Проверочный расчет тихоходного вала (наиболее нагруженного) на усталостную прочность и выносливость
Действующие силы: - окружная, - радиальная сила, -осевая сила - крутящий момент,
Находим радиальную нагрузку от муфты: , где радиальная жесткость муфты, Н/мм; радиальное смещение валов, мм; /1= 67,2 мм = 0,0672 м, /2 = 127,3 мм = 0,1273 м, l= 194,5 мм = 0,1945 м, h =195,6мм = 0,1956 м, c=101,9 мм=0,1019 м
Определим реакции опор : Определим реакции опор в вертикальной плоскости. 1. ΣMA=0, ; 483,551*195,6-2228,051*67,2+yB *194,5=0 Отсюда находим, что уВ = 283,5Н. 2. ΣMВ=0, , yА*194,5-483,551*195,6-2228,051*127,3=0, Отсюда находим, что уА = 1944,55 Н. Выполним проверку: Σyk =0, yA+yB+FR=0, 1944,55+283,5-2228,051 = 0 Cледовательно вертикальные реакции найдены верно.
Определим реакции опор в горизонтальной плоскости. 3. ΣMА=0, , 6101,9*67,2+xB* 194,5+216(194,5+101,9)=0. Отсюда находим, что xB =-2917Н. 4. ΣMВ=0, , xА*194,5+6101,9-216*101,9=0 Отсюда находим, что xА = -6733.57Н. Проверим правильность нахождения горизонтальных реакций: Σxk = 0, хА + хB + Ft + FM =0, -6733.57-2917+216+6101,9=0 верно По эпюре видно, что самое опасное сечение вала находится в точке C, причём моменты здесь будут иметь значения: Мх = 350.1 Hм, Му=50.3 Нм. Расчёт производим в форме проверки коэффициента запаса прочности [s], значение которого можно принять [s] = 1,5. При этом должно выполняться условие, что S=Sσ*Sτ/√( Sσ2+Sτ2)>[S], где S - расчетный коэффициент запаса прочности, Sσ и Sτ -коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям, которые определим ниже. Найдём результирующий изгибающий момент, как М = (Мx2+ Мy2 )1/2= (350.12 +50.32) 1/2 =353.7 Hм. Определим механические характеристики материала вала (Сталь 40Х): σB= 950 МПа - временное сопротивление (предел прочности при растяжении); σ-1= 450 МПа и τ-1= 250 МПа - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручении; ψτ =0,05, ψσ =0,1 - коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений. Определим отношение следующих величин: Kσ = 1.85, Kτ=1.8 , где Kσ и Kτ - эффективные коэффициенты концентрации напряжений, Kd - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения. Найдём значение коэффициента влияния шероховатости KF =1,15. Kσ / Kd = ,где для изгиба; ,где для кручения. Вычислим коэффициент запаса Sσ= σ-1/(( σа* Kσ/(Kd * KF)+ ψσ* σm))) =450/(9*1,396/1,15)=41 где σm=0, σа=М/(0.1*d3)=353.7/(0.1*0,0733)=9 MПа, Sτ = τ-1/(( τа* Kτ/(Kd * KF)+ ψτ* τm))) =250/(8.18*1,6/1,15+0,05*8.18)=29.8 где τm=τа=0.5*T/(0.2*d3)= 0.5*1276.7/(0.2*0,0733)=8.18МПа, Найдём расчётное значение коэффициента запаса прочности и сравним его с допускаемым: S=Sσ*Sτ/( Sσ2+Sτ2) 1/2= 24.1 > [S] = 1,5 - условие выполняется.
Расчет шпоночных соединений 1. Быстроходный вал: lш= lp+b, где b – ширина шпонки, , где h=7 мм - высота шпонки, b=8 мм d=28 мм T=284,2 Н∙м мм Принимаем lш= 19+8=27 (мм), Из конструктивных соображений принимаем стандартный размер lш=32мм; глубина паза вала t1=3,3 мм, ступицы t2=4,7 мм.
2. Тихоходный вал: lш= lp+b, где b – ширина шпонки, , где h=11 мм - высота шпонки, b=18 мм d=60 мм T=1193,6 Н∙м мм Принимаем lш= 22+18=40 (мм), Из конструктивных соображений принимаем стандартный размер lш=90мм; глубина паза вала t1=6 мм, ступицы t2=4,3 мм. Выбор муфт Для передачи крутящего момента от вала электродвигателя к быстроходному валу и предотвращения перекоса вала выбираем муфту. Наиболее подходит упругая втулочно-пальцевая муфта, крутящий момент передается пальцами и упругими втулками. Ее размеры стандартизированы и зависят от величины крутящего момента и диаметра вала. Выбираем муфту МУВП с максимальным передаваемым моментом 250 Нм. Для соединения концов тихоходного и приводного вала и передачи крутящего момента используется упругая втулочно-пальцевая с разрушающимся элементом. Допустимые для данного вида муфт значения смещений каждого вида (при условии, что смещения других видов близки к нулю): осевое мм, радиальное мм, угловое . Размеры муфты выбираются по стандарту, они зависят от диаметра вала и величины передаваемого крутящего момента.
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (370)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |