Расчет валов редуктора
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
орошие материалы с высокими показателями, показало компактность разработанной конструкции с относительно большими диаметрами тихоходного вала. С целью получения рациональной конструкции всего редуктора произведено уменьшение предварительно выбранных в разделах 7.2.5. и 7.3.3. При этом улучшено качество материала с предварительно принятой в расчетах стали 45 на легированную сталь 40Х.
Новые выбранные диаметры тихоходного вала: на участке VII под подшипником dVII=55 мм; на участке VI под колесом dVI=60 мм ; на участке VIII выходной части вала под муфтой dVIII=50 мм.
9.11.1. Материал вала и предельные напряжения.
Материал 40Х. Термообработка улучшение. По таблице П2 [6] твердость 223…262 НВ, а временное сопротивление ?в=655 МПа.
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба для легированной стали 40Х.
?-1=0,35?в+100 = 0,34655+100 = 329 МПа
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений.
?-1= 0,58?-1 = 0,58329 = 191 МПа
9.11.2. Сечение VI. В этим сечении вала (рисунок 9.6.) при частом реверсировании действует суммарной изгибающий момент =589,4 Нм и вращающий момент Т3=575,4 Нм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночного паза. Размеры сечения вала (рисунок 9.8.) приведены с использованием таблицы 9.8. [3].
а) Полярный момент сопротивления
мм3
б) Момент сопротивления изгибу
мм3
в) Амплитуды и максимальные касательные напряжения при частом реверсировании (симметричный цикл).
?а= ?мах==МПа; ?m=0
г) Амплитуда цикла нормальных напряжений изгиба
?а=32,28 МПа
д) Средние нормальные напряжения
?м=0, тек как Fa не действуют в сечении VI -VI.
е) Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям.
=
где К? эффективный коэффициент концентрации напряжений;
?? масштабный фактор для нормальных напряжений;
? коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности (при Rа= 0,4…3,2 мкм принимают ?=0,97…0,9);
?? коэффициент чувствительности к асимметрии цикла напряжений;
К? = 1,75 для вала с одной шпоночной канавкой при ?в до 700 МПа (по таблице 8.5. [3]);
?? = 0,68 для легированной стали при d=60 мм по таблице 8.8. [3];
? = 0,96 при шероховатости поверхности Rа= 0,8…мкм;
?? = 0,15 для легированной стали странице 300 [5].
ж) Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
=
где К?, ??, ?? Коэффициенты, учитывающий влияние на касательные напряжения аналогичных факторов, что и для нормальных напряжений.
К? = 1,6 для вала с одной шпоночной канавкой при ?в до 700 МПа (по таблице 8.5. [3]);
?? = 0,68 для легированной стали;
? = 0,96 при шероховатости поверхности Rа= 0,8…мкм;
?? = 0,1 для легированной стали странице 300 [5].
з) Результирующий коэффициент запаса прочности.
3,1 > [S] = 2
При невыполнении условия прочности для вал-шестерни увеличивают диаметры рассматриваемых сечений. При невыполнении условия прочности для вала из стали 45, которая задается в предварительных расчетах, назначают новую более качественную легированную сталь или увеличивают диаметры.
9.11.3. Сечение С (VII). В этим сечении действуют, независимости от направления вращения вала, суммарной изгибающий момент =525,4 Нм и вращающий момент Т3=575,4 Нм. Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом.
а) Полярный момент сопротивления
мм3
б) Момент сопротивления изгибу
мм3
в) Амплитуды и максимальные касательные напряжения при частом реверсировании (симметричный цикл).
?а= ?мах==МПа; ?m=0
г) Амплитуда цикла нормальных напряжений изгиба
?а=32,17 МПа
д) Средние нормальные напряжения
?м=0, тек как Fa не действуют в сечении VII -VII.
е) Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям.
=
где 3,5 по таблице 8.5. [3] по d=55 мм и ?в=655 МПа;
? = 0,97 при шероховатости поверхности Rа= 0,8…мкм;
ж) Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
=
где 0,60,4 = 0,63,5+0,4 = 2,5
? = 0,97 при шероховатости поверхности Rа= 0,8…мкм;
з) Результирующий коэффициент запаса прочности.
2,35 > [S] = 2
При невыполнении условия прочности для вал-шестерни увеличивают диаметры рассматриваемых сечений. При невыполнении условия прочности для вала из стали 45, которая задается в предварительных расчетах, назначают новую более качественную легированную сталь или увеличивают диаметры.
Литература
- Методические указания и задания к курсовому проекту на тему "Привод конвейера" Мещерин В.Н. Абрамов В.Н. МГСУ 1994 г.
- Методические указания к расчету зубчатых цилиндрических передач для студентов факультета механизации и автоматизации строительства Мещерин В.Н. Абрамов В.Н. МГСУ 1994 г.
- Чернавский С.А. и др. Курсовое проектирование детали машин. Машиностроение 1987 или 1979 год.
- Дунаев П.Ф. Леликов О.П. . Курсовое проектирование детали машин. Высшая школа 1990 год.
- Иванов В.Н. Детали машин. Высшая школа 1991 год.
- Абрамов В.Н. Мещерин В.Н. Проектирование привода машин. МГСУ 1998 г.