|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Проверка прочности шпоночных соединений. Ведущий вал
Режим работы – спокойная нагрузка. Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок по ГОСТ 23360-78 (см. табл. 8.9) [1]. Материал шпонок – сталь 45 нормали
Нормализация – это вид термической обработки, состоящий из нагрева стали до температуры на Соединение проверяем на смятие, так как обеспечение условия прочности на смятие гарантирует прочность на срез. Напряжения смятия и условие прочности (по формуле 8.22 [1]):
Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице и спокойной нагрузке
Ведущий вал Проверяем шпонку под МУВП при:
Ведомый вал Проверяем шпонку под полумуфтой при:
Проверяем шпонку под колесом при:
Выбор муфты Для ведомого вала Исх
 (Н⋅м), а диаметр ступени под полумуфту равен dв=80 мм, выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую по ГОСТ 21424-75 . Номинальный крутящий момент Tкр=2000 Н⋅м, диаметр d=80 мм, диаметр упругой оболочки D=250 мм, длина полумуфты l=348 (мм) при первом исполнении; Допускаемые смещения: радиальное = 0,4 (мм); угловое = 10
Для ведущего вала
Исходя из того, что на ведущем валу редуктора, а значит и на полумуфте, вращающий момент будет равен T4= Номинальный крутящий момент Tкр=500 Н⋅м, диаметр dшкив=45 мм и dведвала=45 мм, диаметр упругой оболочки D=170 мм, длина полумуфты l=225 мм при втором исполнении; Допускаемые смещения: радиальное = 0,4 (мм); угловое = 10 Выбираем такие муфты, т.к. они обладает высокими демпфирующими свойствами, обеспечивают шумо и электроизоляцию узлов привода, удобны и надежны в эксплуатации. Уточненный расчет валов Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по от нулевому (пульсирующему). Уточненный расчет состоит в определе
 для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями  . Прочность соблюдена при  .
Будем производить расчет для предположительно опасных сечений каждого из валов. Ведущий вал Материал вала тот же, что и для шестерни (шестерня выполнена заодно с валом), т.е. сталь 45, термическая обработка – улучшение. По таблице 3.3 [1] при диаметре заготовки от 90 до120 мм (в нашем случае Предел выносливости при симметричном цикле изгиба для углеродистых конструкционных (см. стр. 162 [1]):
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений для конструкционных сталей (см. стр. 164 [1]):
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям (см. формулу 8.19 [1]):
где Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям (см. формулу 8.18 [1]):
где Сечение А – А. Это сечение под полумуфтой рассчитываем на кручение. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.
При
Принимаем
Условие прочности выполнено. Ведомый вал Материал вала – сталь 45 нормализованная; по таблице 3.3 [1] Предел выносливости при симметричном цикле изгиба для углеродистых конструкционных (см. стр. 162 [1]):
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений для конструкционных сталей (см. стр. 164 [1]):
Сечение А – А (под колесом). Диаметр вала в этом сечении 90 мм. Концентрация напряжения обусловлена наличием шпоночной канавки (см. табл. 8.5 [1]): Крутящий момент Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:
Изгибающий момент в вертикальной плоскости:
Суммарный изгибающий момент в сечении А – А:
Момент сопротивления кручению
 ;  ;  ):
Момент сопротивления изгибу (см. табл. 8.5 [1]).
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Амплитуда нормальных напряжений изгиба:
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А – А:
Сечение Б – Б (под подшипником). концентрация напряжения обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом. При
 и  .Осевой момент сопротивления сечения:
Полярный момент сопротивления:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Сечение В – В. Концентрация напряжения обусловлена переходом от Осевой момент сопротивления сечения:
Полярный момент сопротивления:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Сечение Г–Г (под полумуфтой). Это сечение при передаче вращающего момента рассчитываем на кручение. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.
При
Принимаем
 (см. табл. 8.5 [1]),  (см. табл. 8.8 [1]) и (см. стр. 166 [1]).
Сведем результаты проверки в таблицу:
Во всех сечениях |
Последнее изменение этой страницы: 2019-03-30; Просмотров: 66; Нарушение авторского права страницы
выше критической точки Ас3, выдержке при этой температуре и последующего охлаждения на воздухе.
100 МПа, при чугунной приведенное значение 
снижается вдвое, т.е. 
длина шпонки 
; момент на ведущем валу 
. Материал полумуфт МУВП – сталь 30 (см. стр.7 [2]).
длина шпонки 
; момент на ведущем валу 
. Материал полумуфт МУВП – сталь 30 (см. стр.7 [2]).
длина шпонки 
Н⋅м, выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую по ГОСТ 21424-75 (табл. 11.5, стр. 277 [1],).
) среднее значение 
– масштабный фактор для касательных напряжений; 
– эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений; 
– среднее напряжение цикла касательных напряжений; 
– амплитуда цикла касательных напряжений, равная наибольшему напряжению кручения в рассматриваемом сечении.
– масштабный фактор для нормальных напряжений; 
– эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений; 
– среднее напряжение цикла нормальных напряжений (если осевая нагрузка 
на вал отсутствует или пренебрежимо мала, то принимаем 
); 
– амплитуда цикла нормальных напряжений, равная наибольшему напряжению изгиба в рассматриваемом сечени.
; 
; 
; крутящий момент 
; (по табл. 8.5 [1]):
(см. табл. 8.8 [1]) и 
и 
; масштабные факторы 
и 
(см. табл. 8.8 [1]); коэффициенты 
.
и 
и 
90 мм к 
и 
коэффициенты концентрации напряжений 
и 
(см. табл. 8.2 [1]). Масштабные факторы (см. табл. 8.8 [1]) 
и 
; 
; 
.
.