ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 120
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
долговечность подшипника.
= 106(43,6103 /5675)3/6056=134965 часов, > [L]=25000 час
9. Проверка прочности шпоночных соединений
Выбираем шпонки призматические со скругленными торцами по ГОСТ 23360-78. Материал шпонок - сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности
где h - высота шпонки;
t1 - глубина паза;
l - длина шпонки
b - ширина шпонки.
Быстроходный вал.
Шпонка на выходном конце вала: 10×8×56.
Материал шкива чугун, допускаемое напряжение смятия [σ]см = 50 МПа.
σсм = 2·70·103/35(8-5,0)(56-10) = 33,7 МПа
Тихоходный вал.
Шпонка под колесом 20×12×63. Материал ступицы - сталь, допускаемое
напряжение смятия [σ]см = 100 МПа.
σсм = 2·337,8·103/65(12-7,5)(63-20) = 60,9 МПа
Шпонка на выходном конце вала: 16×10×70. Материал полумуфты - чугун, допускаемое напряжение смятия [σ]см = 50 МПа.
σсм = 2·337,8·103/50(10-6,0)(70-16) = 84 МПа
Так как условие σсм < [σ]см не выполняется, то ставим две шпонки под углом 180°, каждая из которых будет передавать половину момента, тогда
σсм = 2·337,8·103/2·50(10-6,0)(70-16) = 37 МПа
Во всех случаях условие σсм < [σ]см выполняется, следовательно устойчивая работа шпоночных соединений
обеспечена.
10. Уточненный расчет валов
Быстроходный вал
Рассмотрим сечение, проходящее под опорой А. Концентрация напряжений обусловлена подшипником посаженным с гарантированным натягом.
Материал вала сталь 45, улучшенная: В = 780 МПа [2c34]
Пределы выносливости:
Суммарный изгибающий момент:
Ми = Мх = 55,8 Н·м
Осевой момент сопротивления:
W = πd3/32 = π403/32 = 6,28·103 мм3
Полярный момент сопротивления:
Wp = 2W = 2·6,28·103 = 12,6·103 мм3
Амплитуда нормальных напряжений:
σv = Mи/W = 55,8·103/6,28·103 = 8,9 МПа
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
v = m = T1/2Wp =70·103/12,6·103 = 8,4 МПа
Коэффициенты:
kσ/σ = 3,65; k/ = 0,6 kσ/σ + 0,4 = 0,6·3,65 + 0,4 = 2,6
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
sσ = σ-1/(kσσv/σ) = 335/3,65·8,4 =10,9
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
s = -1/(kv/ + m
= 106(43,6103 /5675)3/6056=134965 часов, > [L]=25000 час
1 2 3 4 5 6 7
9. Проверка прочности шпоночных соединений
Выбираем шпонки призматические со скругленными торцами по ГОСТ 23360-78. Материал шпонок - сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности
где h - высота шпонки;
t1 - глубина паза;
l - длина шпонки
b - ширина шпонки.
Быстроходный вал.
Шпонка на выходном конце вала: 10×8×56.
Материал шкива чугун, допускаемое напряжение смятия [σ]см = 50 МПа.
σсм = 2·70·103/35(8-5,0)(56-10) = 33,7 МПа
Тихоходный вал.
Шпонка под колесом 20×12×63. Материал ступицы - сталь, допускаемое
напряжение смятия [σ]см = 100 МПа.
σсм = 2·337,8·103/65(12-7,5)(63-20) = 60,9 МПа
Шпонка на выходном конце вала: 16×10×70. Материал полумуфты - чугун, допускаемое напряжение смятия [σ]см = 50 МПа.
σсм = 2·337,8·103/50(10-6,0)(70-16) = 84 МПа
Так как условие σсм < [σ]см не выполняется, то ставим две шпонки под углом 180°, каждая из которых будет передавать половину момента, тогда
σсм = 2·337,8·103/2·50(10-6,0)(70-16) = 37 МПа
Во всех случаях условие σсм < [σ]см выполняется, следовательно устойчивая работа шпоночных соединений
обеспечена.
10. Уточненный расчет валов
Быстроходный вал
Рассмотрим сечение, проходящее под опорой А. Концентрация напряжений обусловлена подшипником посаженным с гарантированным натягом.
Материал вала сталь 45, улучшенная: В = 780 МПа [2c34]
Пределы выносливости:
-
при изгибе -1 0,43В = 0,43780 = 335 МПа; -
при кручении -1 0,58-1 = 0,58335 = 195 МПа.
Суммарный изгибающий момент:
Ми = Мх = 55,8 Н·м
Осевой момент сопротивления:
W = πd3/32 = π403/32 = 6,28·103 мм3
Полярный момент сопротивления:
Wp = 2W = 2·6,28·103 = 12,6·103 мм3
Амплитуда нормальных напряжений:
σv = Mи/W = 55,8·103/6,28·103 = 8,9 МПа
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
v = m = T1/2Wp =70·103/12,6·103 = 8,4 МПа
Коэффициенты:
kσ/σ = 3,65; k/ = 0,6 kσ/σ + 0,4 = 0,6·3,65 + 0,4 = 2,6
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
sσ = σ-1/(kσσv/σ) = 335/3,65·8,4 =10,9
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
s = -1/(kv/ + m