Усталостная прочность расчет валов

Расчет на усталостную прочность производим для двух наиболее опасных сечений вала: I–I и II–II (см. рис. 3).

Определяем изгибающие моменты, действующие в опасных сечениях вала:

Н×м

Н×м

Н×м

Н×м

Н×м

Н×м

Крутящий момент в обоих сечениях составляет М_кр = 110 Н×м.

Расчет на усталостную прочность проводится в форме определения коэффициента запаса прочности n для опасных сечений вала. Условие прочности имеет вид:

где [n] – требуемый коэффициент запаса прочности. По рекомендациям с. 76 ([1]) принимаем [n] = 3;

n_s и n_t – коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

Видео:9.1 Расчет валов приводаСкачать

где s_-1 и t_-1 – пределы выносливости материала вала при изгибе и при кручении с симметричным знакопеременным циклом нагружения. По рекомендациям с. 76 ([1]) для стали 12ХН3А принимаем:

МПа

МПа;

s_а; t_а и s_m; t_m – амплитуды и средние напряжения циклов нормальных и касательных напряжений. Обычно напряжения в поперечном сечении вала при изгибе изменяются по симметричному циклу, а при кручении – по пульсирующему (отнулевому) циклу. Тогда:

; ;

y_s и y_t – коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла нагружения. По ГОСТ 25.504–82 рекомендуется принимать:

К_s и К_t – эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении;

e_s и e_t – коэффициенты, учитывающие влияние поперечных размеров вала;

b – коэффициент поверхностного упрочнения, для неупрочненных валов b = 1.

Моменты сопротивления изгибу и кручению сечения:

м 3

м 3

МПа;

Видео:Э03 02 3 Проверочный расчет на усталостьСкачать

МПа.

Коэффициенты запаса прочности:

– условие прочности выполняется.

Моменты сопротивления изгибу и кручению сечения:

м 3

м 3

МПа;

МПа.

Коэффициенты запаса прочности:

Видео:расчет валов редктораСкачать

– условие прочности выполняется.

Таким образом, усталостная прочность промежуточного вала обеспечивается.

6. Конструирование корпуса редуктора.

Поскольку редуктор работает в тяжелом режиме, то материал для изготовления корпуса редуктора принимаем СЧ 20 ГОСТ 1412–85.

Читайте также: Подшипник первичного вала ваз 21074

Основные размеры корпуса редуктора принимаем по следующим зависимостям:

— толщина стенки основания корпуса

мм, принимаем мм;

— толщина стенки крышки корпуса

мм, принимаем мм;

— толщина ребра в основании

мм;

мм, принимаем мм;

мм, принимаем мм;

мм, принимаем ;

— толщина фланца по разъему

мм;

— диаметр фундаментного болта

Видео:9.4. Расчет валов и осейСкачать

мм, принимаем мм;

— толщина лапы для крепления к полу

мм.

1. Детали машин и основы конструирования. Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов IV курса.– М.: РГОТУПС, 2004. – 100 с.

2. Детали машин и основы конструирования. Расчет ременных передач. Расчет цепных передач. Методические указания к выполнению курсового проекта для студентов IV курса.–М.: РГОТУПС, 2005. – 64 с.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя: В 3-х т.: Т. 2. – 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. – М.: Машиностроение, 2001. – 912 с., илл.

Проверочный расчет валов

Существуют следующие виды проверочных расчетов:

1. Расчет на усталостную прочность (выносливость) – заключается в определении коэффициентов запаса усталостной прочности вала.

2. Расчет на статическую прочность при действии пиковой нагрузки – учитываются возможные кратковременные перегрузки (например, в момент пуска двигателя).

3. Расчет на изгибную и крутящую жесткость – производится из условия допустимых прогибов и углов поворота.

4. Расчет на колебания – проверка отсутствия резонансных режимов, а в случае возникновения резонансных режимов – соблюдение условия прочности.

Расчёт валов и осей на усталостную прочность

При проверочном расчете учитываются все факторы, влияющие на усталостную прочность – это размеры вала, его обработка, концентраторы напряжений и.т.д.

1. Составляется расчётная схема:

— вал изображают схематично с указанием длин участков (границами участков являются места приложения внешних нагрузок и места расположения опор);

Читайте также: Не включается компрессор климат контроля опель астра h

— указывают направления действия реакций в опорах (подшипниках);

Видео:Сопротивление материалов. Усталостная прочность: влияющие факторы и расчёт коэффициента запасаСкачать

Расчетная схема вала с эпюрами внутренних силовых факторов

2. Определяются усилия, действующие во всех сечениях вала.

3. Строятся эпюры изгибающих и крутящих моментов.

4. По эпюрам определяются опасные сечения, для которых определяют коэффициенты запаса прочности по формуле:

— коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям, зависящие от материала и конструктивных особенностей вала

— пределы выносливости материалов по нормальным и касательным напряжениям при симметричном цикле нагружений;

— соответственно, амплитудное и среднее значения нормальных напряжений;

При определении полагают, что нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, тогда

— при симметричном цикле нагружения.

— амплитудное и среднее значения касательных напряжений (напряжений кручения).

При определении полагают, что касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу.

— коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений — определяются по справочнику в зависимости от вида концентратора напряжения.

ступень выточка шпоночный паз

— масштабные факторы, учитывающие отличие проверочного диаметра вала от размера образца, для которого получены .

— фактор шероховатости поверхности – зависит от качества обработки поверхности вала.

— коэффициенты, учитывающие чувствительность материала к асиметрии циклов нагружения — зависят от механических свойств материала.

Для среднеуглеродистых сталей ; .

Условие работоспособности вала (усталостной прочности):

Если S 10, — (материал недоиспользуется) надо уменьшить размеры или взять менее прочный материал.

• 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

  Видео:ДМ.КП.24 - Расчет вала в АПМ (2020 05 30 10 57 55)Скачать

  

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/ustalostnaya-prochnost-raschet-valov

  🌟 Видео

  Сопротивление материалов. X-01 (усталостная прочность, ресурс червячного вала).Скачать

  

  Расчет вала на прочность и жесткость. Эпюра крутящих моментовСкачать

  

  Усталостная прочностьСкачать

  

  Сопротивление материалов. Усталостная прочность: основные сведенияСкачать

  

  Сопромат №4: Расчет вала на прочность и жесткостьСкачать

  

  КРУЧЕНИЕ ВАЛА. Касательные напряжения. Сопромат.Скачать

  

  Проверочный расчет вала (ru)Скачать

  

  Сопротивление материалов. Лекция 25 (усталостная прочность).Скачать

  

  Прочность и жесткость валов. Часть 6: Эпюры моментов выходного вала (цилиндрическая передача).Скачать

  

  САПР Компас-3D. Расчет валаСкачать

  

  ANSYS Workbench для расчетов усталостной прочности и долговечностиСкачать

  

  Расчет деталей на прочность в Autodesk Inventor (Анализ напряжений)Скачать

  

  Расчет на усталостную прочность с помощью Autodesk Nastran In-CADСкачать