Диаметр вала под подшипник d2́ ́ = d2́ + (2…6) = 35 + 5 = 40 мм.

Диаметр вала под зубчатое колесо d2́ ́ ́ = d2́ ́ + (5…10) = 45 мм.

Диаметр упорного буртика dб = d2́ ́ ́ + 10 = 45 + 10 = 55 мм.

Длина выходного конца вала l2 = 1,8·dв2 = 1,8·32 = 58 мм.

Участок вала под манжетное уплотнение l2́ = 1,5·Тнаиб2 = 30 мм,

где Тнаиб2 – ширина подшипника.

Поскольку условия работы опор ведомого вала легче, чем ведущего, то для опор ведомого вала предварительно назначаю радиально – упорные роликовые подшипники лёгкой серии. В зависимости от d2́ ́ по каталогу подбираю №7208.

Участок вала под подшипник l2́ ́ = Тнаиб2 = 20 мм.

Длина участка вала под зубчатое колесо l2́ ́ ́ = lcm2 + y

где lcm2 – длина ступицы колеса

lcm2 = (1,3…1,5)·d2́ ́ ́ = 1,31·45 = 59 мм

у – зазор между торцом подшипника и торцом колеса, назначается конструктивно у = 10 – 12 мм, принимаю у = 10 мм.

Длина упорного буртика lб = 10 – 12 мм, принимаю lб = 10 мм.

Другие статьи по теме

Частотно — управляемый асинхронный электропривод для грунтопроходческого станка
Городские дороги от пригородных дорог отличаются тем, что под конструктивными слоями дорожной одежды на городских улицах и дорогах располагается достаточно большое количество подземных инженерных сетей и сооружений (водопроводы, .

Расчет конденсационной турбины мощностью 165МВт на основе турбины-прототипа К-160-130-2 ХТГЗ
Паровая конденсационная турбина К-160-130 номинальной мощностью 160 МВт и частотой вращения ротора 50 с-1 предназ­начается для непосредственного привода гене­ратора переменного тока. Турбина и генера­тор устанавливаются на железоб .

Видео:Первая эскизная компоновка редуктораСкачать

Первая эскизная компоновка редуктора

Проектный расчет валов, выбор подшипников и эскизная компоновка редуктора

5. Проектный расчет валов, выбор подшипников и эскизная компоновка редуктора

Вал при работе испытывает сложное нагружение: деформации кручения и изгиба. Однако проектный расчет валов проводится из условия прочности на чистое кручение, а изгиб вала и концентрация напряжений учитываются пониженными допускаемыми напряжениями на кручение, которые выбираются в интервале [t] – 20…25 МПа [4, с. 296].

Наименьший диаметр выходного участка быстроходного вала dВ1, мм, равен [4]:

Эскизная компоновка быстроходного вала

Наименьший диаметр промежуточного вала dB2, мм, равен:

Эскизная компоновка быстроходного вала

Наименьший диаметр выходного участка тихоходного вала dB3, мм, равен:

Эскизная компоновка быстроходного вала

где Т1, Т2, Т3 – номинальные вращающие моменты соответственно на входном (быстроходном), промежуточном и выходном (тихоходном) валах редуктора.

Полученные расчетные значения диаметров выходных участков валов Эскизная компоновка быстроходного вала, Эскизная компоновка быстроходного вала, Эскизная компоновка быстроходного валаокруглим до ближайшего большего стандартного значения.

Эскизная компоновка быстроходного вала=25, Эскизная компоновка быстроходного вала=40, Эскизная компоновка быстроходного вала=65.

Остальные размеры участков валов назначаем из ряда стандартных диаметров в сторону увеличения, исходя из конструктивных и технологических соображений. Для быстроходного вала:

Эскизная компоновка быстроходного вала

dy1=dП1³+2•t+1³ 35=35 мм – диаметр вала под уплотнение и подшипник. Необходимо учитывать, что значение посадочного диаметра подшипника для данного диапазона кратно пяти [10 таблица Б. 5]. Также величина высоты t, мм, перехода диаметра вала по отношению к предыдущему диаметру должна быть больше или равна размеру фаски f, мм [10. таблица 14]

Диаметр бортика для упора подшипника ds1, мм, вычислим по формуле

где t-значение высоты перехода [10 таблица 14]

Окончательно выбираем ds1=30 мм.

Величина высоты буртика больше величине радиуса закругления подшипника r, мм, что обеспечивает надежное осевое размещение подшипника на валу;

dfl, da1, d1, – размеры шестерни (пункт 3.1).

Диаметр вала под уплотнение и подшипник:

df2, da2, d2, – размеры колеса (пункт 3.1)

Читайте также: Угол наклона карданного вала максимальный

df3, da3, d3, – размеры шестерни (пункт 3.2).

Диаметр под зубчатое колесо:

Диаметр бортика для упора колеса: ds2³ 45+2•2,5³ 50 мм

Диаметр вала под уплотнение и подшипник:

Диаметр под зубчатое колесо:

Диаметр бортика для упора колеса: ds3³ 80 мм

Окончательно выбираем ds3=80 мм.

df4, da4, d4, – размеры колеса (пункт 3.2).

Длины участков валов определим после эскизной компоновки ре­дуктора на миллиметровой бумаге непосредственным измерением линейкой.

Корпус и крышку редуктора выполняем из чугунного литья

Толщина стенки корпуса d, мм, и крышки d1, мм, должны быть не меньше 8 миллиметров.

Толщину ребер корпуса Эскизная компоновка быстроходного вала, мм, и крышки Эскизная компоновка быстроходного вала, мм, определим, согласно соотношению:

Эскизная компоновка быстроходного вала=Эскизная компоновка быстроходного вала= (0.75… 1) • d = 7,5…10 мм

Принимаем: Эскизная компоновка быстроходного вала=Эскизная компоновка быстроходного вала=10 мм

Диаметр фундаментных болтов d1 принимаем:

Диаметр болтов крепящих крышку к корпусу

Длина lш ³ b+b1+(5…6)=29…30 мм. Принимаем: lш = 30 мм

В редукторах применяют в основном подшипники качения. Выбор типа подшипника зависит от нагрузок, действующих на вал. Так как на вал действуют осевая и радиальная силы, то используем радиально-упорные подшипники.

Выбор его типоразмера зависит от диаметра вала под подшипник. Посадочный диаметр подшипника для быстроходного вала d=dП1, для промежуточного вала d=dП2, для тихоходного вала – d=dП3.

Входной вал: шариковый однорядный радиальный подшипник 36207.

Промежуточный вал: шариковый однорядный радиальный подшипник 36208.

Выходной вал: шариковый однорядный радиальный подшипник 36214.

Для герметизации подшипниковых узлов редуктора с осевой фиксацией подшипников применим закладные крышки. Они изготавливаются, из чугуна СЧ 15 двух видов. Размеры крышек определяют в зависимости от диаметра наружного кольца подшипника D.

Во время работы привода происходит нагрев деталей и масла, что приводит к линейному удлинению валов редуктора. Для компенсации этого расширения предусматривают осевой зазор в подшипниковых узлах а = 0,2… 0,5 мм, который на чертежах общего вида не показывается. Так как применили закладные крышки регулировка осевого зазора производится с помощью компенсирующих колец, которые устанавливаются между торцами наружных колец подшипников и крышек.

Смазку зубчатых колёс производим посредством окунания колес в масленую ванну.

Графическая часть эскизной компоновки проводим на бумаге формата А 1 в масштабе 1:1 и содержащей вид сбоку вертикального редуктора с разрезом по осям валов и главного вида редуктора.

Выполнение эскизной компоновки проводим несколькими этапами.

На первом этапе откладываем межосевое расстояние а и вычерчивается зубчатая цилиндрическая передача, размеры которой получены в пунктах 3.2 и 3.3.

На втором этапе прочерчиваем границы внутренней стенки редуктора на расстоянии X = 5…12 мм от элементов зубчатой цилиндрической передачи. Со стороны шестерни предварительное значение размера f, мм, назначим равным f =10 мм.

На третьем этапе вычерчиваем ступени валов на соответствующих осях по диаметральным размерам, полученным в проектном расчете валов (пункт 5). Длины участков валов получим из следующих рассуждений:

Длина участка вала под муфты, которая равна:

где dв-диаметр выходного участка вала, мм;

На четвертом этапе дорисовываются подшипники по своим габаритным размерам и определяем для валов размеры а, и в, мм, которые являются плечами приложенных к валу сил.

Определение этих размеров позволяет провести проверочный расчет валов на прочность и расчет подшипников на долговечность.

Видео:Э03 01 1 Эскизная компоновкаСкачать

Э03 01 1 Эскизная компоновка

Эскизная компоновка ведомого вала

4.4 Эскизная компоновка ведомого вала

Эскизная компоновка быстроходного вала

Назначаем предварительно подшипники шариковые радиальные однорядные средней серии по мм подшипник №308, у которого Dп=90мм; Вп=23мм [1,c.394, табл.П3].

Выполняем эскизную компоновку вала редуктора. Необходимо определить длину вала L и расстояния от середины подшипников до точек приложения нагрузок a, b и с (рис.5).

Эскизная компоновка быстроходного вала

Рис.5 Эскизная компоновка ведомого вала

е=(8…12)мм – расстояние от торца подшипника до внутренней стенки корпуса редуктора;

К=(10-15)мм – расстояние от внутренней стенки корпуса до торца зубчатого колеса.

lст=b+10мм – длина ступицы колеса:

(30…50)мм — расстояние от торца подшипника до торца полумуфты.

Определяем размеры а, b, с и L.

4.5 Расчет ведомого вала на изгиб с кручением.

Заменяем вал балкой на опорах в местах подшипников.

Рассматриваем вертикальную плоскость (ось у)

Изгибающий момент от осевой силы Fа будет:

Определяем реакции в подшипниках в вертикальной плоскости.

Назначаем характерные точки 1,2,2’,3 и 4 и определяем в них изгибающие моменты:

Строим эпюру изгибающих моментов Му, Нм (рис.6)

Рассматриваем горизонтальную плоскость (ось х)

Эскизная компоновка быстроходного вала

Рис.6 Эпюры изгибающих и крутящих моментов ведомого вала.

Назначаем характерные точки 1,2,2’,3 и 4 и определяем в них изгибающие моменты:

Строим эпюру изгибающих моментов Мх.

5 Расчет быстроходного вала редуктора

Исходные данные выбираем из табл.1 и табл.2 с округлением до целых чисел:

Эскизная компоновка быстроходного вала

Н;

Эскизная компоновка быстроходного вала

Н;

Эскизная компоновка быстроходного вала

Н.

Эскизная компоновка быстроходного вала

;

Эскизная компоновка быстроходного вала

Н;

Схема усилий, действующих на валы редуктора приведена на рис.3.

Видео:ДМ.КП.012. Вал. Эскизная компоновка (2020 04 15)Скачать

ДМ.КП.012. Вал. Эскизная компоновка (2020 04 15)

Эскизная компоновка

С.
1.Введение………………………………………………………
2.Валы и опоры…………………………………………………
2.1.Эскизная компоновка…………………………………..
2.2.Проверочный (уточненный) расчет валов…………….
2.3.Пример расчета вала……………………………………
2.4.Расчет (подбор) подшипников качения……………….
2.5.Пример расчета подшипников…………………………
3.Смазка………………………………………………………….
4.Муфты…………………………………………………………
4.1.Общие сведения…………………………………………
4.2.Подбор муфты…………………………………………..
4.3.Нагрузка на валы от муфты…………………………….

Обилие технических учебников и пособий по курсовому проектированию, тем не менее не восполняют в компактном справочном пособии, пригодном для самостоятельной работы студентов дневного и заочного обучения.

Методические указания к курсовому проекту, разработанные кафедрой, выпускаются в 4-х частях.

В первой части представлена методика расчета передач с необходимыми справочными материалами и примерами.

Во второй (настоящей) части представлены расчеты деталей редуктора, рекомендации и справочные материалы, необходимые для выполнения эскизной компоновки редуктора.

В третью часть методических указаний включена методика расчета на ЭВМ.

Читайте также: 33104 1701132 шайба переднего подшипника вторичного вала

В четвертой части представлены рекомендации по выполнению графической части проекта.

Валы и опоры

Эскизная компоновка

Для расчета валов и подбора подшипников необходимо вычислить реакции опор и изгибающие моменты, действующие в различных сечениях валов. Эта задача выполнима при известных расстояниях между плоскостями действия нагрузок и опорами. Для нахождения этих расстояний, на миллиметровой бумаге в масштабе М 1:1 (при больших размерах редукторов М 1:2) выполняется эскизная компоновка.

Для цилиндрических и коническо-цилиндрических редукторов компоновка выполняется в одной проекции – разрез по осям валов при снятой крышке редуктора. Компоновка червячных редукторов выполняется в двух проекциях (разрезы по осям червяка и ведомого вала).

До выполнения эскизной компоновки рекомендуется ознакомиться с конструкцией аналогичного редуктора по атласу и определиться с системой смазки зубчатого зацепления и подшипников.

Для размещения на чертеже шкивов, зубчатых колес, звездочек и подшипников необходимо располагать хотя бы приближенной величиной диаметра посадочной поверхности, поскольку длина ступиц первых и ширина подшипников зависят от диаметра вала. Диаметр вала вместе посадки муфты или зубчатого колеса определяется из расчета на кручение по пониженным допускаемым напряжениям, косвенно учитывая тем самым действие изгибающих моментов:

Т – крутящий момент на валу, Н´мм;

[τ] – пониженное допускаемое напряжение на кручение:

для быстроходного (ведущего) вала [τ] = 15…20Н/мм 2

для промежуточного [τ] = 20…25Н/мм 2

для тихоходного [τ] = 25…40Н/мм 2

Полученные значения диаметров валов следует округлять до ближайших размеров по ГОСТ 6636–69. Наиболее приемлемые для рассматриваемого случая размеры: 10, 12, 14, 16, 18, 20, 25, 28, 32, 36, 40, 42, 45, 48, 50, 53, 56, 60, 63, 67, 71, 75, 80, 81, 85, 90, 95, 100, 110 мм.

Быстроходный вал

Для быстроходного вала по формуле 2.1 определяется диаметр выходного конца вала – d1. Если вал редуктора соединен с валом электродвигателя, то необходимо согласовать диаметр входного участка вала d1 с диаметром вала электродвигателя dЭ. Расхождение размеров не должно выходить за пределы соотношения d1 = (0,75…1,2)´dЭ. Муфту подбирают по наибольшему из двух диаметров.

Диаметры остальных участков вала назначают из конструктивных соображений.

Диаметр вала под уплотнителем:

Диаметр вала под подшипником:

Диаметр вала под шестерней:

При незначительном расхождении d4 от диаметра шестерни, может быть принято решение выполнить вал за одно с шестерней.

Промежуточный вал

По формуле 2.1 определяется диаметр вала dк под зубчатыми колесами.

Диаметр вала под подшипником принимается:

Тихоходный вал

Тихоходные валы проектируют в той же последовательности, что и быстроходные. Диаметр выходного конца вала dВ1 определяется по формуле 2.1.

Диаметры остальных участков вала определяются из соотношений:

По диаметрам шеек вала для обеих его опор (независимо от различия нагрузок) принимаются подшипники одного типа и размера легкой или средней серии. При отсутствии осевой нагрузки предпочтение следует отдавать радиальным шарикоподшипникам, а при наличии осевой силы – коническим роликоподшипникам.

Выполнение эскизной компоновки начинают с нанесения в выбранном масштабе осей валов и изображения контура шестерни и колеса обеих ступеней.

Длины ступиц шкивов, зубчатых колес и звездочек принимаются равными:

где dВ – диаметр вала под ступицей, мм.

В случае, если длина ступицы окажется меньше ширины зубчатого колеса, то длина ступицы принимается равной ширине зубчатого колеса.

Величины зазоров между зубчатыми (червячными) колесами и внутренними поверхностями стенок корпуса и между торцовыми поверхностями колес смежных ступеней принимаются:

С2 ≥ 0,4´d, мм.
где d – толщина стенки основания корпуса, мм.

где aw – большее из межосевых расстояний, мм.

Учитывая неровности и возможные неточности положения литой стенки, подшипники размещают на удалении y1 от внутренней стенки:

Большие величины рекомендуется при раздельной системе смазки зубчатого зацепления и подшипника для размещения мазеудерживающего кольца.

По полной аналогии осуществляется построение эскизной компоновки коническо-цилиндрического редуктора (рис. 2.2) и червячного редуктора (рис.2.3). Эскизная компоновка соосного цилиндрического редуктора рассмотрена на с.476[1], с.264[2].

* – более подробно для определения d см. с.155 табл.6.18[5].

Длина ступицы конических и червячных зубчатых колес определяется из соотношения:

LСТ = (1,2…1,5)´dК – длина ступицы конического зубчатого колеса;

LСТ = (1,2…1,5)´dВ3 – длина ступицы червячного колеса;

Размер ширины Фланца «К» и других элементов корпуса редуктора принимаются по рекомендации табл. 2.1. (рис. 2.4, 2.5)

Размеры элементов корпуса редуктора (рис. 2.4, 2.5)

НаименованиеРазмеры, мм
Толщина стенки крышки корпусаd1 = 0,9´d ≥ 6
Ребра корпуса:
— толщина у основанияl = (0,8…1,0)´d
— высотаН = 5´d
— линейный уклон
Диаметр болтов:
— фундаментныхdФ = ≥ 10 Т – крутящий момент на тихоходном валу, Н´м.
— стяжныхdС = 0,8´ dФ ≥ 8 d’С = (0,7…0,8)´ dС
Расстояние от оси вала до болтовl1 = 0,5´D1+dС
Расстояние между стяжными болтамиl2 = (10…12)´dС
Толщина разъема корпуса:
— толщинаS =1,5´ d’С S1 = 1,3´ d’С
— ширинаК1 = 3´ dС
Фундаментные лапы:
— толщинаS2 = 1,5´ dФ
— ширинаК2 = 4´ dФ q = К2 + d
Расстояние от наружной стенки корпуса до оси болтаЕ = 1,36´d d – диаметр болта (винта)

2.2. Проверочный (уточненный) расчет валов

Проверочный расчет валов производится в следующем порядке:

а) на основании пространственной схемы нагружения редуктора и эскизной компоновки составляется расчетная схема вала, оговоренного заданием на проектирование;

б) усилия, изгибающие вал, рассматриваются в горизонтальной и вертикальной плоскостях и вычерчиваются расчетные схемы для каждой плоскости;

в) определяются реакции в опорах и строятся эпюры изгибающих моментов в каждой из двух взаимно перпендикулярных плоскостей;

г) изгибающие моменты, полученные для каждой из этих плоскостей, складываются геометрически по формуле:

Читайте также: Сальник первичного вала таврия артикул

где М – суммарный изгибающий момент, Н´м;

М 2 Х и М 2 Y – изгибающие моменты в горизонтальной и вертикальной плоскостях, Н´м.

д) строятся эпюры крутящих моментов Т;

е) по характеру эпюр и наличии конструкции вала (из эскизной компоновки) определяются места опасных сечений (наибольшие значения моментов и концентратора напряжений);

ж) определяется коэффициент безопасности в наиболее опасных сечениях вала по условию:

где Ss – коэффициент безопасности только по изгибу;

Sτ – коэффициент безопасности только по кручению.

где s–1, τ–1 – пределы выносливости при изгибе и кручении при симметричном знакопеременном цикле (табл. 2.2), Н/мм 2 .

Механические характеристики материалов
валов, валов-шестерен

Механические характеристикиМарка стали
Ст.520Х40Х40ХН18ХГТ
НВ≥190≥145
sВ, Н/мм 2
s–1, Н/мм 2
τ–1, Н/мм 2
ys0,10,10,10,050,10,10,15
yτ0,050,050,050,050,050,1

sа и τа – переменные составляющие (амплитуда) циклов напряжений, Н/мм 2 ;

sm и τm – постоянные составляющие (среднее напряжение) циклов, Н/мм 2 ;

М – суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, Н´м;

WХ – момент сопротивления рассматриваемого сечения, мм 3 .

Обычно, даже при наличии осевой нагрузки Fa на вал, вызывающей появление sm, величина ее весьма мала по сравнению с sа, поэтому ею пренебрегают, считая sm = 0.

При пульсирующем (отнулевом) цикле изменения напряжений кручения определяются по формуле:

(Для реверсируемого вала τm = 0, τа = ).

Wρ – полярный момент сопротивления сечения, мм 3 .

Для сплошного круглого вала:

Для сечения вала со шпоночной канавкой (рис. 2.6)

где d – диаметр вала в рассматриваемом сечении, мм;

b и t – соответственно ширина и высота шпоночной канавки, мм, принимаются согласно ГОСТ 8788–68 (табл. 2.3).

ys и yτ – коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к ассиметрии цикла нагружения. Принимаются по табл. 2.2;

Кs и Кτ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении (табл. 2.5);

es и eτ – масштабные факторы, учитывающие влияние размеров сечения вала (табл. 2.4);

b – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхностей (табл. 2.6).

Полученное значение S должно быть в пределах [S] = 1,5…3,0.

Размеры сечений шпонок и пазов

Диаметр вала d, ммРазмеры сечения шпонок, ммГлубина паза, мм
bhвалавтулки
tt1
12÷172,3
17÷223,52,8
22÷303,3
30÷383,3
38÷443,3
44÷505,53,8
50÷584,3
58÷654,4
65÷757,54,9
75÷855,4
85÷955,4
95÷1106,4
110÷1307,4
СтальДиаметр вала d, мм
Углеродистаяes0,920,880,850,820,760,700,61
eτ0,890,810,780,760,730,700,62
Легированнаяes0,830,770,730,700,650,590,52
eτ0,890,810,780,760,730,700,62

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений

Характеристика концентрации напряженийКsКτ
sВ, Н/мм 2
Галтель0,021,451,501,551,351,351,40
0,061,551,751,851,501,501,55
0,101,451,551,651,401,401,45
Выточка0,021,851,952,251,291,321,46
0,061,751,801,951,251,291,41
0,101,651,681,801,181,211,32
Поперечное отверстие0,152,008,002,121,001,751,9
0,151,801,801,901,751,751,9
Шпоночная канавка1,601,902,151,401,702,05
Шлицы1,451,601,702,252,452,65
Резьба1,782,202,471,201,201,45
Прессовая посадка при Р ≥ 20 Н/мм 22,202,403,501,701,802,40

Коэффициент (b), учитывающий шероховатость
поверхности

Вид механической обработки и шероховатость поверхностиb при sВ, Н/мм 2
Шлифование Ra 0,32…0,161,001,001,00
Обточка Ra 2,5…0,630,950,920,90
Обдирка Ra 80…200,850,810,78
Необработанная поверхность0,720,680,62

2.3. Пример: Выполнить проверочный расчет вала по заданной схеме нагружения (рис. 2.7) при Ft = 2000 Н; Fa = Fr = 500Н;
Fм = 200 Н (неуравновешенная составляющая усилия, передаваемого муфтой) а = 100 мм; b = 150 мм; с = 100 мм; d1 = 100 мм;
d = 30 мм; d3 = 25 мм.

1. Строится схема нагружения вала в вертикальной плоскости и определяются опорные реакции:

2. Строится эпюра изгибающих моментов:

3. Опорные реакции в горизонтальной плоскости:

4. Строится эпюра изгибающих моментов в горизонтальной плоскости:

Строится эпюра суммарных изгибающих моментов:

5. Строится эпюра крутящих моментов:

6. Опасными сечениями вала являются: I; II; III; IV; V; VI; VII; VIII; IX ввиду наличия в каждом сечении концентратора напряжений. Наиболее опасным является сечение I, в котором действуют максимальные изгибающий и крутящий моменты, сечение ослаблено шпоночной канавкой, которая в то же время является концентратором напряжений. Определяем коэффициент безопасности в этом сечении.

7. Принимаем материал вала Ст. 35. По таблице 2.2 s–1 = 294 Н/мм2; τ–1 = 177 Н/мм 2 .

где мм 3 для вала d = 30 мм; по ГОСТ 8788–68 (табл. 2.3):

9. Касательные напряжения отнулевого цикла:

10. Эффективные коэффициенты концентрации напряжений (шпоночная канавка) для стали 35 с sВ 2 (табл.2.5):

11. Масштабные факторы для вала d = 30 мм (табл. 2.4):

12. Коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к ассиметрии цикла нагружения (табл. 2.2):

13. Коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности.

Принимаем Ra = 1,25 шероховатость посадочной поверхности, тогда b = 0,92 (табл. 2.6).

14. Коэффициент безопасности только по изгибу:

15. Коэффициент безопасности только по кручению:

16. Общий коэффициент безопасности:

Таким образом, прочность обеспечена.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

  • 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 характер


    🔥 Видео

    9.1 Расчет валов приводаСкачать

    9.1 Расчет валов привода

    Эскизная проработка цилиндрического редуктораСкачать

    Эскизная проработка цилиндрического  редуктора

    4 1 1 Эскизная компоновкаСкачать

    4 1 1   Эскизная компоновка

    Проектирование быстроходного валаСкачать

    Проектирование быстроходного вала

    Детали машин. Эскизная компоновка. 24.04.2020Скачать

    Детали машин. Эскизная компоновка. 24.04.2020

    1 этап компоновки цилиндрического редуктораСкачать

    1 этап компоновки цилиндрического редуктора

    Заказать КУРСОВУЮ РАБОТУ по ДМ детали машинСкачать

    Заказать КУРСОВУЮ РАБОТУ по ДМ детали машин

    Чертеж вал шестерни. Процесс изготовления валов с зубчатым венцомСкачать

    Чертеж вал шестерни. Процесс изготовления валов с зубчатым венцом

    компоновка редуктораСкачать

    компоновка редуктора

    Вал двухступенчатого редуктора ➤ Курсовой проект одного из студентовСкачать

    Вал двухступенчатого редуктора ➤ Курсовой проект одного из студентов

    Расчет вала на прочность и жесткость. Эпюра крутящих моментовСкачать

    Расчет вала на прочность и жесткость. Эпюра крутящих моментов

    расчет валов редктораСкачать

    расчет валов редктора

    Опоры валов и осей: подшипники скольженияСкачать

    Опоры валов и осей: подшипники скольжения

    Компоновка цилиндрического одноступенчатого редуктораСкачать

    Компоновка цилиндрического одноступенчатого редуктора

    Изготовление точного щлицевого вала. Чертеж с техническим требованием полного радиального биенияСкачать

    Изготовление точного щлицевого вала. Чертеж с техническим требованием  полного радиального биения

    Расчет валов, каф. МеханикаСкачать

    Расчет валов,  каф. Механика

    Вал и ось. В чем отличие? Назначение валов и осей в машиностроении и не толькоСкачать

    Вал и ось. В чем отличие? Назначение валов и осей в машиностроении и не только
Поделиться или сохранить к себе:
Технарь знаток