Файл: Расчет промежуточного вала.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.12.2023

Просмотров: 106

Скачиваний: 1

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

СОДЕРЖАНИЕ

Расчет промежуточного вала


  1. Исходные данные:


Силы, действующие в зацеплении:
Ft1=Ft2

Fr1=Fa2= Н

Fr2=Fa1= 1747Н;

Ft1=20359Н

Fa1=4901Н

Fr1=7621Н
Делительные диаметры шестерни и колеса:
d1=77мм

d2=98мм


  1. Определение реакций опор, построение эпюр крутящих и изгибающих моментов.


Вал заменим расчетной схемой, все внешние силы приводим к оси симметрии сечения

Нахождение неизвестных сил реакции:


  • Вертикальная плоскость:

Уравнение равновесия по суммарному моменту сил относительно точки C:


Уравнение равновесия по суммарному моменту сил относительно точки D:



Проверка:






  • Горизонтальная плоскость:

Уравнение равновесия по суммарному моменту сил относительно точки C:








Уравнение равновесия по суммарному моменту сил относительно точки D:





Проверка:




Реакции в опорах вала:




Изгибающий момент:


  • Вертикальная плоскость:



Крутящий момент:



Mz=T2=783 Нм

Суммарный изгибающий момент:








  1. Расчёт быстроходного вала на прочность.





Материал вала Сталь 45Диаметр 30мм (из компоновки)

900 МПа-предел прочности;
410МПа-предел выносливости при нормальных напряжениях;

230МПа-предел выносливости при касательных напряжениях;

0,10-коэффициент чувствительности к асимметрии цикла при сдвиге






Составим сводную таблицу





Сечение
, H*м
T, H*м
Концентратор
Запас прочности

1-1


783
Шпоночный паз и

Посадка с натягом
Max2,0

2-2


783
Шпоночный паз и

Посадка с натягом
Max 2,0

Определениезапасапрочностидлясечения1-1посадкаснатягом:




Моменты сопротивления сплошного круглого сечения вала:


  • Осевой:






  • Полярный:





Амплитуда напряжений цикла в опасном сечении:







Эффективные коэффициенты концентраций напряжений при изгибе и кручении зависят от вида концентратора











Примемприd=30мм

И при =900МПа коэффициент влияния шероховатости:



Коэффициент влияния поверхностного упрочнения(поверхность вала не упрочняется):






Тогда:



Запасы прочности по нормальным и касательным напряжениям:







Результирующийкоэффициентзапасапрочностивалавсечении1-1:





Следовательно, конструкция не является оптимальной в сечении 1-1 при диаметре 30мм.

Увеличим диаметр с 30мм до 45мм.



Моменты сопротивления сплошного круглого сечения вала:


  • Осевой:





  • Полярный:




Амплитуда напряжений цикла в опасном сечении:









Примем при d=45 мм

И при =900МПа коэффициент влияния шероховатости:



Коэффициент влияния поверхностного упрочнения (поверхность вала неупрочняется):






Тогда:



Запасы прочности по нормальным и касательным напряжениям:







Результирующийкоэффициентзапасапрочностивалавсечении1-1:



Следовательно, конструкция является оптимальной в сечении 1-1 при диаметре 45мм.


КОНЕЦ СЕЧЕНИЯ

Определение запаса прочности для сечения 2-2 шпоночный паз и посадки с натягом:






Моменты сопротивления сплошного круглого сечения вала:


  • Осевой:







  • Полярный:



Амплитуда напряжений цикла в опасном сечении:









,

Значение масштабных коэффициентов











Примем при d=40мм

И при



Составим сводную таблицу:


Вид концентратора




Посадка с натягом
4,3
2,6

Шпоночный паз
2,65
2,66


Значит, расчет на усталостную прочность ведем по посадке с натягом



Запасы прочности по нормальным и касательным напряжениям:







Результирующийкоэффициентзапасапрочностивалавсечении2-2:




Следовательно, конструкция является оптимальной в сечении 2-2 при диаметре 40мм.


КОНЕЦСЕЧЕНИЯ


Результаты расчета быстроходного вала

Сечение
Концентратор
d,

мм






S

11
Шпоночный паз и посадка с

натягом
45


783
1,43


22
Шпоночный паз и посадка с

натягом

40




783

1,22

Смотрите также файлы