Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь  


Определение реакций опор промежуточного вала и построение эпюр




 

Рисунок 8.1 - Расчетная схема промежуточного вала

Определим реакции опор:

Рассмотрим проекции сил в плоскости ХZ :

 

 -Ft12 ×(l-c1) + Ft3 × c2 + RХ1 × l =0;

 

тогда

 

 Н

 Ft3 ×(l-c2) - Ft12 × c1 + RХ2 × l =0;

 

тогда

 

Н

 

Рассмотрим проекции сил в плоскости УZ:


 

 Fr12 × (l-c1) - Fa12 × d2/2 + Fr34 × c2 + Fa34 × d3/2- RУ1 × l =0;

 

тогда

 

 Fr34 × (l-c2) + Fa34 × d3/2+ Fr12 × c1 - Fa12 × d2/2+ RУ2 × l =0;

 

тогда

 

 

Суммарные реакции опор:

 

Н

Н

 

Эпюра моментов Мх:

Точка А.

 

MXА = RХ1 × С1

MXА=

 

Точка В \MXВ = Н×м

Эпюра моментов Му:

Точка А

 

MуА = -RУ1 × С1

MуА =

 

Точка В:

 

Мув=

 

Эпюра моментов Мкр:

Мк=Т

Мк=100,4 Н•м

Эпюра продольных сил:

 

Fa = Fa -Fa

Fa = 13122,99 H

 

Рисунок 8.2 Схема сил и эпюры моментов на проверяемом валу


Уточненный расчет вала 2-3

 

Рисунок 9 Эскиз вала и обозначение мест сечений

 

Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности S для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) напряжениями [S]. Прочность соблюдена при S > [S].

Расчет производится по опасным сечениям А-А, Б-Б).



Материал вала ─ сталь 45.

 

Таблица 9.

Исходные данные для проверочного расчета

Диаметр заготовки мм Твердость НВ σв МПа σт МПа τт МПа σ-1 МПа τ-1 МПа Ψт
<80 270 900 650 390 640 230 0,10

 

Сечение А - А: Концентратором напряжений является шпоночный паз.

Коэффициент запаса прочности:

 

S= Sσ· Sτ/

Sσ-1D/ σа

Sτ-1D/( τаτD· τа),

 

где σа и τа ─ амплитуды напряжений цикла;

ψτD ─ коэффициент влияния асимметрии цикла напряжений.

 

σа=103·М/W; τа=103·М к/2Wк

М=

 

Определим моменты инерции:

 

W1=π·d3/32-b2·h2·(2d-h2)2/(16d)=3.14·353/32-10·8(2·35 -8)2/(16·35) =

3660мм3

Wк=π·d3/16-b2·h2·(2d-h2)2/(16d)= 3.14·353/16-10·8(2·35-8)2/(16·35) =

7869мм3

σа=103 · 158,6 / 3660 = 43,3 МПа

τа=103 · 100,4 / 2 · 7869 = 33,085 МПа

 

Пределы выносливости вала:

 

σ-1D= σ-1σD; τ-1D= τ-1τD,

 

где КσD и КτD ─ коэффициенты снижения предела выносливости.

 

КσD=( Кσ/ Кdσ+1/ КFσ-1)/ КV,

КτD=( Кτ/ Кdτ+1/ КFτ-1)/ КV,

 

где Кσ и Кτ ─ эффективные коэффициенты концентрации напряжений;

Кdς и Кdτ ─ коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного

сечения;

КFς и КFτ ─ коэффициенты влияния качества поверхности;

КV ─ коэффициент влияния поверхностного упрочнения.

 

КσD=( 4,85+1/0,91-1)/ 1=4,95

КτD=( 2,9+1/0,95-1)/ 1=2,95

σ-1D= 410 / 4,95 =82,828МПа; τ-1D= 230 /2,95 = 77,966 МПа

ψτDτ/ КτD

ψτD=0,1/ 2,95=0,034

Sσ= 129,29 / 43,3 = 2,98 Sτ= 77,9 / (6,3 + 0,034 × 6,3) = 11,8

S= 2,98 · 11,8/ =2,9 > [S] = 2.5

 

Проверка показала, что коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении больше чем требуемый.

Сечение Б-Б.

Коэффициент запаса прочности:

 

S= Sσ· Sτ/

Sσ-1D/ σа

Sτ-1D/( τаτD· τа),

σа=103·М/W; τа=103·М к/2Wк

М=

 

Определим моменты инерции:

 

W=π·d3/32=3.14·633/32=24548 мм3

Wк=π·d3/16=3.14·633/16=49097 мм3

σа=103 ·845,5 / 24548 = 34,4 МПа

τа=103 · 100,4 / 2 ·49097 = 1,022 МПа

 

Пределы выносливости вала:

 

σ-1D= σ-1σD; τ-1D= τ-1τD,


 

где КσD и КτD - коэффициенты снижения предела выносливости.

 

КσD=( Кσ/ Кdσ+1/ КFσ-1)/ КV,

КτD=( Кτ/ Кdτ+1/ КFτ-1)/ КV,

КσD=( 4,7+1/0,88-1)/ 1=4,84

КτD=( 2,8+1/0,935-1)/ 1=2,87

σ-1D= 410 / 4,84 =84,711 МПа; τ-1D= 230 /2,84 = 80,986 МПа

ψτDτ/ КτD

ψτD=0,1/ 2,84=0,035

Sσ= 132,2 / 34,4 = 2,9 Sτ= 80,9 / (1,02 + 0,035 × 1,02) = 76,5

S= 2,9 · 76,5 / = 3,8 > [S] = 2.5

 

Проверка показала, что коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении больше чем требуемый.

 


 

Проверка подшипников

 

Условие годности подшипников

 

,

 

где Lh – расчетный ресурс (долговечность);

[Lh] – требуемый ресурс.

 

,

 

где tΣ – суммарное время работы.

 

 ч.

,

 

где a1 – коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от надежности (при вероятности безотказной работы Pt = 90%, a1 = 1);

a23 – коэффициент, корректирующий ресурс в зависимости от особых свойств подшипника (для шариковых подшипников a23 = 0,7…0,8, принимается a23 = 0,75);

Cr = базовая динамическая грузоподъемность подшипника ( для подшипника 208 Cr = 25,6 кН);

Pэкв – эквивалентная динамическая нагрузка;

N23 – частота вращения вала;

m = 3 – показатель степени для шариковых подшипников.

Fa1 = 2.314-внешняя осевая сила, Н

Fr1 = Ke•R1 = 0.56•2259.8

Отношение

 

FaА / (V × Fr1) = 2,314 / 1 × 1265,499 = 0,001.

 

Тогда для опоры:

 

Х =0,56; Y = 0,44/е.

 

Найдём эквивалентную динамическую радиальную нагрузку, для обоих подшипников:

 

,

 

где коэффициенты V = 1, Кб = 1 , КТ = 1

 

Н

 

Рисунок 10 Схема распределения сил

 

Таким образом, принимаем e = 0,065

 

>10161,6 = .

 

Проверка показала, что рабочий ресурс подшипника больше требуемого.

11. Конструктивные размеры корпуса редуктора

 

Расстояние между стенками корпуса и зубчатыми колесами:

 

а* = +3

 

где, L – главный габарит редуктора.

 

L = aw12 + da2/2 + da4/2

L = 140 + 97,15 + 101 = 323,15 мм

 

а* = +3 = 9,86 Принимаем а* = 10

Толщина стенок корпуса и крышки:

 

мм

 

где, Т – крутящий момент на выходном валу, Н×мм;

 

мм Принимаем d = 7мм.

 

Толщина фланцев корпуса и крышки:

b = 1.5 × d = 1.5 × 7= 10.5 мм

Толщина ребер:

m = (0.85…1) d

m= 1 × 7= 7 мм.

Диаметры болтов:

· Фундаментных:

 


 

d1 = 0.036 × a +12 = 0.036 × 125 + 12 = 16,5=>

 

принимаем фундаментальные болты с резьбой М18;

· Болтов, крепящих крышку к корпусу у подшипника:

 

d2 = (0.7 - 0.75)d1

d2 = 0.75 ×18 = 13,5 мм;

 

принимаем болты с резьбой М14;

· Болтов, соединяющих крышку с корпусом: d3 = (0.5 – 0.6) d1 =0,6 ×18 =10.8мм принимаем болты с резьбой М12.

 


Выбор смазки

По таблице устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях до 600 Н/мм2 и скорости V до 5 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 28 мм2/с. По таблице из справочной литературы принимаем масло индустриальное И-30А (табл. 11.1-11.3, стр. 200, /4/).

Допустимый уровень погружения колес в масляную ванну:

 

мм

 

Контроль масла, находящегося в корпусе редуктора осуществляется с помощью смотрового окна.

 

 


 

Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Читайте также:
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас...
Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (104)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.039 сек.)
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7