|
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 |
Рекомендуемая последовательность расчета
1. Определяют точки приложения, направления и величины сил, нагружающих вал (рис.2, а).
2. Определяют точки приложения, направления и величины сил, нагружающих вал в вертикальной плоскости (рис.2, б).
3. Определяют точки приложения, направления и величины сил в горизонтальной плоскости (рис.2, в).
4. Определяют точки приложения, направления и величину силы в плоскости смещения валов (рис.2, г).
5. Вычисляют реакции плоскости (рис.2, б)
Рис.2 Расчетная схема вала
Из уравнения (1.6) находим
Из уравнения (1.5): 6. Вычисляют реакции
Из уравнения (1.8) находим
При этом 7. Вычисляем реакции
Отсюда Тогда
8. Определяем максимальные реакции в опорах
9. Определяем изгибающие моменты в характерных точках вала с построением эпюры изгибающих моментов 10. Определяем изгибающие моменты в характерных точках вала с построением эпюры изгибающих моментов 11. Определяем изгибающие моменты в характерных сечениях вала с построением эпюры изгибающих моментов 12. Вычисляют суммарные изгибающие моменты в опасных сечениях вала, например, в сечении 1-1
13. Представляют эпюру крутящих моментов T, передаваемых валом (рис.2, д). 14. Анализируя характер эпюр, а также принятые размеры вала определяем опасные сечения вала I – I, II – II и т.д. 15. Для каждого выбранного сечения вала, следуя из его конструкции выбирается тип концентратора напряжений и по таблице 2 для этого типа концентратора выбираются значения коэффициентов концентрации напряжений по изгибу ( Значения
Коэффициенты
16. Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
где
где
где 17. Коэффициент запаса по касательным напряжениям
где
где
где
18. Общий запас сопротивления усталости
При невыполнении условия п.18 следует: 1) выбрать материал вала с более высокими механическими характеристиками; 2) увеличить диаметр вала. Значения коэффициентов
Значения коэффициентов
Значения коэффициента
Расчет валов на статическую прочность
Проверку статической прочности выполняют в целях предупреждения пластических деформаций в период действия кратковременных перегрузок по формуле
где Здесь Предельное допускаемое напряжение
РАСЧЕТ ВАЛОВ НА ЖЕСТКОСТЬ Валы, рассчитанные на усталостную и статическую прочность не всегда обеспечивают нормальную работу машин. Под действием нагрузок
Рис.3 Прогиб вала Упругие перемещения (деформации) вала отрицательно влияют на работу связанных с ним деталей: подшипников, зубчатых колеси др. деталей и узлов. От прогиба вала Для обеспечения требуемой жесткости вала необходимо произвести расчет на изгибную или крутильную жесткость. 1.3.1Расчет валов на изгибную прочность Условия для обеспечения в процессе эксплуатации требуемой жесткости на изгиб
где
Прогибы и углы поворота вычисляют, используя интеграл Мора или правило Верещагина. Для простых расчетных случаев можно использовать готовые решения, приведенные в табл.15.5 Допускаемые перемещения сечений вала зависят от требований, предъявляемых к конструкции, и особенностей ее работы. Допускаемые прогибы валов в месте посадки цилиндрических зубчатых колес составляют Угол поворота в подшипнике скольжения 1.3.2 Расчет валов на крутильную жесткость Перемещение при кручении валов постоянного диаметра определяют по формуле
где
Если вал ступенчатый и нагружен несколькими Допускаемый угол закрутки в градусах на метр длины можно принять
ПРИМЕР РАСЧЕТА ВЫХОДНОГО ВАЛА Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-03-22; Просмотров: 569; Нарушение авторского права страницы
и 
в опорах вала в вертикальной
; (1.5)
, (1.6)
и 
в опорах вала в горизонтальной плоскости (рис.2, в)
; (1.7)
(1.8)
.
и 
в плоскости смещения валов (рис.2, г)
; 
(1.9)
(1.10)
.
(1.11)
. (1.12)
в вертикальной плоскости (рис. 2, б).
в горизонтальной плоскости (рис. 2, в).
в плоскости смещения валов (рис. 2, г).
= 
где (1.13)
) и по кручению ( 
). Для оценки концентрации напряжений в местах установки на валу деталей с натягом используют отношения 
и 
(табл.3)
, (1.14)
- предел выносливости при симметричном цикле нагружения, МПа; 
- коэффициент снижения предела выносливости при изгибе, 
, (1.15)
- коэффициент, учитывающий размеры вала (масштабный фактор) (табл.3); 
- коэффициент влияния качества поверхности (см. табл.4); 
- коэффициент влияния поверхностного упрочнения (табл. 5); 
- амплитуда цикла изменения напряжений изгиба, МПа; 
, (1.16)
- момент сопротивления сечения вала при изгибе с учетом ослабления вала, мм3.
, (1.17)
- предел выносливости, МПа; 
- коэффициент снижения предела выносливости вала в рассматриваемом сечении при кручении; 
, 
- масштабный фактор (табл. 3); 
- коэффициент влияния качества поверхности (табл.4); 
- коэффициент влияния поверхностного упрочнения (табл. 5); 
, (1.18)
- момент сопротивления сечения вала при кручении, мм3; 
- коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений по таблице 1.
(1.19)
Таблица 4
Таблица 5
Таблица 6
, (1.20)
и 
– изгибающий и крутящий моменты в опасном сечении.
- предел текучести материала (см. табл.1).
(рис.3) валы в процессе работы деформируются и получают линейные прогибы 
и угловые перемещения 
, что ухудшает работоспособность отдельных узлов машин.
в зубчатом зацеплении возникает концентрация нагрузки по длине зуба. При больших углах поворота 
в подшипнике может произойти защемление вала.
и 
, (1.21)
- допускаемый прогиб вала; 
- действительный и допускаемый углы наклона
.
( 
– модуль зацепления) и 
– для конических, гипоидных и глобоидных передач.
рад; в радиальном шарикоподшипнике 
рад.
(1.22)
- угол закручивания вала, рад; 
- крутящий момент; 
- модуль упругости при сдвиге; 
- длина закручиваемого участка; 
- полярный момент инерции поперечного сечения вала.