Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

sopromat.doc

Скачиваний:

Добавлен:

01.07.2025

Размер:

2.44 Mб

Скачать

☆

1 / 41 2 3 4 > Следующая >>>

ПЗ

Задание

Вариант №19, Схема №3

Таблица 1


мм							кВт		об/мин	градусы
40	70	120	300	120	190	500	26	47	310	45	270	0

Таблица 2


МПа				1,7	0,4
230	600	300	170	1,7	0,4

Шероховатость	Вид поверхностного упрочнения	Наличие отверстия на середине участка
0.32	-	ВЕ

Содержание

Введение 5

Задание на проектирование 5

1 Проектный расчет вала 6

2 Проверочный расчет вала на выносливость 13

3 Расчет вала на жёсткость 15

3.1 Вычисляются геометрические характеристики поперечных сечений вала: 15

3.2 Определяются прогибы вала под зубчатыми колесами. 15

3.3 Определяются углы поворота сечений вала на опорах. 22

Заключение 27

Список использованных источников 29

Введение Задание на проектирование

Проектный расчет вала (исходные данные в таблице 1)

1.Определить вращающие моменты и окружные усилия на каждом зубчатом колесе.

2.Построить эпюру крутящих моментов.

3.Построить эпюру изгибающих моментов в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

4.Построить эпюру суммарных изгибающих моментов.

5.Определить величину расчетного (эквивалентного) момента по сечениям, используя 3 и 4 теорию прочности.

6.Определить диаметры вала по участкам.

Проверочный расчет вала на выносливость (исходные данные в таблице 2, 3)

1.Вычертить схему конструкции вала.

2.Установить сечения в вале, подлежащие проверке на выносливость.

3.Вычислить общий (суммарный) коэффициент снижения предела выносливости в выбранных сечениях.

4.Определить максимальные (номинальные) значения нормальных и касательных напряжений в рассматриваемых сечениях.

5.Определить коэффициент безопасности при изгибе и кручении, и общий коэффициент по пределу выносливости и по запасу статической прочности.

6.Дать анализ результатов расчета.

Проверочный расчет вала на жёсткость

1.Определить прогибы вала под зубчатыми колёсами.

2.Определить углы поворота сечений вала в опорах.

3.Определить углы закручивания вала на участке между сечениями, где находятся зубчатые колёса.

4.Выполнить анализ полученных результатов. В основе анализа лежит оценка выполнения жесткости.

1 Проектный расчет вала

Вычерчивается исходная расчётная схема вала

Рисунок 1. Полная расчётная схема вала

Вал получает от двигателя через зубчатое колесо II мощность N₂, передаваемую далее колесам I и III рабочими механизмами (рисунок 1, а). Частота вращения вала . Диаметры колес D₁, D₂, D₃. Окружные усилия на венцах колес F₁, F₂, F₃ c вертикальной осью составляют углы, соответственно α₁, α₂, α₃. При расчете принять, что нормальные напряжения изгиба изменяются по симметричному циклу, касательные - по ассиметричному.

1.2 Определение значений вращающих моментов и сил

Определяется мощность, передаваемая ведущим колесом 2:

Вычисление угловой скорости вращения вала

Вычисляются величины вращающих моментов

1.3 Создаются модели силового воздействия сопряженных зубчатых колес на зубчатые колеса, насаженные на рассматриваемый вал с последующим преобразованием этого воздействия во внешние силовые факторы, обуславливающие кручение и изгиб в двух плоскостях вала. Под сопряженными понимаются зубчатые колеса, непосредственно взаимодействующие с зубчатыми колесами, насаженными на рассматриваемый вал. (рисунок 2)

Рисунок 2. Схема действия сил в ведомых парах

В них ведущими являются колеса рассматриваемого вала, а ведомыми сопряженные колеса. Следовательно, вращение сопряженных колес является результатом механического воздействия на них колес рассматриваемого вала. Согласно третьему закону Ньютона реактивные силы, равные по величине и противоположные по знаку и , возникают на зубьях колес рассматриваемого вала.

Именно эти силы действуют в венцах колес, насаженных на рассматриваемый вал, причем их направление не совпадает с направлением вектора угловой скорости этих колес .

Эти силы приводятся к центру тяжести поперечного сечения вала, следствием чего является пары сил , , действующие в плоскости поперечного сечения вала, и сосредоточенные силы и , прикладываемые в центре тяжести поперечных сечений и действующие в их плоскостях(см. рисунок 2.). Пары сил вызывают кручение вала, а силы пространственный изгиб, который следует привести к двум плоскостям - вертикальной и горизонтальной. Для этого сосредоточенные силы необходимо разложить на составляющие. В данном случае сила параллельна оси y и не требует разложения, а сила раскладывается на и (см. рисунок 2.)

Н а (рисунок 3) показана ведущая пара. В этом случае ведущим является сопряженное колесо. Согласно третьему закону Ньютона реактивные силы, равные по величине и противоположные по знаку возникает на зубе колеса

Рисунок 3. Схема действия сил в ведущей паре

рассматриваемого вала. Именно эта сила действует в венце колеса, насаженного на рассматриваемый вал, причем направление не совпадает с направлением вектора угловой скорости этих колес.

Пара сил вызывает кручение вала, а сила пространственный изгиб, который следует привести к двум плоскостям - вертикальной и горизонтальной.

1.4 Вычисление величины окружных усилий.