Эскизное проектирование валов

Определение диаметров валов на отдельных участках

После определения межосевых расстояний, размер колес и червяков приступают к разработке конструкции редуктора. Первым этапом конструирования является разработка эскизного проекта. При эскизном проектировании определяют расположение деталей передач, расстояния

между ними, диаметры ступеней валов, выбирают типы подшипников.

Предварительные значения диаметров различных участков валов определяются по формулам:

 

- для быстроходного вала(а):

 

- для промежуточного вала(б):

 

- для тихоходного вала(в):

Где - номинальные моменты, Нм.

,r, f – выбирают в зависимости от диаметра (мм).  

Рис.3

Концы валов берём стандартные: цилиндрические.

Расчет валов

Быстроходный вал

Схема вала.

Рис.4

Размеры

Согласно схеме: l1 = 29 мм; d1 = 50 мм; l2 = 12 мм; d2 = d3 = d4 = 64 мм; l3 = 50 мм; l4 = 13 мм; l5 = 85 мм; d5 = 50 мм; l6 = 82 мм; d6 = 38 мм;

Нагрузки

Окружная сила Ft = 1262.5 Н;
Радиальная сила Fr = 562.10 Н;
Осевая сила Fa = 921.77 Н;
Передаваемый момент Т = 50.5 Н∙м;

Свойства материала

σ_т =640МПа;
τ_т = 380 МПа;

Расчет на статическую прочность. Проверку статической прочтности выполняют в целях предупреждения пластических деформаций в период действия кратковременных перегрузок (например, при пуске, разгоне, реверсировании, торможении, срабатывании предохранительного устройства).

 

Величина нагрузки зависит от конструкции передачи (привода). Так при наличии предохранительной муфты величину перегрузки определяет момент, при котором эта муфта срабатывает. При отсутствии предохранительной предохранительной муфты возможную перегрузку условно принимают равной перегрузке при пуске приводного электродвигателя. В расчете используют коэффициент перегрузки K_п = T_max/T, где T_max - максимальный кратковременный действующий вращающий момент (момент перегрузки); T - номинальный (расчетный) вращающий момент. Коэффициент перегрузки выбирается по справочной таблице. Для выбранного двигателя:

K_п = 2.4 .

В расчете определяют нормальные σ и касательные τ напряжения в рассматриваемом сечении вала при действии максимальных нагрузок:

σ = 10³M_max/W + F_max/A; τ = 10³M_кmax/W_к,

где - суммарный изгибающий момент, Н∙м; M_кmax = T_max = K_пT - крутящий момент, Н∙м; F_max = K_пF - осевая сила, Н; W и W_к - моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение, мм³; A - площадь поперечного сечения, мм².

Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

S_тσ = σ_т/σ; S_тτ = τ_т/τ.

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений

 

Статическую прочность считают обеспеченной, если S_т ≥ [S_т], где [S_т] = 1,3...2 - минимально допустимое значение общего коэффициента запаса по текучести (назначают в зависимости от ответсвенности конструкции и последствий разружения вала, точности определения нагрузок и напряжений, уровня технологии изготовления и контроля).

Рис. 5

Моменты сопротивления W при изгибе, W_к при кручении и площадь A вычисляют по сечению для вала с одним шпоночным пазом :

 

W = πd³/32 - bh(2d-h)²/(16d);

W_к = πd³/16 - bh(2d-h)²/(16d);

A = πd²/4 - bh/2.

При расчетах принимают, что насаженные на вал детали передают силы и моменты валу на середине своей ширины.

---

Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 235; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!