Навигация
3.3 Приведение сил к оси вала
Окружные и осевые нагрузки на вал от зубчатых колес передаются с помощью штифтов.
Для получения расчетной схемы вала необходимо все силы, действующие на зубчатые колеса, привести к оси вала.
В поперечном сечении вала действуют следующие силовые факторы: продольная сила N=Fa, которая, в зависимости от установки вала в опорах, может вызывать растяжение или сжатие, поперечная сила Ft, вызывающая изгиб вала в плоскости V; моменты Ми, изгибающий вал в плоскости V и Mk, вызывающий кручение в плоскости W.
3.4 Определение эквивалентных моментов действующих в поперечных сечениях вала.
Основным критерием работоспособности валов является прочность. Валы кроме кручения испытывают изгиб и растяжение или сжатие, поэтому требуется определить эквивалентные моменты. Эпюры эквивалентных моментов позволяют выявить сечения, где возникают наибольшие моменты, и найти действительное распределение напряжений по длине вала.
При составлении расчетной схемы вал рассматривают как балку с шарнирно – подвижной и шарнирно – неподвижной опорами. Балка в соответствии с приведением сил нагружается сосредоточенными силами и моментами. Точки приложения сил моментов принимаются по середине длины элемента, передающего их.
На листе 3 предоставлена расчетная схема выходного вала редуктора, на котором установлено коническое зубчатое колесо. Силы Fa и Fr действуют в плоскости V, а Ft– в плоскости H. Силы Fa, при перенесении её к оси вала создаст в поперечных сечениях продольную силу, равную ей по величине и одинаковую по направлению, и изгибающий момент 
(d – делительный диаметр конического колеса).
Следовательно, силы, действующие на вал, целесообразно рассматривать, последовательно составляя расчетные схемы вала в плоскости V, а затем в плоскости H.
После определения опорных реакций и построения эпюр изгибающих моментов в каждой плоскости следует геометрически сложить эти эпюры, определив для каждого сечения вала значения суммарного изгибающего момента:
Эквивалентный момент по III теории прочности определяется из выражения:
где МК – крутящий момент.
Крутящий момент передается на вал от зубчатого колеса через ступицу и штифт.
3.5 Уточненный расчет вала.
Уточненный расчет учитывает все факторы, влияющие на усталостную прочность: характер напряжений, наличие концентраторов напряжений, абсолютные размеры валов, обработку поверхностей и прочностные характеристики материалов, из которых изготовлены валы.
Для валов запас прочности определяют из выражения:
Запас усталостной прочности по нормальным напряжениям рассчитывается:
где s-1 – предел выносливости материала вала при симметричном цикле изгиба; t-1 - предел выносливости материала вала при симметричном цикле кручения; sа – амплитуда цикла нормальных напряжений.
3.6 Определение долговечности подшипников.
Подшипники выбирают по диаметру цапфы вала, после чего долговечность подшипников рассчитывают по формуле.
где n – частота вращения, об/мин.
C – динамическая грузоподъемность, С=1160 Н
С0 – статическая грузоподъемность, С0=570 Н
a- показатель степени: для шарикоподшипников a=3.
Приведенную нагрузку для радиальных и радиально-упорных шарикоподшипников определяют по формуле:
P=(xuFr + yFa)kб kt
где x и y – коэффициент радиальной и осевой нагрузок.
u - коэффициент вращения, u=1 при вращении внутреннего кольца.
Fr и Fa – соответственно радиальные и осевые силы воспринимаемые подшипником.
kб – коэффициент безопасности, kб =1,1 – при небольших перегрузках.
kt – температурный коэффициент.
, где RV и RH – реакции опор.
1.Определение долговечности первого подшипника.
e = 0,3
При отношении
осевую силу не учитывают, принимая х=0,56 и y=1,45
P=96,7 Н
2.Определение долговечности второго подшипника.
e = 0,26
х=0,56 и y=1,71
P=124,47 Н
Список литературы:
1. Допуски и посадки: Справочник. В 2-х частях, В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинскиий. – 6-е изд., переркаб. и доп. – Л.: Машиностроение, 1982. – Ч. 1. 543 с.; Ч. 2. 448 с.
2. Подшипники качения: Справочник – каталог/Под ред. В.Н. Нарышкина и Р.В. Коросташевского.- М.: Машиностроение, 1984.- 280 с.
3. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. Пособие/ В.Н. Кудрявцев, Ю. А. Державец, И. И. Арефьев и др.; Под. общ. ред. В.Н. Кудрявцева.- Л.: Машиностроение, 1983. 400 с.
4. Заплетохин В.А. Конструирование соединений деталей в приборостроении: Справочник. – Л.: Машиностроение, 1985. – 223 с.
5. Допуски и посадки. Справочник в 2-х ч. Под. ред. В.Д. Мягкова. – М.-Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1978. с. 1032.
6. Якушев А.И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. – М.: Машиностроение, 1975, с. 471.
7. Мягков В.Д. Краткий справочник конструктора. – Л.: Машиностроение, 1975, с. 814.
8. СТ СЭВ 1052-78. Метрология единиц и физических величин.
9. Жуков К.П., Кузнецова А.К. и др. Расчет и проектирование деталей машин. Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 1978, с. 247.
10. Биргер А.Б., Шорр Б. Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин. Справочник. – М.: Машиностроение, 1979, с. 207.
11. СТ СЭВ 144-75. Единая система допусков и посадок для стран членов СЭВ. Поля допусков и рекомендуемые посадки, - М., 1975.
12. Заплетохин В.А. Проектирование трехступенчатого зубчато-червячного мотор редуктора. - Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1975, с. 34.
13. Чернавский С.А. Проектирование механических передач. Учебное пособие. – М.: Машиностроение, 1976.
14. Бейзельман Р.Д., Цыпкин Б.В. и др. Подшипники качения. Справочник. – М.: Машиностроение, 1975.
15. СТ СЭВ 1952-78. Метрология. Единицы физических величин. – М., 1978.
Похожие работы
... о том, что для учебной мастерской станки для шлифования камня лучше конструировать и изготовлять самим, чем приобретать заводские модели. 3. Разработка конструкции станка Для конструирования станка для шлифования свободным абразивом применим наиболее распространенный метод: «метод морфологического анализа». Для этого построим и рассмотрим морфологическую матрицу, в которую занесем: материал, ...
... (8.13) составит: 325,35 тыс. р. 8.4 Расчет годового экономического эффекта и показателей рентабельности капиталовложений Годовой экономический эффект, обусловленный внедрением проекта реконструкции линии производства формового хлеба путем установки дополнительной тестомесильной машины и модернизации существующего и вновь установленного оборудования, составит где Ен - нормативный ...
... по конструкции разделяются на машины с бортовым поворотом или с шарнирно сочлененной рамой. В мини-погрузчиках широко используется как гидромеханическая трансмиссия, так и специализированный гидрообъемный привод в механизмах привода хода и в механизмах рабочего оборудования. Малогабаритными строительными машинами считаются погрузчики массой до 7,4 т, грузоподъемностью до 1,5 т, с двигателем ...
... барабан 3 У - 1 0,08 кг 1 раз в неделю Винт 4 У - 1 0,02 кг 1 раз в месяц Редуктор 5 И – 20А 0,8 кг 1 раз в год 5. СЕБЕСТОИМОСТЬ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА 5.1 Определение трудоемкости капитального ремонта Определение трудоемкости капитального ремонта (по Положению о планово-предупредительных ремонтах оборудования и транспортных средств на предприятиях ...
0 комментариев