Добавил:

89135606891 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Саяно-Шушенский Филиал Сибирского Федерального Университета

Предмет:

Техническая механика

Файл:

Пояснительная записка (2).pdf

Скачиваний:

Добавлен:

28.02.2024

Размер:

1.87 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 87 8 > Следующая >>>

5 КОНСТРУИРОВАНИЕ ВАЛОВ

5.1 Проверочный расчет подшипников качения

Чтобы точно выбрать подшипники необходимо рассчитать статическую грузоподъемность и долговечность подшипника.

При наличии осевой силы эквивалентная статическая нагрузка:

	=	+ ;	(5.1)
э	0	0

где X0 = 0,5 – коэффициент радиальной нагрузки; Y0 - коэффициенты радиальной и осевой нагрузок; Fr Fa - радиальная и осевая нагрузки;

э = 0 + 0 = 0,5 1703,85 + 1 1216,85 = 2068,78

Fэ≤С0=19,8 кН, следовательно данное условие соблюдается. Номинальную динамическую грузоподъемность определяют по формуле:


= э √ ,	(5.2)

где р- коэффициент, зависящий от формы кривой контактной усталости

p = 3.

Номинальная долговечность:

=	60	,	(5.3)
=	6	,	(5.3)
	10

Где n - частота вращения, мин-1;

Lh=8000 ч - номинальная долговечность подшипников, ч.

бв =	60∙250∙8000		= 120 млн. об.

	6
	10
т.в. =		60∙79,37∙8000		= 38,1 млн. об.

	6
	10

бв = 2068,78 ∙ 3√120 = 10204 Н;

тв = 2068,78 ∙ 3√38,1 = 6961 Н;

5.2 Проверочный расчет шпоночного соединения

Призматические шпонки, применяемые в проектируемых редукторах,

КП 13.03.02 04.09 ПЗ

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

Лист

проверяют на смятие. Условие прочности:

=	1	≤ [ ] ,	(5.4)

Где 1 - окружная сила на шестерне или колесе; А- площадь смятия;

[ ] −допускаемое напряжение на неконтролируемой затяжке (для валов с наружным диаметром, от 16 мм [ ]=0,25..0,4 [ ]т)

= (0,94 − 1)( − ) ,

(5.5)

где h, t1,l, b – стандартные размеры фасок (табличные значения).

Так как все валы выполнены из Стали 40Х, допускаемое напряжение в каждом случае будет равно:

[ ] = 0,25[ ]Т = 0,25 ∙ 650 = 162,5

(5.6)

мм

По полученным формулам выполним расчеты:

4520,36

= 33,82

≤ [ ]

(0,94 − 1)( − ) (0,94∙12−7,5)(56−20)

мм

Таблица 5.1 - Параметры шпоночного соединения

Напряжения смятия

Вал

быстроходный

тихоходный

Расчетные напряжения σсм, МПа

49,26

33,82

30,21

Допускаемое значение [σсм], МПа

162,5

5.3 Проверочный расчет тихоходного вала на прочность

Для расчета вала на прочность необходимо графически определить длину каждого из участков. Линейные размеры (мм) берут из сборочного чертежа редуктора (лист 1 приложения): 1 = 2 = 60,8 мм; 3 = 78,95 мм.

а) XOZ:
∑	= 0; −							(		+ ) = 0;		(5.7)
					1			1			2
			1			4520,36 60,8
=			1	=						= 2260,18 ;
=				=						= 2260,18 ;
		( 1+ 2)			(60,8+60,8)
		( 1+ 2)			(60,8+60,8)
∑	= 0; −						+		(		+ ) = 0;	(5.8)
					2					1	2

КП 13.03.02 04.09 ПЗ	Лист

Изм. Лист № докум. Подпись Дата	34

4520,36 60,8

= 2260,18 ;

( 1+ 2)

(60,8+60,8)

− = 0;

б) YOZ:

∑

= 0;

−

(

) +

− (

+ ) = 0;

(5.9)

оп 1

+ (

+ +

)

оп 1

2 3

( 1+ 2)

1703,85 60,8+1216,85

242,33

+3180,47(60,8+60,8+78,95)

= 7309,84 ;

(60,8+60,8)

∑

= 0;

(5.10)

−

( +

) + + = 0;

оп 3

−

1703,85 60,8−1216,85

242,33

−3180,47 78,95

= 2

оп

( 1+ 2)

(60,8+60,8)

−2425,52 ;

+ − оп − = 0;

Тихоходный вал

Изгибающий момент:

а) XOZ:

сечение A: 0

сечение B:

−	= −2260,18 60,8 10−3 = −137,42 Н м;				(5.11)
1
сечение C: 0;
сечение D: 0;
б) YOZ:
сечение A: 0
сечение C:
1)		= −2425,52 60,8 10−3 = −147,47 Н м;			(5.12)
1
2)		−	(	+ ) = 7309,84 60,8 10−3 − 3180,47(60,8 +
2		оп	2	3
78,95) 10−3 = −0,03 Н м;					(5.13)

КП 13.03.02 04.09 ПЗ	Лист

Изм. Лист № докум. Подпись Дата	35

сечение B:

− = −3180,47 78,95 10−3	= −251,12 Н м;	(5.14)
оп 3

сечение D: 0;

Крутящий момент:

		2		4520,36 242,33 10−3
= =	1	2	=		= 547,71 Н м;	(5.15)
= =			=		= 547,71 Н м;	(5.15)
	2			2
	2			2

КП 13.03.02 04.09 ПЗ	Лист
	Лист
	36

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

Рисунок 5.1 – Эпюры изгибающих моментов тихоходного вала

Тихоходный вал

Наиболее нагруженное сечение С. Суммарный изгибающий момент:

= √
= √	2	+ 2	= √137,422 + 147,47 2 = 201,57 Н м;	(5.16)

КП 13.03.02 04.09 ПЗ	Лист

Изм. Лист № докум. Подпись Дата	37

	= − = −251,12 Н м;	(5.17)
	оп 3

d=65 мм; b= 20 мм ; t1= 7,5 мм;

Полярный и осевой моменты сопротивления сечения соответственно:

( − )2

−

;

(5.18)

нетто

= 3,14∙653

− 20∙7,5∙(65−7,5)2

= 50,08 103 мм3

нетто

2∙65

−

1( − 1)2

;

(5.19)

нетто

3,14∙653

−

20∙7,5∙(65−7,5)2

= 23,13 ∙ 103мм3

2∙65

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

103

547,71 103

= 5,47 Мпа;

(5.20)

2 50,08 10

нетто

Амплитуда нормальных напряжений изгиба:

С∙103

201,57∙103

= 8,71 Мпа;

(5.21)

23,13∙103

нетто

Коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала:

										1				1,9		1
	= (			+			− 1)				= (				+ 1,05 − 1)		= 1,19;	(5.22)
	= (			+			− 1)				= (			0,68	+ 1,05 − 1)	2,4	= 1,19;	(5.22)
														0,68		2,4

										1				1,7		1
= (				+			− 1)				= (				+ 1,05 − 1)		= 1,06;	(5.23)
= (				+			− 1)				= (		0,68		+ 1,05 − 1)	2,4	= 1,06;	(5.23)
													0,68			2,4

Пределы выносливости в расчетном сечении вала, Н/мм2:
(		) =	−1		=	260			= 218,49;									(5.24)
(		) =			=				= 218,49;									(5.24)
−1						1,19

			0,58					0,58 260
( −1) =				−1			=					= 142,26;						(5.25)
( −1) =							=	1,06				= 142,26;						(5.25)

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

КП 13.03.02 04.09 ПЗ	Лист
	Лист
	38

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 87 8 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете Техническая механика

#
28.02.20248.72 Mб0МУ по КП. NEW.pdf
#
28.02.2024250.35 Кб0Оба.bak
#
28.02.2024247.28 Кб0Оба.dwg
#
28.02.20241.44 Mб0Ответы КР.docx
#
28.02.2024325.11 Кб0Ответы на зачет.docx
#
28.02.20241.87 Mб0Пояснительная записка (2).pdf
#
28.02.2024524.63 Кб0Пояснительная записка.docx
#
28.02.202417.62 Кб0Содержание.docx
#
28.02.202475.78 Кб0Спецификация.doc
#
28.02.202423.89 Кб0спецификация.docx
#
28.02.202444.1 Кб0Спецификация.pdf