zapiska (07_ Расчет валов.)

Посмотреть архив целиком

7. Расчет валов.


7.1 Тихоходный вал:

dВ= 20 мм



d’ = 25 мм


d=5*(61,4) 1/3=19,73 принимаем по ГОСТу dВ= 20 мм

принимаем диаметр вала под манжетное уплотнение d’ = 25 мм

d’’= 25 мм



принимаем диаметр вала под подшипник d’’= 25 мм

d’’’= 32мм


принимаем диаметр вала для колеса d’’’= 32 мм


7.2 Приводной вал

dВ= 20 мм



d=5*(145,2) 1/3=26,28 принимаем по ГОСТу dВ= 28 мм

d’ = 42 мм


принимаем диаметр вала под манжетное уплотнение d’ = 42 мм

d’’= 35 мм



принимаем диаметр вала под подшипник d’’= 35 мм

d’’’= 44мм


принимаем диаметр вала для звездочки d’’’= 44 мм

7.3 Конструктивные размеры зубчатого колеса:

dст = 50 мм



диаметр ступицы dст= 1,2* d’’’=1,2*32=49,9 мм

длина ступицы l » (0,7…1,8) d’’’ =22,4...57,6 мм

a=5 мм

диаметр ступицы dст= 1,2* d’’’=1,2*32=49,9 мм

длина ступицы l » (0,7…1,8) d’’’ =22,4...57,6 мм

a=5 мм

ширина венца b = 11 мм


    1. Проверка прочности валов:

Тихоходный вал редуктора

Материал, из которого изготовлен вал - Сталь 40Х

Механические характеристики : -1=410 МПа Т=450 МПа Т=750 МПа -1=240 МПа В=900 МПа



ширина венца b = 11 мм





Предположительно наиболее опасным сечением является сечение в опоре №2


Суммарный момент равен моменту от Fк т.к. Мx=Мy=0


М=65,8 Нм

Осевой момент сопротивления сечения W=d3/32=3/32 = 1533,98 мм3

Момент сопротивления кручению W=d3/16=3/16 = 3067,96 мм3

Эквивалентное напряжение

ЭКВ=32*103/(М2-0,75Мк2) 1/2 /( d3)

ЭКВ=32*103/(65,82-0,75*61,42) 1/2 /( 253)=60,3 МПа

Запас по статической прочности (коэффициент запаса )

Sт=Т/(Kп* ЭКВ)

Kп=2,2 –коэффициент перегрузки

Sт=650/(2,2*60,3)=4,9

Статическая прочность обеспечена


Проверим вал на сопротивление усталости :


Напряжения в опасном сечении

A=М/W=65,8*1000/1533,98=42,9 МПа

A=Мк/2Wк=61,4*1000/2*3067,96=10,0 МПа


Пределы выносливости вала в данном сечении

-1D=-1/ KD

-1D=-1/ KD


KD  K/ K d + 1/ KF Kv

KD  K/ Kd + 1/ KF / Kv

K,K- эффективные коэффициенты концентрации напряжений

K= 1,4

K= 1,6

Kd , Kd – коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения

Kd = Kd = 0,8

Kv – коэффициент влияния поверхностного упрочнения

Kv=2,6

KF , KFкоэффициент влияния качества поверхности

KF

KF

KD  1,6/0,8 + 1/ 2,6 = 0,817

KD  1,4/0,8 + 1/ 0,93 / 2,6 = 0,702

- коэффициент влияния асимметрии цикла

= 0,1

D = / KD =0,1/0,702=0,142

-1D=-1/ KD = 410/0,817 = 501,8 МПа

-1D=-1/ KD = 240/0,702 = 341,9 МПа


S = -1D/(A + D*M)

M=0

S = 501,8/42,9=11,7

S = -1D/(A + D*M)

MA

S = 341,9/(10,0+0,142*10,0)=29,9


Коэффициент запаса прочности

S = S*S S2+S22= 29,9*11,7 29,92+11,720,5= 10,9


Усталостная прочность обеспечена.



Приводной вал

Материал, из которого изготовлен вал - Сталь 40Х

Механические характеристики :

-1=410 МПа Т=450 МПа

В=900 МПа -1=240 МПа

Т=750 Мпа


Эпюры моментов :








Предположительно наиболее опасным сечением является сечение в опоре №1


Суммарный момент равен моменту от Fк т.к. Мx=Мy=0


М=107,3 Нм

Мк = 145,2 Нм

Осевой момент сопротивления сечения W=d3/32=3/32 = 4209,24 мм3

Момент сопротивления кручению Wк=d3/16=3/16 = 8418,48 мм3

=103*М/W=103*107,3/4209,24 =25,5 МПа

=103*Мк/Wк=103*145,2/8418,48 = 17,2 МПа

S =Т/ = 750/25,5=29,4

S = Т/ = 450/17,2= 26,2

S = S*S S2+S22= 26,2*29,4 26,22+29,420,5= 19,6

Статическая прочность обеспечена


Проверим вал на сопротивление усталости :


Напряжения в опасном сечении


A=М/W=107,3*1000/4209,24=25,5 МПа

A=Мк/2Wк=145,2*1000/2*8418,48=8,6 МПа


Пределы выносливости вала в данном сечении

-1D=-1/ KD

-1D=-1/ KD


KD  K/ K d + 1/ KF Kv

KD  K/ Kd + 1/ KF / Kv

K,K- эффективные коэффициенты концентрации напряжений

K= 1,4

K= 1,6

Kd , Kd – коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения

Kd = Kd = 0,75

Kv – коэффициент влияния поверхностного упрочнения

Kv=2,6

KF , KFкоэффициент влияния качества поверхности

KF

KF

KD  1,6/0,75 + 1/ 2,6 = 0,868

KD  1,4/0,75 + 1/ 0,93 / 2,6 = 0,746

- коэффициент влияния асимметрии цикла

= 0,1

D = / KD =0,1/0,746=0,134

-1D=-1/ KD = 410/0,868 = 472,4 МПа

-1D=-1/ KD = 240/0,746 = 321,7 МПа


S = -1D/(A + D*M)

M=0

S = 472,4/25,5=18,5

S = -1D/(A + D*M)

MA

S = 321,7/(8,6+0,134*8,6)=32,9


Коэффициент запаса прочности

S = S*S S2+S22= 32,9*18,5 32,92+18,520,5= 16,1


Усталостная прочность обеспечена.



Случайные файлы

Файл
118199.rtf
114680.rtf
164362.rtf
144435.rtf
168316.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.