Расчет валов
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
- коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
(1.4)
здесь t-1 - предел выносливости стали при симметричном цикле кручения; принимают t-1 0,58 s-1; остальные обозначения имеют тот же физический смысл, что и в формуле (1.3), с той разницей, что относятся к напряжениям кручения; значения et даны в табл. 1.7; kt - в табл. 1.1; yt = 0,1 для углеродистых и легированных сталей; значения tV и tm определяют в предположении, что вследствие колебания Мк напряжения кручения изменяются по отнулевому циклу:
где Wk - момент сопротивления кручению.
При частом реверсе следует считать
Если в рассчитываемом сечении имеется несколько концентраторов напряжений, то учитывают один из них - тот, для которого отношение больше.
2. КОНСТРУИРОВАНИЕ ВАЛОВ
Простые по конструкции гладкие валы выполняют одинакового номинального диаметра по всей длине; для обеспечения требуемых посадок деталей предусматриваются на участках вала соответствующие отклонения диаметра. Но если места посадок отдалены от конца вала, то установка деталей затрудняются. Поэтому для удобства сборки и разборки узла вала, замены подшипников и других насаживаемых деталей валы выполняют ступенчатыми. Пример такой конструкции представлен на рис. 1.
1. Термообработка, нормализация НВ 140...187.
. Неуказанные предельные отклонения размеров:
отверстий по Н14, валов по h 14.
. Кромки притупить R = 0,3 мм.
Рис. 1. Рабочий чертёж вала.
На участках вала, предназначенных для неподвижных посадок деталей, указывают отклонения размеров вала типа s6, u7, r6 и n6 со скосами для облегчения монтажа. Размеры скосов и фасок, мм (места I, II):
d вала15 - 3030 - 4545 - 7070 - 100100 - 150c1.52.52.534a23558a3030303010
Для плотного прилегания торцов деталей к буртикам вала в месте III перехода делают галтели радиусом r; соотношения размеров, мм:
вал выносливость посадка изгиб
d вала15 - 3030 - 4545 - 7070 - 100100 - 150r111.522.5c1.522.534
В местах перехода от d к D, если детали здесь не устанавливают, предусматривают галтели с радиусом закругления R 0.4(d - D).
Правый конец вала длиной l с одинаковыми номинальными диаметрами d2 = d3 имеет на участке длиной l1 отклонение k6 для посадки полумуфты или шкива. Участок левее, не сопрягаемый с деталями, показан с отклонением h11. Это позволяет уменьшить число ступеней вала.
Пример выполнения рабочего чертежа ступеньчатого вала дан (без углового штампа) на рис.1.
3. ПРИМЕР РАСЧЁТА ВАЛОВ РЕДУКТОРА
Предварительный расчёт проведём на кручение по пониженным допускаемым напряжениям для валов одноступенчатого зубчатого цилиндрического редуктора.
Проведём расчёт для ведущего вала.
диаметр выходного конца вала при допускаемом напряжении Н/мм 2 по формуле (1.1)
где Мk - крутящий момент (из предварительного расчёта Мk1 = 12510 3 Нмм); для валов из сталей 40, 45, Ст. 6 принимают пониженное значение Н/мм 2.
Так как вал редуктора соединён муфтой с валом электродвигателя, то необходимо согласовать диаметры ротора dДВ и вала dВ 1. Иногда принимают dВ 1 = dДВ. Некоторые муфты, например, УВП, могут соединять валы с соотношением dВ 1: dДВ 0,75; но полумуфты должны при этом иметь одинаковые наружные диаметры. У подобранного электродвигателя dДВ = 42 мм. Выбираем МУВП по ГОСТ 21424 - 75 с расточками полумуфт под dДВ = 42 мм и dВ 1 = 32 мм (рис. 2).
Рис. 2. Конструирование ведущего
вала.
Примем под подшипниками dП 1 = 40 мм. Шестерню выполним за одно целое с валом. Целесообразно соблюдать указанное соотношение dВ 1 : dДВ и в тех случаях, когда вал электродвигателя не соединяется с ведущим валом редуктора, а между ними имеется ремённая или цепная передача (рис. 3): при необходимости привод такого редуктора может быть осуществлён непосредственно от электродвигателя.
Рис. 3. Схема привода:
- электродвигатель; 2 - клиноремённая передача; 3 - редуктор.
Ведомый вал.
Так как в редукторе имеется цепная передача, то учитывая влияние изгиба вала от натяжения цепи, принимаем Н/мм 2.
Диаметр выходного конца вала
где Мk2 - крутящий момент ведомого вала (из предварительного расчёта Мk2 = 62510 3 Нмм).
Принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда (см. пояснения к формуле (1.1)): dВ 2 = 55 мм. Диаметр вала под подшипники принимаем dП 2 = 60 мм, под зубчатым колесом dk 2 = 65 мм.
Диаметры остальных участков валов назначают исходя из конструктивных соображений при компоновке редуктора.