Уточнённый расчёт вала на выносливость

Уравнения изгибающих моментов по участкам в горизонтальной плоскости (рис. 6.15). Участок d (0£ x £ d): ,

при x=0: ; при x=d (Н× мм).

Участок e (0£ x £ e): ,

при x=0: (Н× мм);

при x=e (Н× мм).

Участок c (0£ x £ f): ,

при x=0: ; при x=f:

.

Уравнения изгибающих моментов по участкам в вертикальной плоскости.

Участок d (0£ x £ d): .

при x=0: ; при x=d: (Н× мм).

Участок e (0£ x £ e): ,

при x=0: (Н× мм);

при x=e: (Н× мм).

Участок f (0£ x £ f): ,

при x=0:

(Н× мм);

при x=f:

Определим значения суммарного изгибающего момента под коническим колесом быстроходной ступени:

(Н× мм),

(Н× мм),

и шестерней тихоходной ступени:

( Н× мм).

Наибольший суммарный изгибающий момент Н× мм действует в сечении под шестерней тихоходной ступени.

Проверку проводим по наиболее нагруженному сечению под шестерней тихоходной ступени.

Предел выносливости материала вала при симметричном цикле напряжения изгиба МПа.

Предел выносливости материала вала при симметричном цикле напряжения кручения МПа.

Определим амплитуду и среднее значение цикла изменения нормальных напряжений.

Осевой момент сопротивления сечения вала, мм³:

.

Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, тогда амплитуда цикла, МПа:

.

При симметричном цикле изменения напряжений среднее значение цикла .

Определим амплитуду и среднее значение цикла изменения касательных напряжений.

Полярный момент сопротивления сечения вала, мм³:

.

Касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу, тогда амплитуда и среднее значение цикла, МПа:

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений: , .

Коэффициенты, учитывающие масштабный фактор, , .

Для шлифованных поверхностей коэффициент, учитывающий влияние качества обработки, .

Коэффициенты, учитывающие влияние асимметрии цикла напряжений на прочность вала при изгибе, и кручении .

Определяем для опасного сечения коэффициенты запаса выносливости по нормальным и касательным напряжениям:

;

.

Общий коэффициент запаса выносливости:

.

Прочность вала обеспечена.

 

Проектирование валов с помощью системы КОМПАС-3D

Построение модели вала осуществляется последовательным созданием цилиндрических ступеней по размерам, определенным в проектном расчете (рис. 4.16). Пример выполнения чертежа вала представлен на рис. 4.17.

Ступени вала могут иметь дополнительные конструктивные элементы: резьбу, шпоночные пазы, канавки для выхода шлифовального круга и т.д. Создание этих элементов на модели вала осуществляется с помощью активации в меню значка «Дополнительные элементы ступеней» (рис. 4.18).

 

Рис. 4.17

 

4.10.

Контрольные вопросы

1. Из каких материалов изготавливают валы механических передач общего назначения?

2. Как соединяются валы с насаживаемыми на них деталями?

3. Почему проектный расчёт валов производят только с учётом действия крутящих моментов?

4. Почему в проектном расчёте принимают пониженные допускаемые касательные напряжения.

5. Какова последовательность проектного расчёта валов?

6. По какой формуле определяется наименьший диаметр вала, работающий на кручение?

7. Какое напряжённое состояние испытывает материал вала?

8. Из каких соображений предварительно выбираются подшипники?

9. Как подобрать параметры шпонки и шпоночного паза?

10. По каким напряжениям производится проверка стандартной шпонки на прочность?

11. Что делать, если подобранная шпонка не удовлетворяет условию прочности?

12. По какому критерию происходит проверка пригодности предварительно подобранных подшипников?

13. Какую конструкцию могут иметь выходные участки валов?

14. Как закрепляются детали на выходных участках валов?

15. Какие типы подшипников применяются в качестве опор валов?

16. Что является целью уточнённого расчёта вала на выносливость?

17. От чего зависят значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений?

18. От чего зависит значение коэффициента, учитывающего масштабный фактор?

19. От чего зависят значения осевого и полярного моментов сопротивления сечения вала?

20. От чего зависит предел выносливости материала вала?

21. По какому циклу изменяются нормальные напряжения в материале вала?

22. По какой формуле определяется амплитуда цикла нормальных напряжений?

23. Чему равно среднее значение нормального напряжения?

24. По какому циклу изменяются касательные напряжения в материале вала?

25. По какой формуле определяется постоянная цикла касательных напряжений?

26. По какой формуле определяется общий коэффициент запаса выносливости?

27. Какова последовательность создания модели вала в программе Компас-3D?

28. Можно ли с помощью программы Компас-3D создать дополнительные конструктивные элементы на ступенях вала?

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. АНАЛИЗ И ПОДГОТОВКА ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ПУТИ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ТЯГОВЫХ РАСЧЕТОВ
2. IV. Расчет потребности в материальных ресурсах.
3. VI. Расчет параметров цепной передачи
4. VI. Центральные СКВ. Расчет и подбор оборудования. Компоновка кондиционера
5. А. Изображение мнимое. Б. Линза рассеивающая. В. Изображение уменьшенное. Г. В расчетах ошибка. Д. Линза собирающая. Е. Изображение увеличенное.
6. Аккредитив как форма международных расчетов
7. Алгоритм расчета клиноременной передачи
8. Алгоритм расчёта отпускной, оптовой и розничной цены товара
9. Алгоритм расчета температуры горения
10. Анализ и расчет точности обработки
11. Анализ структуры затрат на реализацию проекта и расчет его целевых экономических показателей
12. Асфальтобетонов различных составов (при расчете конструкции по допускаемому упругому прогибу и по условию сдвигоустойчивости)