Перевірочний розрахунок другого проміжного валу



 

Метою перевірочного розрахунку другого проміжного вала є його перевірка на статичну міцність з урахуванням деформацій згинання і кручення. Схема вала з основними розмірами та зусиллями у зачеплені зубчастих коліс зображена на кресленні 2.

Розрахунок починаємо з визначення зусиль у зачепленні коліс ,  та , .

Окружні зусилля

 

                                     (7.1)

                                     (7.2)

де ,   – відповідно діаметри ділильних кіл 2-го колеса і 3-ої шестерні.

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
20
 
Радіальні зусилля

 

Fr12= Ft12· tgα                                         (7.3)

Fr12=128,89·tg20˚ =46,92 H

Fr43= Ft43· tgα                                          (7.4)

Fr43=444,67·tg20˚ =161,86 H.

 

Окружні та радіальні зусилля переносимо на вісь проміжного вала. При перенесенні окружних сил з ободів коліс 2,3 на вісь вала відповідно до теореми Пуансо до сил додаються пари, момент яких дорівнює . Ці пари діють у площинах перпендикулярних до осі вала, тобто скручують вал. При цьому окружні зусилля будуть діяти у вертикальній площині, а радіальні – у горизонтальній (див. креслення 2).

Реакції в опорах визначаємо з рівнянь рівноваги.

У вертикальній площині

;

                             (7.5)

звідки

                               (7.6)

;

                         (7.7)

звідки

                                         (7.8)

 

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
21
 
Перевірка

          

 

 

 

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
22
 


У горизонтальній площині

                         (7.9)

                                       (7.10)

 

;

                                  (7.11)

 

                                       (7.12)

Перевірка

Переходимо до побудови епюр згинальних та крутних моментів. Особливістю даної схеми є та обставина, що на вал діють тільки зосереджені сили. У цьому випадку моменти на опорах дорівнюють нулю і змінюються за лінійним законом. Тому для побудови епюр згинальних моментів необхідно обчислити згинальні моменти тільки в перерізах  і .

MCвер= RAвер· a1                                                                  (7.13)

MCвер = 249,03 · 0,021 = 5.23 Hм ,

MCгор= -RAгор· a1                                                                 (7.14)

MCгор= -24,96 · 0,021 = -0,52 Hм ,

MDвер= RBвер·b2                                                                        (7.15)

MDвер = 324,53 · 0,025 =8,11Hм ,

MDгор= - RBгор·b2                                                                 (7.16)

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
23
 
MDгор = -89,96 · 0,025 = -2,25 Hм.

За одержаними результатами будуємо епюри згинальних моментів в вертикальній і горизонтальній площинах, а також епюру крутного моменту, що дорівнює  і діє між перерізами  і  (рисунок 7.1).

Із побудованих епюр видно, що з точки зору міцності найбільш небезпечним є переріз , де діють максимальні згинальні моменти.

Визначаємо зведений момент у розрахунковому перерізі використовуючи теорію міцності найбільших дотичних напружень

 

            (7.17)

 

 

Таким чином отримане значення напруження не перевищує допустиме, тому міцність вала забезпечена.

 

 

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
24
 


Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
25
 
8. Розрахунок підшипників і шпонкового з’єднання другого проміжного валу

В передньому розділі для опор другого проміжного вала був обраний підшипник легкої серії № 201 з динамічною вантажопідйомністю .

Визначаємо для обраного підшипника моторесурс у млн. обертів для більш навантаженої правої опори вала

 

,                                                     (8.1)

 

де  – еквівалентне навантаження,

 – показник ступеня (для шарикових підшипників ).

Еквівалентне навантаження для радіальних підшипників визначається за формулою

 

,                                (8.2)

 

де ,  – радіальне та осьове навантаження на підшипник, у нашому випадку

 

                            (8.3)

;

,  – коефіцієнти радіального та осьового навантаження (при , , ;

 

 

 – коефіцієнт обертання (у випадку обертання внутрішнього кільця

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
26
 
);

 – коефіцієнт безпеки, величина якого залежить від характеру навантаження (у відповідності з рекомендаціями для машин короткочасної експлуатації з підвищеними вимогами відносно надійності [2, табл. 16.3] приймаємо );[2,таблиця 16.3]

 – коефіцієнт, що враховує вплив робочої температури на довговічність підшипника (для сталі ШХ15 при  до ).

 

P=(336,75·1·1+0·0)·1,2·1=404,1 Н.

Ресурс підшипника у годинах

                          (8.4)

Переходимо до розрахунку шпонкового з’єднання проміжного вала. Переріз шпонки  залежить від діаметра обраного вала, обираємо у відповідності з додатком В: .(7,дод.В,стор.29)

Робочу довжину шпонки отримаємо з умов контактної міцності

 

,                                (8.5)

звідки

,                                        (8.6)

 

 

де  – допустиме напруження. У відповідності з рекомендаціями [2, стор. 78] приймаємо .

.

 

Приймаємо стандартне значення довжини шпонки l = 14 мм.

Шпонковий паз на валу нарізаємо на відстані від шестерні 3

 

 мм.

 

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
27
 

 

 

 


Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
28
 
Cписок літератури

 

1. Заблонский К.И. и др. Прикладнаямеханика. – Киев: Выща школа, 1984. – 280 с.

2. Иванов М.Н. Детали машин. – М.: Высшая школа, 1984. – 336 с.

3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин: Курсовоепроектирование. – М.: Высшая школа, 1984. – 336 с.

4. Попов С.А. Курсовоепроектирование по теориимеханизмов и механике машин. – М.: Высшая школа, 1986. – 245 с.

5. Методичний посібник з додержання вимог нормоконтролю (нормативних документів) у студентській навчальній звітності / Текстова частина (пояснювальна записка). – Харків: УкрДАЗТ, 2004. - 38 с.

6. Методичний посібник з додержання вимог нормоконтролю у студентській навчальній звітності / Графічні конструкторські документи. – Харків: УкрДАЗТ, 2006 - 34 с.

7. Методичне забезпечення самостійної роботи студентів в курсовому проектуванні з дисципліни «Технічна механіка». – Харків:УкрДАЗТ,2007-30.

 

 


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 409;