Конструирование двухступенчатого цилиндрического редуктора
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Проверяем правильность определения реакции:
,
Строим эпюру изгибающих моментов , для чего определяем их значение в характерных сечениях вала:
Моменты:
в точке A:
в точке B:
в точке C: ;
в точке D:
Значения изгибающих моментов в характерных сечениях вала:
в точке A: ;
в точке B: ;
в точке C:
в точке D: .
Находим суммарные изгибающие моменты в характерных сечениях вала:
в точке A: ;
в точке B: ;
в точке C:
в точке D: .
Эпюры изгибающих моментов приведены на рисунке 5.1.
Суммарные реакции в опорах:
Анализ эпюр внутренних силовых факторов и несущей способности сечений вала показал, что опасными сечениями являются сечения:
-1 - место шпоночного соединения вала с колесом и соединение с натягом.
-2 - место перехода от шестерни к валу;
5.3 Проверка вала на статическую прочность
Так как шестерня и вал выполняются за одно целое, материал вала тот же, что и у шестерни - 40Х:
предел прочности,
предел текучести при изгибе,
предел текучести при кручении ,
предел выносливости при изгибе,
предел выносливости при кручении ,
коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла,
.
цилиндрический редуктор электродвигатель кинематический
5.3.1 Для сечения 1 - 1: сечение вала со шпоночным пазом
Определение геометрических характеристик опасных сечений вала:
Определение действующих напряжений:
;
.
Запас прочности:
;
;
.
Значение общего коэффициента запаса прочности в сечении 1-1 >, значит, статическая прочность в сечении 1-1 обеспечена.
5.3.3Для сечения 2 - 2: ступенчатый переход с галтелью
;
;
;
;
.
Определение геометрических характеристик опасных сечений вала:
;
.
Определение действующих напряжений:
;
.
Запас прочности:
;
;
Значение общего коэффициента запаса прочности в сечении 2-2 >, значит, статическая прочность в сечении 2-2 обеспечена.
.4 Проверка промежуточного вала на усталостную прочность
Опасными сечениями являются сечения 1 - 1 и 2 - 2.
Для каждого из установленных предположительно опасных сечений вала вычисляем общий коэффициент S запаса прочности:
,
где и - коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям, определяемые по зависимостям:
, ,
где и - коэффициенты снижения предела выносливости; и - пределы выносливости материала вала; и - коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла нагружений для рассматриваемого сечения.
5.4.3Для сечения 1 - 1: сечение вала с шпоночным пазом
В сечении 1-1 источником концентрации напряжений являются шпоночный паз, выполненный концевой фрезой, и натяг при установке колеса на вал.
Значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений для шпоночного паза /6/:
;
.
Значения коэффициентов влияния абсолютных размеров поперечного сечения /6/:
.
Значения коэффициентов и для соединения с натягом /6/:
;
.
Значения коэффициентов влияния качества поверхности при шероховатости Ra=3,2 мкм для шпоночного паза /6/:
;
.
Значения коэффициентов влияния качества поверхности при шероховатости Ra=0,8 мкм для соединения с натягом /6/:
;
.
Значение коэффициента влияния поверхностного упрочнения /6/:
.
Значения коэффициентов снижения предела выносливости для шпоночного паза:
;
.
Значения коэффициентов снижения предела выносливости для соединения с натягом:
;
.
Из полученных значений коэффициентов снижения выносливости в сечении 2-2 выбираем для расчета коэффициенты с наибольшими значениями и .
Амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла:
;
;
;
.
Коэффициенты запаса:
;
.
.
Значение общего коэффициента запаса прочности в сечении 1-1 >, значит, усталостная прочность в сечении 1-1 обеспечена.
5.4.4Для сечения 2-2: ступенчатый переход с галтелью
Концентратором напряжений является ступенчатый переход с галтелью:
Значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений для ступенчатого перехода с галтелью принимаем по графикам /6/:
;
;
Значения коэффициентов влияния абсолютных размеров поперечного сечения /6/:
.
Значения коэффициентов влияния качества поверхности при шероховатости :
;
.
Значение коэффициента влияния поверхностного упрочнения /6/:
.
Значения коэффициентов снижения предела выносливости:
;
.
Амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла:
;
;
;
.
Коэффициенты запаса:
;
.
.
Значение общего коэффициента запаса прочности в сечении 2-2 >, значит, усталостная прочность в сечении 2-2 обеспечена.
6. Расчет подшипников промежуточного вала на долговечность
6.3Исходные данные
) Расчетная схема вала с указанием значения направления нагрузок (см. раздел 5. рисунок 5.1);
2) Частота вращения вала
) Тип подшипника 207;
) Условие работы подшипникового узла: тип нагрузки - нереверсивная, спокойная, темпера