Навигация
6.2. Промежуточный вал.
6.2.1. Расчет промежуточного вала на прочность.
Марка стали промежуточного вала – Сталь 40ХН
s = 103*Mmax / W + Fmax / A,
t = 103*Mkmax/Wk,
Наиболее нагружен участок вала цилиндрической шестерни
где Mmax = Кп*( М1г2 + М1в2)1/2 = 2,2*( 44,22 + 14,32)1/2 = 102,3 Нм.
Fmax= Кп*FaТ = 2,2*516,6 = 1136,5 Н.
Так промежуточный вал является валом – шестерней, то его момент сопротивления при изгибе и кручению будут равны
W = 2*J/da, Wk=2*W;
Где J – осевой момент инерции пи расчетах на жесткость,
da – диаметр вершин зубьев.
J = p*(dj*d4 – d04)/64,
dj принимают в зависимости от коэффициента смещения и числа зубьев, (х = 0, z = 22) dj = 0,95
d = 45 мм.
dа = 49 мм,
d0 = 0.
W = 7805,08 мм3.
Wk = 2*W = 15610,2 мм3.
А = p*(dS*d2 – d02) ;
dS принимают в зависимости от коэффициента смещения и числа зубьев, dS = 0,96.
А = 1526,8 мм2.
s = 103*102,3/7805 + 1136,05/1526,8 = 13,85 МПа,
s = 13,85 МПа.
Мkmax = Кп*Тпр = 2,2*54,6 = 120,12 Нм.
t = 103*120,12/15610 = 7,69 МПа.
t = 7,69 МПа.
Рассчитаем частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Sтs = sт/s, sт = 750 МПа.
Sтt = tт/t, tт = 450 МПа.
Sтs = 750/13,85 = 54,15
Sтt = 450/7,69 = 58,5
Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений:
Sт = Sтs*Sтt/( Sтs2+ Sтt2)1/2 ³ [Sт] = 1,3…2
Sт = Sтs*Sтt/( Sтs2+ Sтt2)1/2 = 54,15*58,5/( 54,152+ 58,52)1/2 = 39,37
Получили, что
Sт = 39,37 ³ [Sт] = 1,3…2
Более дешевый, а соответственно и менее прочный материал выбрать нельзя из-за ограничений, налагаемых цилиндрической зубчатой передачей.
6.3. Быстроходный вал.
6.3.1. Расчет быстроходного вала на прочность.
Марка стали тихоходного вала – Сталь 40ХН.
В расчете определяют нормальные s и касательные t напряжения в рассматриваемом сечении вала при действии максимальных нагрузок:
s = 103*Mmax / W + Fmax / A,
t = 103*Mkmax/Wk,
где Mmax = Кп*Мк = 30,08*2,2 = 66,19 Нм.
Fmax= Кп*Fa = 2,2*1179 = 2594 Н.
W = p*d3/32 = 4209 мм3,
Wk = 2*W = 8418 мм3.
А = p*d2/4 = 962,1 мм2.
s = 103*66,19/4209 + 2594/962,1 = 8,42 МПа,
s = 8,42 МПа.
Мkmax = Кп*Т = 2,2*23 = 50,6 Нм.
t = 103*50,6/8418 = 6 МПа.
t = 6 МПа.
Рассчитаем частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Sтs = sт/s, sт = 640 МПа.
Sтt = tт/t, tт = 380 МПа.
Sтs = 640/8,42 = 76
Sтt = 380/6 = 63,22
Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений:
Sт = Sтs*Sтt/( Sтs2+ Sтt2)1/2 ³ [Sт] = 1,3…2
Sт = Sтs*Sтt/( Sтs2+ Sтt2)1/2 = 48,6
Получили, что
Sт = 48,6 ³ [Sт] = 1,3…2
Более дешевый, а соответственно и менее прочный материал выбрать нельзя из-за ограничений, налагаемых конической зубчатой передачей.
6.4. Приводной вал.
6.4.1. Расчет приводного вала на прочность.
Марка стали приводного вала – Сталь 45.
s = 103*((Mymax / Wy)+(Mkmax/Wk)),
t = 103*Mkmax/Wk,
где Mymax = Кп*Мy = 2,2*618 = 1359.6 Нм.
Mkmax = Кп*Мk = 2,2*94 = 206.8 Нм.
Параметры шпоночного паза: b=12, h=8, d=42
Wy = (p*d3/32)-b*h*(2*d-h)2/16*d =6444,74 мм3,
Ввиду громоздкости расчетов Wk принимаем его равным Wy,
Wк= p*d3/16 – b*h**(2*d-h)2/16*d = 13714,6 мм3.
s = 103*618/6444,74 + 94/6444,74 = 110,4 МПа,
s = 110,4 МПа.
Мkmax = Кп*Т = 976,25 Нм.
t = 103*976,25/13714,6 = 71,2 МПа.
t = 71,2 МПа.
Рассчитаем частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Sтs = sт/s, sт = 650 МПа.
Sтt = tт/t, tт = 390 МПа.
Sтs = 650/110,4 = 5.88
Sтt = 390/71.2 = 5.48
Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений:
Sт = Sтs*Sтt/( Sтs2+ Sтt2)1/2 ³ [Sт] = 1,3…2
Sт = Sтs*Sтt/( Sтs2+ Sтt2)1/2 = 5.88*5.48/( 5.882+ 5.482)1/2 = 4,008
Получили, что
Sт = 4,008 ³ [Sт] = 1,3…2
Похожие работы
... – проектный (приближенный) расчет валов на чистое кручение , 2-й — проверочный (уточненный) расчет валов на прочность по напряжениям изгиба и кручения. 1. Определение сил в зацеплении закрытых передач. В проектируемых приводах конструируются червячные редукторы с углом профиля в осевом сечении червяка 2а = 40° .Угол зацепления принят α= 20°. а) на колесе: 1.1 Окружная сила Ft2, Н: Ft2= где T2 ...
... 2. Тип элементов, входящих в изделие и количество элементов данного типа; 3. Величины интенсивности отказов элементов , входящих в изделие. Все элементы схемы ячейки 3 БУ привода горизонтального канала наведения и стабилизации ОЭС сведены в табл. 13.1. Среднее время безотказной работы блока можно рассчитать по формуле: (13.5) где L - интенсивность отказов БУ следящего привода. ...
... по программе, устанавливаемой техническими условиями. Заключение По данным задания на курсовой проект спроектирован привод к скребковому конвейеру, представляющий собой электродвигатель, двухступенчатый цилиндрический косозубый редуктор и сварную раму. В процессе проектирования подобран электродвигатель, произведён расчёт редуктора. Расчёт редуктора включает в себя кинематические расчёты ...
... (3) Угловая скорость выходного вала III тогда составит рад/с, а вала электродвигателя I – рад/с. Общее передаточное отношение привода получится равным: . (4) Для дальнейшего проектирования необходимо произвести распределение передаточного отношения между ремённой передачей и редуктором. Назначаем передаточное отношение редуктора равным ...
0 комментариев