Файл: Лабораторная работа 4 "Расчет валов".docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.11.2023

Просмотров: 48

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Рис.4.11. Метод Верещагина на тихоходном валу, угол закручивания.

Угол закручивания определяется по следующей формуле:



Где – крутящий момент, передаваемый валом, ;

– длина закручиваемого участка вала, мм (рис.16);

– полярный момент инерции поперечного сечения вала



– модель упругости при сдвиге. Для стали



– допускаемый угол закручивания вала. В редукторостроении на 1 метр длины вала.











4.4.4. Определение запаса усталостной прочности

В данном случае усталостная прочность будет проверена в трех сечениях:

- сечение нагруженного подшипника (посадка с натягом);

- сечение посадки колеса тихоходной передачи (шпоночный паз);

- сечение одной из нестандартной галтели.

Методика определения усталостной аналогична, как и у быстроходного вала.

;

В этих формулах:

Пределы выносливости материала при симметричном цикле по нормальным и касательным напряжениям при выборе для изготовления вала Стали 45 с видом термообработки – улучшение - :






Из таблицы 4.1 при получаем значения:

– для шпоночного крепления колеса тихоходной передачи;

При для галтели у бортика справа от колеса тихоходной передачи;

для посадки подшипника с натягом.

Для данного тихоходного вала принимается материал - углеродистая сталь при концентрации напряжений, значит по рис. 4.3 .

По рис. 4.4. для посадки с натягом применяется тонкое шлифование , для остальных принимается обточка чистовая - .

В данном случае вал изготавливается из углеродистой стали, значит



Так как для расчет вала производится в четырех сечениях: в сечении шлицевого соединения, в сечении шпоночного паза, в сечении галтели бортика справа от колеса тихоходной передачи и в сечении галтели у бортика слева от внутреннего подшипника, значит получается три значения .











Так как не приведены значение размеров при диаметре вала 80 мм, значение берутся из учебного пособия.


Рис. 4.12. Размеры шпоночного соединения

Табл. 4.3.


Тогда для сечения вала, ослабленного шпоночным пазом рис. 4.5 при диаметре вала от 85 до 95 мм:





В расчетах принимают, что касательные напряжения изменяются по пульсирующему циклу. Выбор пульсирующего цикла обосновывается тем, что большинство машин работает с переменным по величине и постоянным по направлению крутящим моментом; знак момента изменяется только у реверсивных машин.

В работе, считается, что редуктор работает в реверсивном цикле, тогда при реверсивной работе вала изменение напряжений кручения принимают по симметричному циклу. Тогда







Если сечение вала ослаблено шпоночным пазом, то


Размеры шпоночного соединения берутся также из Табл. 4.3 и Рис. 4.12:



Итак, определив необходимы значения напряжений и коэффициентов, определяется значения запаса усталостной прочности:

В сечении подшипника, где есть посадка с натягом:







Запас усталостной прочности в данном сечении является достаточным.

Далее – в сечении крепления колеса тихоходной передачи, где шпоночное соединение:







Запас усталостной прочности в данном сечении является достаточным.

Далее – в сечении галтели справа от ступицы тихоходного колеса:







Запас усталостной прочности в данном сечении является достаточным.