Проверочный расчет тихоходного вала (наиболее нагруженного)



 

C
A
B
Действующие силы:

 – окружная,

 – осевая,

 – радиальная,

 – крутящий момент.

,

,

,

.

 

 

Изгибающие моменты в опасном сечении:

от ,

от ,

от ,

Суммарный изгибающий момент будет вычисляться по формуле

Расчёт производим в форме проверки коэффициента запаса прочности , значение которого можно принять . При этом должно выполняться условие, что , где  – расчётный коэффициент запаса прочности,  и  – коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям, которые определим ниже.

Определим механические характеристики материала вала (Сталь 45) по табл. 10.2 лит. [1]:  – временное сопротивление (предел прочности при растяжении);  и  – пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручении;  – коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений.

Определим отношение следующих величин (табл. 10.3 и 10.6 лит. [1]): , , где  и  – эффективные коэффициенты концентрации напряжений,  – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения. Также по табл. 10.4 лит. [1] найдём значение коэффициента влияния шероховатости  и по табл. 10.5 лит. [1] коэффициент влияния поверхностного упрочнения .

Вычислим значения коэффициентов концентрации напряжений  и  для данного сечения вала: , .

Определим пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении: , .

Рассчитаем осевой и полярный моменты сопротивления сечения вала: , где  – расчётный диаметр вала.

Вычислим изгибное и касательное напряжение в опасном сечении по формулам: , .

Определим коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям: .

Для нахождения коэффициента запаса прочности по касательным напряжениям  определим следующие величины. Коэффициент влияния асимметрии цикла напряжений для данного сечения . Среднее напряжение цикла . Вычислим коэффициент запаса .

Найдём расчётное значение коэффициента запаса прочности и сравним его с допускаемым:  – условие выполняется.

 

Выбор и расчёт шпоночных соединений

 

В данном редукторе шпоночные соединения выполнены с использованием призматических шпонок. Соединение с такими шпонками напряженное, оно требует изготовления вала с большой точностью. Момент передается с вала ступиц узкими боковыми гранями шпонки. При этом возникают напряжения сечения σсм, а в продольном сечении шпонки напряжение среза τ.

У стандартных шпонок размеры b и h подобранны так, что нагрузку соединения ограничивают не напряжение среза, а напряжение смятия. Поэтому расчет шпонок проведем на напряжение смятия.

1). Соединение быстроходного вала с муфтой.

Имеем:

– крутящий момент на валу,

 – диаметр вала,

 – длина шпонки,

 – ширина шпонки,

 – высота шпонки,

 – глубина паза вала,

 – рабочая длина шпонки,

 – допускаемое напряжение на смятие материала шпонки.

Условие прочности: ,

 – верно.

2). Соединение тихоходного вала с зубчатым колесом.

– крутящий момент на валу,

 – диаметр вала,

 – длина шпонки,

 – её ширина,

 – высота шпонки,

 – глубина паза вала,

 – рабочая длина шпонки,

 – допускаемое напряжение на смятие материала шпонки.

Условие прочности: ,

 – верно.

3). Соединение тихоходного вала со звёздочкой.

Имеем:

– крутящий момент на валу,

 – диаметр вала,

 – длина шпонки,

 – её ширина,

 – высота шпонки,

 – глубина паза вала,

 – рабочая длина шпонки,

 – допускаемое напряжение на смятие материала шпонки.

Условие прочности: ,

 – верно.

 

Расчет цепной передачи

 – крутящий момент на валу

 - часта вращения ведущей звездочки;

U=2,875 – передаточное число цепной передачи.

Привод работает в одну смену; ожидаемый наклон передачи к горизонту около 500.

 

1. Назначим однорядную роликовую цепь типа ПР.

2. Предварительное значение шага для однорядной цепи

Ближайшее значение шага однорядной цепи по стандарту: P=31,75 мм ;

А=262 мм2 - площадь проекции опорной поверхности шарнира цепи.


Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 274; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!