Файл: Выбор электродвигателя и расчет основных параметров привода.docx

M_X==-R_A_у(X- lδ^*)+F_r₁(X- lδ^*- lδ)-М

M_C=-R_Ay lδ-M=-50336-4444 4,16=-94780,16 Н*мм

M_B=-R_A_у2lδ+F_r₁ lδ-M=-100672+145116,16-44444,16=0 Н *мм

∑F_X=0 –F_a₁-N=0

N=-F_a₁=-1157,4Н

Построение эпюры изгибающих моментов M_zx ( плоскость Z-X)

Участок D-A 0≤X≤lδ^*

M_X=-F_k₁X

M_D=0

M_A=-F_k₁lδ^*=-3551,47*89,5=-317856,565 Н*мм

Участок A-C lδ^*≤X≤ lδ^*+ lδ M_X=-F_k₁X+R_Az(X-lδ^*)

M_A=-F_k₁lδ^*=-3551,47*89,5=-317856,565 Н*мм

М_С=-F_k₁( lδ^*+ lδ)+ R_Az lδ=-571786,67+607519,055=35732,385 Н*мм

Участок С-B lδ^*+ lδ≤X≤ lδ^*+ 2lδ

M_X=-F_k₁X+ R_Az(X-lδ^*)-Ft₁(X- lδ^*- lδ)

M_C=-F_k₁( lδ^*+ lδ)+ R_Az lδ=-571786,67+607519,055=35732,385 Н*мм

M_D=-F_k₁( lδ^*+ 2lδ)+ R_Az 2lδ- Ft₁ lδ=-825716,775+1215038,565-389321,79=0 Н*мм

Построение эпюры крутящих моментов

Участок D-A

M_кр-T₁=0

M_кр=T₁=205,86

Участок А-С

M_кр-T₁=0

M_кр=T₁=205,86 Н*м

Участок С-В

M_кр-T₁+T₁=0

M_кр=0 Н*м

105>

4.2.Расчет быстроходного вала в сечении В

1)Определение внутренних силовых факторов

В сечении действует только продольная сила N=-1157,4Н

2)Геометрические характеристики опасного сечения

А=

=1590 мм²

3)Определение напряжений

В этом сечении действуют только средние нормальные напряжения ,так как M_кр=0,M_xy=0,M_xz=0 ,следовательно

τ_a=τ_m= 0,σ_a=0

Средние нормальные напряжения:

σ_m=

=0,73 МПа

4)Пределы выносливости

Пределы выносливости материала при симметричном цикле изгиба и кручения определяются по следующим формулам:

для углеродистых сталей:

σ_-1=0,43σ_b=0,43*890=382,7MПа

τ_-1=0,58σ_-1=0,58*382,7=221,97MПа

здесь σ_b-предел прочности стали ,из которой изготовлен вал (принимаем сталь 45 после улучшения, σ_b=890 МПа)

5)Эффективные коэффициенты концентрации напряжений и коэффициенты влияния размеров поперечного сечения

В сечении В концентратор напряжений -посадка с натягом

Для посадки с натягом

определяется методом линейной интерполяции по таблице 7.5

=0,6*

=0,6*4,35+0,4=3,01

6) Коэффициент влияния шероховатости поверхности

K_F –коэффициент влияния шероховатости поверхности для данного сечения вала принимаю =1,15

7) Коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла

ψ_σ=0,02(1+0,01σ_b)=0,02(1+0,01*890)=0,198

ψ_τ=0,5 ψ_σ=0,5*0,198=0,099

8)Коэффициент влияния упрочнения

Принимаю ,что в данном сечении вала упрочнение отсутствует ,K_V-коэффициент влияния упрочнения ,K_V=1

9)Коэффициенты перехода от предела выносливости образца к пределу выносливости детали

K_σD=(

+K_F-1)/K_V=(4,35+1,15-1)/1=4,5

K_τD=(

+K_F-1)/K_V=(3,01+1,15-1)/1=3,16

где K_σи K_τ-эффективные коэффициенты концентрации напряжении

10)Коэффициенты запаса прочности

Учитывая ,что τ_a=0, τ_m=0,определяю только значение S_σ

Значение S_σопределяется по формуле

S_σ=

=2648 ≥[S]

Для данного сечения условие прочности вала имеет вид S_σ ≥[S]

Где [S]-допускаемый коэффициент запаса прочности ,[S]=2,5

Усталостная прочность в сечении В обеспечена

4.3.Расчет быстроходного вала в сечении D

1)Определение внутренних силовых факторов

В этом сечении действует только крутящий момент M_кр=205860 Н*мм

2)Геометрические характеристики опасного сечения

В сечении D имеется шпоночный паз со следующими размерами :

b=10 мм,t₁=5 мм, где b-ширина ,t₁-глубина шпоночного паза на валу

Полярный момент сопротивления с учетом шпоночного паза рассчитывается по зависимости :

W_р=

=7771мм³

3)Определение напряжений :

В этом сечении действуют только касательные напряжения ,так как в этом сечении действует только крутящий момент ,поэтому σ_a=σ_m=0.

Касательные напряжения меняются по пульсирующему (отнулевому) циклу:

τ_a=τ_m=

=26,49 MПа

4) ) Пределы выносливости

Пределы выносливости материала при симметричном цикле изгиба и кручения определяются по следующим формулам:

для углеродистых сталей:

σ_-1=0,43σ_b=0,43*890=382,7MПа

τ_-1=0,58σ_-1=0,58*382,7=221,97MПа

здесь σ_b-предел прочности стали ,из которой изготовлен вал (принимаем сталь 45 после улучшения, σ_b=890 МПа)

5)Эффективные коэффициенты концентрации напряжений и коэффициенты влияния размеров поперечного сечения

В сечении D концентратор напряжений -шпоночный паз

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для шпоночного паза определяю по таблице 3.5

K_σ=2,17 ,K_τ=2,03

Коэффициенты влияния размера поперечного сечения :

ε_σ=

=0,85

=0,77

Для шпоночного паза :

=2,55

=2,64

6) Коэффициент влияния шероховатости поверхности

K_F –коэффициент влияния шероховатости поверхности для данного сечения вала принимаю =1,15

7) Коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла

ψ_σ=0,02(1+0,01σ_b)=0,02(1+0,01*890)=0,198

ψ_τ=0,5 ψ_σ=0,5*0,198=0,099

8)Коэффициент влияния упрочнения

Принимаю ,что в данном сечении вала упрочнение отсутствует ,K_V-коэффициент влияния упрочнения ,K_V=1

9)Коэффициенты перехода от предела выносливости образца к пределу выносливости детали

K_σD=(

+K_F-1)/K_V=(2,55+1,15-1)/1=2,7

K_τD=(

+K_F-1)/K_V=(2,64+1,15-1)/1=2,79

где K_σи K_τ-эффективные коэффициенты концентрации напряжении

10)Коэффициенты запаса прочности

Учитывая ,что σ_a=0, σ_m=0,определяю только значение S_τ

Значение S_τопределяются по формуле :
S_τ=

=2,9≥[S]

где S_τ-коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
Условие прочности в данном сечении имеет вид S_τ≥[S]

Где [S]-допускаемый коэффициент запаса прочности ,[S]=2,5

Усталостная прочность в сечении

Смотрите также файлы

Учебник Eyes Open 2 Урок , тема урока Unit 6, Lesson On holiday Цели обучения.docx

Первая помощь.docx

План урока 13 Раздел 10. 2B информационные системы.docx

Программа среднего профессионального образования 40. 02. 01 Право и организация социального обеспечения соо дисциплина Информатика Практическое задание 6.doc

Добавление элементов мультимедиа в html.ppt

Файл: Выбор электродвигателя и расчет основных параметров привода.docx

4.2.Расчет быстроходного вала в сечении В

4.3.Расчет быстроходного вала в сечении D

Смотрите также файлы

Информация

Списки файлов

Дополнительно