Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Проверочный расчет машинного вала на выносливостьСтр 1 из 3Следующая ⇒
СБОРНИК ЗАДАЧ по дисциплине «Детали машин» для студентов механических специальностей ЧАСТЬ 2 Утверждено На заседании кафедры ОКММ Протокол № 10 от 17.06.03 Краматорск 2003 УДК 621.81 Сборник задач по дисциплине «Детали машин» для студентов механических специальностей. Часть 2 / Л.Н. Новицкая, А.В. Чумаченко – Краматорск: ДГМА, 2003. – 64 с.
В сборник включены краткие сведения и задачи по расчетам валов, осей и муфт.
Составители: Л.Н. Новицкая, ст. препод., А.В. Чумаченко, ст. препод. Отв. за выпуск С.Г.Карнаух, доц. СОДЕРЖАНИЕ
1 Проверочный расчет машинного вала на выносливость. 4 1.1 Предварительные указания к решению задач. 4 1.2 Задачи. 5 1.3 Справочные таблицы для расчета валов. 25 2 Расчет подшипников качения на долговечность по динамической грузоподъемности 28 2.1 Предварительные указания к решению задач. 28 2.2 Задачи. 29 2.3 Справочные таблицы для расчета подшипников качения 49 3 Проверочный расчет муфт. 51 3.1 Задачи. 51
Проверочный расчет машинного вала на выносливость 1.1 Предварительные указания к решению задач При решении задач по темам 1 и 2 необходимо руководствоваться следующими предпосылками: 1 Направление действия изгибающего момента по часовой стрелке считать положительным. 2 Считать отрицательным момент, направленный против часовой стрелки. 3 Действие осевых сил рассматривать в одной плоскости с радиальными нагрузками. 4 Опорой с индексом « » является опора, воспринимающая внешнюю осевую силу. 5 Два радиально-упорных подшипника, установленных в одной опоре, рассматривать как сдвоенный подшипник, на который действует только внешняя осевая нагрузка. В этом случае осевые составляющие от радиальных нагрузок не возникают. 8 Необходимые для расчета справочные данные приведены в таблицах 1.10-1.14.
1.2 Задачи
Задача 1.1 Проверить на выносливость выходной вал червячного редуктора в сечении под колесом (рис. 1.1).
Рисунок 1.1 – Выходной вал червячного редуктора На выходном валу закреплена звездочка горизонтально расположенной цепной передачи. На вал действуют силы от червячной передачи: а также нагрузка от цепной передачи . Передаваемый вращающий момент . Диаметр вала под колесом , делительный диаметр червячного колеса . Расстояние между опорами равно . Положение червячного колеса и ведущей звездочки цепной передачи определяется координатами . Материал вала – сталь без поверхностного упрочнения. Шероховатость вала под колесом Концентратор напряжений – шпоночная канавка. Допустимый запас прочности . Варианты значений переменных к задаче представлены в таблице 1 .1. Таблица 1.1 - Исходные данные к задаче 1.1
Примечание.При составлении расчетной схемы силу и силу направить в разные стороны, а силу направить на подшипник, расположенный вблизи звездочки цепной передачи. Задача 1.2 Проверить на выносливость выходной вал червячного редуктора в сечении под подшипником (рис. 1.1). На выходном валу закреплена звездочка горизонтально расположенной цепной передачи. На вал действуют силы от червячной передачи: а также нагрузка от цепной передачи . Передаваемый вращающий момент . Диаметр вала в опоре , делительный диаметр червячного колеса . Расстояние между опорами равно . Положение червячного колеса и ведущей звездочки цепной передачи определяется координатами Материал вала – Сталь без поверхностного упрочнения. Шероховатость вала под колесом Концентратор напряжений – посадка подшипника качения. Допустимый запас прочности . Варианты значений переменных к задаче представлены в таблице 1.2 . Таблица 1.2 - Исходные данные к задаче 1.2
Продолжение таблицы 1.2
Примечание.При составлении расчетной схемы силу и силу направить в разные стороны, а силу направить на подшипник, расположенный вблизи звездочки цепной передачи. Задача 1.3 Выполнить проверочный расчет на выносливость опасного сечения промежуточного вала цилиндрического соосного редуктора (рис. 1.2). На валу установлены колеса с косым зубом. На вал действуют силы: , , и , , . Передаваемый вращающий момент . Диаметр вала под шестерней и колесом , зубчатые колеса соединены с валом посредством шпонки. Рисунок 1.2 – Промежуточный вал соосного редуктора Делительный диаметр колеса равен , делительный диаметр шестерни . Расстояние между опорами равно . Положение колес на валу определяется координатами . Материал вала - сталь без поверхностного упрочнения. Шероховатость поверхности вала под колесами . Допустимый запас прочности . Концентратор напряжений – шпоночная канавка. Варианты значений переменных к задаче представлены в таблице 1.3 . Таблица 1.3 - Исходные данные к задаче 1.3
Примечание.При составлении расчетной схемы для вала внешние осевые силы направить на опору вблизи шестерни. Задача 1.4 Проверить на выносливость опасное сечение промежуточного вала двухступенчатого коническо-цилиндрического редуктора (рис. 1.3). На вал действуют силы: , , и , . Передаваемый вращающий момент . Делительный диаметр конического колеса . Делительный диаметр прямозубой цилиндрической шестерни . Диаметр вала под колесами . Расстояние между опорами равно . Положение колес на валу определяется координатами . Материал вала - сталь без поверхностного упрочнения. Шероховатость вала под зубчатыми колесами . Концентратором напряжений является шпоночная канавка. Допустимый запас прочности . Варианты значений переменных к задаче представлены в таблице 1.4.
Рисунок 1.3 – Промежуточный вал коническо-цилиндрического редуктора Таблица 1.4 - Исходные данные к задаче 1.4
Примечание. При расчетах осевую силу на коническом колесе прикладывать на внешнем делительном диаметре. Задача 1.5 Проверить на выносливость в опасном сечении выходной вал цилиндрического соосного редуктора, на котором установлено колесо с косым зубом и звездочка горизонтально расположенной цепной передачи ( рис 1.4 ). Рисунок 1.4 – Выходной вал соосного редуктора На вал действуют силы, возникающие в зацеплении: и усилие от цепной передачи . Передаваемый вращающий момент . Диаметр вала под колесом . Делительный диаметр колеса равен . Расстояние между опорами равно . Диаметр шейки вала в опоре подшипника равен . Положение деталей на валу определяется координатами . Материал вала - сталь без поверхностного упрочнения . Шероховатость посадочной поверхности вала под подшипником , под зубчатым колесом . Допустимый запас прочности . Варианты значений переменных к задаче представлены в таблице 1.5. Таблица 1.5 - Исходные данные к задаче 1.5
Примечания: При составлении расчетной схемы внешнюю осевую силу направить на подшипник, расположенный вблизи звездочки цепной передачи. Усилие от цепной передачи направить в ту же сторону, что и радиальное усилие зубчатого зацепления. Задача 1.7 Проверить на выносливость в опасном сечении входной вал червячного редуктора. На валу закреплен шкив горизонтально расположенной поликлиновой ременной передачи ( рис. 1.6 ). Рисунок 1.6 – Входной вал червячного редуктора На вал действуют силы от червячной передачи: , а также нагрузка от ременной передачи . Передаваемый вращающий момент . Диаметр окружности впадин червяка при делительном диаметре равен , диаметр вала в опоре . Расстояние между опорами равно . Положение действующих на вал нагрузок определяется координатами . Материал червяка - сталь , витки червяка окончательно обработаны резцом, шероховатость , твердость поверхности . Допускаемый запас прочности для вала . Варианты значений переменных к задаче представлены в таблице 1.7. Таблица 1.7 - Исходные данные к задаче 1.7
Примечания: Задача 1.8 Выполнить проверочный расчет на выносливость опасного сечения выходного вала шевронного редуктора. На выходном конце вала установлена звездочка горизонтально расположенной цепной передачи ( рис. 1.7 ).
Рисунок 1.7 – Выходной вал шевронного редуктора На вал действуют силы: от шевронной передачи - и цепной - . Вращающий момент на валу . Делительный диаметр колес . Диаметр вала под колесами , под подшипниками . Расстояние между опорами равно . Положение колес и ведущей звездочки цепной передачи относительно опор определяется координатами . Материал вала - сталь без упрочнения. Шероховатость поверхности вала под подшипником , шероховатость под колесом - . Допускаемый коэффициент безопасности . Варианты значений переменных представлены в таблице 1.8. Таблица 1.8 - Исходные данные к задаче 1.8Ошибка! Текст указанного стиля в документе отсутствует.Ошибка! Текст указанного стиля в документе отсутствует.Ошибка! Текст указанного стиля в документе отсутствует.Ошибка! Текст указанного стиля в документе отсутствует.
Задача 2.2 Определить скорректированную долговечность подшипников промежуточного вала двухступенчатого соосного цилиндрического редуктора ( рис.2.2 ). В опорах вала установлены радиально-упорные шариковые подшипники легкой серии типа 46000 по схеме " враспор ". На вал действуют силы: и . Частота вращения вала . Делительный диаметр колеса . Делительный диаметр шестерни . Диаметр вала в опоре . Расстояние между опорами равно . Рисунок 2.2 – Промежуточный вал соосного редуктора.
Положение колес на валу определяется координатами . При работе возможны средние толчки, . Температура нагрева подшипника не превышает 900С – . Считать, что долговечность подшипника соответствует 90% надежности – . Свойства материала деталей подшипника и условия эксплуатации необходимо учитывать коэффициентом . Варианты значений переменных к задаче представлены в таблице 2.2. Таблица 2.2 – Исходные данные к задаче 2.2
Примечание.При составлении расчетной схемы для вала внешние осевые силы направить на опору вблизи шестерни. Задача 2.3 Проверить долговечность подшипников промежуточного вала коническо-цилиндрического редуктора ( рис.2.3 ). Рисунок 2.3 – Промежуточный вал коническо-цилиндрического редуктора В опорах вала установлены радиально-упорные роликовые конические подшипники легкой серии типа 7000 по схеме " в распор ". На вал действуют силы и при частоте вращения . Делительный диаметр конического колеса равен . Шестерня имеет делительный диаметр . Диаметр вала под подшипниками . Расстояние между опорами равно . Положение колес на валу определяется координатами . При работе возможны средние толчки, . Температура нагрева подшипника не превышает 900С – . Считать, что долговечность подшипника соответствует 90% надежности – и составляет . Свойства материала деталей подшипника и условия эксплуатации необходимо учитывать коэффициентом . Варианты значений переменных к задаче представлены в таблице 2.3. Таблица 2.3 - Исходные данные к задаче 2.3
Продолжение таблицы 2.3
Примечание. При расчетах осевую силу на коническом колесе прикладывать на внешнем делительном диаметре.
Задача 2.4 Определить скорректированную долговечность подшипников выходного вала соосного двухступенчатого цилиндрического редуктора ( рис.2.4 ). В опорах вала установлены радиально-упорные роликовые конические подшипники легкой серии типа 7000 по схеме " в распор ". На вал действуют силы, возникающие в зубчатом зацеплении: и усилие от горизонтально расположенной цепной передачи при частоте вращения . Делительный диаметр колеса равен Расстояние между опорами равно .
Рисунок 12 – Выходной вал соосного редуктора
Положение деталей на валу определяется координатами . Диаметр вала в опоре равен . При работе возможны средние толчки, . Температура нагрева подшипника не превышает 900С – . Считать, что долговечность подшипника соответствует 90% надежности – . Свойства материала деталей подшипника и условия эксплуатации учитывать коэффициентом . Варианты значений переменных к задаче представлены в таблице 2.4. Таблица 2.4 - Исходные данные к задаче 2.4
Примечание. При составлении расчетной схемы внешнюю осевую силу направить на подшипник, расположенный вблизи звездочки цепной передачи. Усилие от цепной передачи направить в ту же сторону, что и радиальное усилие зубчатого зацепления.
Задача 2.5 Рассчитать скорректированную долговечность подшипников входного вала конического редуктора. На выходном конце вала закреплен шкив горизонтально расположенной ременной передачи ( рис.2.5 ). Рисунок 2.5 – Входной вал конического редуктора со шкивом |
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-17; Просмотров: 529; Нарушение авторского права страницы