Техническая характеристика привода цепного конвейера
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
p>
Здесь ?a и ?a - амплитуды напряжений цикла; ?m и ?m - средние напряжения цикла; ??D и ??D - коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла напряжений для рассматриваемого сечения.
В расчётах валов принимают, что нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу: ?a = ?и и ?m = 0, а касательные напряжения -- по отнулевому циклу ?a = ?k/2 и ?m = ?k/2.
Тогда
? = ?-1D / ?a.
Напряжения в опасных сечениях вычисляют по формулам
?а = ?и = 103 M / W
?а = ?k /2 = 103 MK / (2WK) , где
= - результирующий изгибающий момент, Нм; MK=
= T - крутящий момент, Нм; W и WK - моменты сопротивления сечения вала при расчёте на изгиб и кручение, мм3.
M = Нм
MK= 1101 Нм
Моменты сопротивления W при изгибе, WK при кручении вычисляют по нетто-сечению для сплошного круглого сечения диаметром D:
= ?D3/32 = 3.14623/32 = 23398 мм3;
WK = ?D3/16 = 3.14623/16 = 46796 мм3;
?а = ?и = 103M / W = 103130 / 23398 = 5.6
?а = ?k /2 = 103MK / (2WK) = 1031101 / (246796) = 11.75
K?D и K?D - коэффициенты снижения предела выносливости:
?D = (K?/ Kd? + 1/ KF? - 1)/ KV = (2.45/ 0.76 + 1/ 0.91 - 1)/ 2.4 = 1.38;?D = (2.24/ 0.76 + 1/ 0.95 - 1)/ 2.4 = 1.25,
где K? и K? - эффективные коэффициенты концентрации напряжений; KF? и KF? - коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения; KF? и KF? - коэффициенты влияния качества поверхности; KV - коэффициент влияния поверхностиного упрочнения.
Коэффициент влияния асимметрии цикла для рассматриваемого сечения вала
??D = ?? / K?D = 0.10 / 1.25 = 0.08
Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении:
?-1D = ?-1 / K?D = 410 / 1.38 = 297;
?-1D = ?-1 / K?D = 240 / 1.25 = 192;
где ?-1 и ?-1 - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения.
S? = ?-1D / ?a = 297 / 5.6 = 53;
;
,
где минимально допустимое значение коэффициента запаса прочности
[S] = 1,5 - 2,5.
4.2 Расчёт промежуточного вала
.2.1 Составление расчётной схемы и построение эпюр
a = 53 мм, b = 83 мм, c = 48 мм.
Fr = 971.9 Н;
Ft = 2670 Н;
Fr`= 2400.6 Н;
Ft`= 6595.2 Н.
Определяем реакции в опорах A и B в плоскости X:
?F = 0; ?MA = 0.
RAв - Fr + RBв - Fr`=0;
RBв (a+b) - Fra - Fr`(a+b+c) = 0.в = (971.90.053 + 2400.6(0.053+0.083+0.048))/(0.053+0.083) = 3626.6 Н;
RAв = Fr + Fr`- RBв =971.9 + 2400.6 - 3626.6 = -254.1 Н.
Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости X:
1 = 0;
Mx2 = RAв a = -254.1 0.058 = -13.5 Нм;
Mx3 = RAв (a+b) - Frb = -254.1(0.053+0.083) - 971.90.083 = - 115.2 Нм;4 = 0.
Определяем реакции в опорах A и B в плоскости Y:
?F = 0; ?MA = 0.- RAr - RBr + Ft`=0;a - RBr (a+b) + Ft`(a+b+c)= 0. = (26700.053+6595.2(0.053+0.083+0.048))/(0.053+0.083)=9963.4 Н;
RAr = Ft - RBr + Ft`= 2670 - 9963.4 +6595.2 = -698.2 Н.
Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости Y:
= 0;= - RAr a = 698.2 0.053 = 37 Нм;3 = Ft`c=6595.20.048 = 316.6 Нм;
My4 = 0.
Строим эпюру крутящих моментов:
1 = Ft r1 = 2670 0.106 = 280 Нм.
T2 = Ft` r2 = 6595.2 0.042 = 280 Нм.
4.2.2 Расчёт на статическую прочность
Проверку статической прочности выполняют в целях предупреждения пластических деформаций в период действия кратковременных перегрузок.
Величина перегрузки зависит от конструкции передачи (привода). В расчёте используют коэффициент перегрузки KП = Tmax/T, где Tmax - максимальный кратковременно действующий вращающий момент (момент перегрузки); T - номинальный вращающий момент. KП = 2.2
? = 103Mmax /W + Fmax/A; ? = 103MKmax /WK, где
= - суммарный изгибающий момент, Нм; MKmax=
= Tmax = KПT - крутящий момент, Нм; Fmax = KПF - осевая сила, Н; W и WK - моменты сопротивления сечения вала при расчёте на изгиб и кручение, мм3; A - площадь поперечного сечения, мм2.
Нм
Моменты сопротивления W при изгибе, WK при кручении и площадь А вычисляют по нетто-сечению для сплошного круглого сечения диаметром D:
= ?D3/32 = 3.14503/32 = 12272 мм3;
WK = ?D3/16 = 3.14503/16 = 24544 мм3;
A = ?D2/4 = 3.14502/4= 1963 мм2.
? = 103Mmax /W + Fmax/A = 103741/12272 + 0 = 60.4 Па;
? = 103MKmax /WK = 103280/24544 = 11.4 Па
Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям.
? = ?T/? = 750 / 60.4 = 12.4
ST?= ?T/? = 450 / 11.4 = 39.5
Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений
Статическая прочность обеспечена, т.к. ST ? [ST], где [ST] = 1,3…2 - минимально допустимое значение общего коэффициента запаса по текучести.
4.2.3 Расчёт на сопротивление усталости
Для опасного сечения нужно вычислить коэффициент S:
,
где S? и S? - коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям, определяемые по зависимостям
;
;
Здесь ?a и ?a - амплитуды напряжений цикла; ?m и ?m - средние напряжения цикла; ??D и ??D - коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла напряжений для рассматриваемого сечения.
В расчётах валов принимают, что нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу: ?a = ?и и ?m = 0, а касательные напряжения -- по отнулевому циклу ?a = ?k/2 и ?m = ?k/2.
Тогда
? = ?-1D / ?a.
Напряжения в опасных сечениях вычисляют по формулам
?а = ?и = 103 M / W
?а = ?k /2 = 103 MK / (2WK) , где
= - результирующий изгибающий момент, Нм; MK=
= T - крутящий момент, Нм; W и WK - моменты сопротивления сечения вала при расчёте на изгиб и кручение, мм3.
M = Нм
= 560 Нм
Моменты сопротивления W при изгибе, WK при кручении вычисляют по нетто-сечению для сплошного круглого сечения диаметром D:
= ?D3/32 = 3.14453/32 = 8946 мм3;
WK = ?D3/16 = 3.14453/16 = 17892 мм3;
?а = ?и = 103M / W = 103138 / 8946 = 15.4
?а = ?k /2 = 103MK / (