Проектирование привода для винтового домкрата
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
виям эксплуатации. Второй подшипник с целью унификации устанавливается такой же.
5. РАСЧЕТ ВАЛОВ НА ПРОЧНОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ
.1 Расчет быстроходного вала
Для расчета вала на прочность необходимо определить возникающие напряжения, и сравнить их с допускаемыми. На вал действуют напряжения изгиба и напряжения кручения. Для определения вышеперечисленных напряжений воспользуемся схемой нагружения, которая была представлена в разделе Выбор подшипников качения. Выбор подшипников качения для быстроходного вала . На рисунке 5.1 представлен вал с приложенными к нему силами.
Силы, указанные на схеме нагружения определялись в расчете быстроходной передачи и при выборе подшипников и равны:
Определяем изгибающие моменты в каждой плоскости, а затем определяем результирующий изгибающий момент.
Плоскость XOZ:
Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости XOZ.
Плоскость YOZ:
Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости YOZи определяем результирующий изгибающий момент:
На рисунке представлены эпюры изгибающих моментов и крутящих моментов.
Далее необходимо определить напряжения изгиба и напряжения кручения в наиболее опасных сечениях. Наиболее опасными являются сечения, на которые действуют значительные изгибающие моменты, а также сечения с переходными диаметрами, так как переход диаметра является концентратором напряжений.
В данном случае достаточно найти напряжения изгиба в 3 характерных точках: в среднем сечении червяка, так как изгибающий момент в этом сечении максимален; сечение диаметром 25 мм, так как переход диаметра является концентратором напряжений а момент все еще значителен; и на следующем переходе диаметров. Этих точек будет достаточно и напряжения изгиба в других сечениях не превысят значения в данных точках.
Определим напряжения изгиба в опасных сечениях:
Строим эпюру напряжений изгиба.
Определяем напряжения кручения в тех же сечениях:
Строим эпюру напряжений кручения.
После определения напряжений изгиба и кручения необходимо вычислить эквивалентные напряжения по четвертой теории прочности:
Чтобы выполнялось условие прочности вала необходимо чтобы эквивалентные напряжения не превышали допускаемые напряжения. Величина допускаемых напряжений зависит от материала и равна:
?t - предел текучести стали 40ХН, nt-коэффициент запаса прочности.
Анализируя эпюру эквивалентных напряжений видно, что условие прочности соблюдается.
5.2 Расчет промежуточного вала
На рисунке 5.2 представлен вал с действующими на него силами. Силы, указанные на рисунке определялись в расчетах быстроходной и тихоходной передач и при выборе подшипников для промежуточного вала и равны:
Определяем изгибающие моменты в каждой плоскости, а затем определяем результирующий изгибающий момент.
Плоскость XOZ:
Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости XOZ.
Плоскость YOZ:
Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости YOZи определяем результирующий изгибающий момент:
На рисунке представлены эпюры изгибающих моментов и крутящих моментов.
Определим напряжения изгиба в опасных сечениях:
Строим эпюру напряжений изгиба
Определяем напряжения кручения в тех же сечениях:
Строим эпюру напряжений кручения.
После определения напряжений изгиба и кручения необходимо вычислить эквивалентные напряжения по четвертой теории прочности:
Величина допускаемых напряжений зависит от материала и равна:
?t - предел текучести стали 40ХН, nt-коэффициент запаса прочности.
Анализируя эпюру эквивалентных напряжений видно, что условие прочности соблюдается.
.3 Расчет тихоходного вала
На рисунке 5.3 представлен вал с действующими на него силами. Силы, указанные на рисунке определялись в расчете тихоходной передачи и при выборе подшипников для тихоходного вала и равны:
Определяем изгибающие моменты в каждой плоскости, а затем определяем результирующий изгибающий момент.
Плоскость XOZ:
Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости XOZ.
Плоскость YOZ:
Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости YOZи определяем результирующий изгибающий момент:
На рисунке представлены эпюры изгибающих моментов и крутящих моментов.
Определяем напряжения изгиба и напряжения кручения в наиболее опасных сечениях.
Определим напряжения изгиба в опасных сечениях:
Строим эпюру напряжений изгиба.
Определяем напряжения кручения в тех же сечениях:
Строим эпюру напряжений кручения.
После определения напряжений изгиба и кручения необходимо вычислить эквивалентные напряжения по четвертой теории прочности:
Чтобы выполнялось условие прочности вала необходимо чтобы эквивалентные напряжения не превышали допускаемые напряжения. Величина допускаемых напряжений зависит от материала и равна:
?t - предел текучести стали 40ХН, nt-коэффициент запаса прочности.
Анализируя эпюру эквивалентных н