Проект привода шнека
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?ти;
[S] - допускаемый коэффициент запаса прочности, принимаем [S] = 2.
Раiётные коэффициенты запаса прочности определяем отдельно для быстроходного, промежуточного и тихоходного вала.
.1 Быстроходный вал
Определяем напряжения в опасном сечении вала (опасное сечение вала под шестерню), Н /мм2.
Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, при котором амплитуда напряжений sа равна раiётным напряжениям изгиба su
, (9.2)
где М - суммарный изгибающий момент в опасном сечении, Нм;
Wнетто - осевой момент сопротивления сечения вала, мм.
Для определения Wнетто на быстроходном валу, при - концентратор напряжений - ступенчатый переход галтель между диаметром впадин шестерни и диаметром ступени, воспользуемся формулой
, (9.3)
.
Определяем суммарный изгибающий момент в опасном сечении (по построенной эпюре быстроходного вала)
(9.4)
Тогда нормальное напряжение
.
Касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу, при котором амплитуда цикла tа равна половине раiётных напряжений кручения tк
, (9.5)
где Мк - крутящий момент на валу, Нм;
Wr нетто - полярный момент инерции сопротивления сечения вала, мм3.
Для быстроходного вала полярный момент также определяем исходя из того, что сечение вала круглое сплошное
, (9.6)
.
Тогда касательное напряжение, Н/мм2
.
Определяем коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений для раiётных сечений валов, без поверхностного упрочнения
, (9.7)
, (9.8)
где Кs и Кt - эффективные коэффициенты концентрации напряжений. Они зависят от размеров сечения, механических характеристик материала. Для быстроходного вала при и sВ = 600 Н/мм2 принимаем Кs = 1,95, Кt = 1,6;
Кd - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения для быстроходного вала Кd = 0,88;
КF - коэффициент влияния шероховатости для валов КF = 1,05.
Определяем пределы выносливости в раiётном сечении вала, Н/мм2
(9.9)
(9.10)
где s-1 и t-1 - пределы выносливости при симметричном цикле изгиба и кручения для стали 45 s-1= 260 Н/мм2 , t-1 = 150 Н/мм2;
Тогда для быстроходного вала
Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям
, (9.11)
. (9.12)
Для быстроходного вала
;
Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении
, (9.13)
.
Как видно полученное значение коэффициента запаса прочности больше допустимого, следовательно, быстроходный вал пригоден.
.2 Промежуточный вал
У промежуточного вала наиболее опасным сечением является сечение вала под шестернёй. Для определения Wнетто на валу при воспользуемся формулой (9.3)
.
Определяем суммарный изгибающий момент в опасном сечении (по построенной эпюре промежуточного вала) по формуле (9.4)
Тогда нормальное напряжение
.
Определяем полярный момент инерции сопротивления сечения вала
.
Тогда касательное напряжение по формуле (9.5)
.
Определяем коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений для раiётных сечений валов, без поверхностного упрочнения по формулам (9.7) и (9.9).
Для промежуточного вала при и sВ = 600 Н/мм2 принимаем Кs = 1,95, Кt = 1,6. Коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, Кd = 0,85. Коэффициент влияния шероховатости для валов КF = 1,05.
Определяем пределы выносливости в раiётном сечении вала по формулам (9.9) и (9.10)
Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям по формулам (9.11) и (9.12)
;
Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении по формуле (9.13)
.
Как видно полученное значение коэффициента запаса прочности больше допустимого, следовательно, промежуточный вал пригоден.
.3 Тихоходный вал
У тихоходного вала наиболее опасным сечением является сечение вала под колесом. Концентрация напряжения обусловлена наличием шпоночной канавки. Так как вал в этом сечении имеет шпонку, то осевые и полярные моменты сопротивления сечения вала определяются по следующим формулам
, (9.14)
(9.15)
где d - диаметр вала в опасном сечении под колесом, мм;
b - ширина выбранной шпонки, мм;
t1 - глубина паза вала, мм.
;
.
Определяем суммарный изгибающий момент в опасном сечении (по построенной эпюре тихоходного вала) по формуле (9.4)
Определяем нормальные и касательные напряжения по формулам (9.2),(9.4), Н/мм2
;
.
Определяем коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений для раiётного сечения вала, без поверхностного упрочнения для шпоночного паза выполненного фрезой по формулам (9.6), (9.7). При эффективных коэффициентах концентрации напряжений равных Кs = 1,5 и Кt = 1,55 и коэффициенте влияния абсолютных размеров поперечного сечения Кd = 0,79 , коэффициент влияния шероховатости принимаем для валов КF = 1,05.
Определяем пределы выносливости в раiётном сечении вала по формулам (9.8),(9.9)
Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям, по формулам (9.10), (9.11)
;
Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении по формуле (9.12)
.
Как видно, полученное значение коэффициента запаса прочности больше допустимого, следовательно, тихоходный ва
Copyright © 2008-2014 geum.ru рубрикатор по предметам рубрикатор по типам работ пользовательское соглашение