0089 / 1 / 3 вариант / Марк Торопчин / пересохранил / РПЗ
.pdf
ΣM2 |
|
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Rx1 |
(l1 + l2) − Ft1 l2 = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Rx1 = |
|
|
Ft1 l2 |
= |
|
2818 42 |
= 1409 H |
|
|
|
||||||||||||||||
|
(l1 + l2) |
|
|
42 + 42 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Проверка: ΣX = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Rx1 + Rx2 − Ft1 |
= 1409 + 1409 − 2818 = 0 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
10.1.4 Суммарная реакция опор: |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1552 H |
|
|
|||||||||
R1 = |
|
|
|
Ry12 + Rx12 |
= |
|
|
650.82 + 14092 |
|
|
||||||||||||||||
R2 = |
|
|
|
Ry22 + Rx22 |
= |
|
|
462.22 + 14092 |
= 1482.9 H |
|
|
|||||||||||||||
10.1.5 Радиальные реакции опор от действия муфты: |
|
|||||||||||||||||||||||||
Fk |
= |
|
Cp |
|
где |
Cp = |
220 - радиальная жесткость муфты, с.108, табл.7.1 [2]; |
|||||||||||||||||||
|
= 0.3 -радиальное смещение валов; |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
Fk |
= |
|
Cp 3 |
|
|
|
|
= 220 3 |
|
|
0.3 = 262.1 Н |
|
|
|
||||||||||||
|
T1 |
|
62.6 |
|
|
|
||||||||||||||||||||
ΣM1 |
|
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(l1 + l2) |
|
|
|
|
|
|
||||||
−Fk |
(l1 + l2 + l3) |
+ Rk2 |
= 0 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Rk2 = |
|
Fk |
(l1 + l2 + l3) |
= |
262.1 (42 + 42 + 53) |
= |
427.4 |
H |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
l1 + l2 |
|
|
|
|
|
|
|
42 + 42 |
||||||||||||||
ΣM2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
= 0 |
|
|
|
|
(l1 + l2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
−Fk |
(l3) − Rk1 |
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Rk1 = |
|
−Fk (l3) |
= |
|
−262.1 53 |
= −165.3 H |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
(l1 + l2) |
|
|
|
42 + 42 |
|
|
|
|
||||||||||||||||
Проверка: ΣY = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Rk1 + Rk2 − Fk |
= −165.3 + 427.4 − 262.1 = 0 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
В дальнейших расчетах направления векторов реакций опор от действия муфты условно принимают совпадающими с направлениями векторов реакций от сил в зацеплении. 10.1.6 Реакции опор для расчета подшипников.
Fr1max = Rk1 + R1 = −165 + 1552 = 1387 H
Fr2max = Rk2 + R2 = 427 + 1483 = 1910 H
Внешняя осевая сила, действующая на вал,
Famax = Fa1 = 755 H
Для Iн = 2 типового режима KE = 0.56. Вычисляем эквивалентные нагрузки:
Fr1m = KE Fr1max = 0.6 1386.7 = 776.5 H
Fr2m = KE Fr2max = 0.6 1910.3 = 1069.8 H Fram = KE Famax = 0.56 755 = 422.8 H
выбран подшипник 36207 ГОСТ 831-75 см. п4 e1 = 0.3 X0 = 0.5 Y0 = 0.47 α1 = 12
с. 116 [2]
с. 114 [2]
Минимально необходимые для нормальной работы радиально-упорных подшипников осевые силы
Fam1 = |
0.83 e1 Fr1m = |
0.8 0.3 776.5 = 193.4 H |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Fam2 = |
0.83 e1 Fr2m = |
0.8 0.3 1069.8 = 266.4 H |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Fam2 ≥ Fam1 и Fa1 ≥ 0 тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Fa_1 |
= Fam2 = 266.4 H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Fa_2 |
= Fam1 + Fa1 |
= 193.4 + 755 = 948.4 H |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Отношение |
Fa_1 |
|
= |
|
266.37 |
|
= 0.25 что меньше e = 0.3 |
тогда X |
1 |
:= 1 Y |
1 |
:= 0 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
(1 Fr2m) |
|
1069.76 |
|
1 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка для подшипников при |
|
|
|
|
||||||||||||||
KБ = 1.4 ; KТ = 1 |
|
(t<1000C) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
PR1 |
= |
(1 X1 Fr1m + Y1 Fa1) KБ KТ = |
(1 776.5 + 0 755) 1.4 = 1087.2 |
H |
|
|||||||||||||
PR2 |
= |
(1 X1 Fr2m + Y1 Fa1) KБ KТ = |
(1 1069.8 + 0 755) 1.4 = 1497.7 H |
|
||||||||||||||
Для подшипника более нагруженной опоры 2 вычисляем расчетный скорректированный
ресурс при |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
a |
= 1 |
|
a |
= 0.6 |
k = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1 |
|
|
23 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 k |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С1 10 |
|
10 |
6 |
|
|
|
18 10 |
3 3 |
|
10 |
6 |
|
|
||
L |
:= |
a |
a |
|
|
|
|
|
|
= 1 |
|
|
|
|
|
= 55869 часов. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ah |
1 |
23 |
PR2 |
|
|
60 n1 |
|
|
1498 |
|
|
60 712 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Расчетный ресурс больше требуемого. Проверка выполнения условия Prmax ≤ С1
Минимально необходимые для нормальной работы радиально-упорных подшипников осевые силы
Fam1 = 0.83 e1 Fr1max = 0.8 0.3 1386.7 = 345.3 H
Fam2 = 0.83 e1 Fr2max = 0.8 0.3 1910.3 = 475.7 H
Т.к. Fam2 ≥ Fam1 и Fa1 ≥ 0 тогда по табл 7.4 с. 112 [2]
Fa_1 = Fam2 = 475.7 H
Fa_2 = Fam1 + Fa1 = 345.3 + 755 = 1100.3 H
с. 121 [2]
с. 121 [2]
Отношение |
Fa_2 |
= |
1100.3 |
= 0.6 что больше |
e |
= 0.3 тогда X |
1 |
= 0.45 Y |
1 |
= 1.81 |
|
|
|||||||||
|
(1 Fr2max) |
|
1910.3 |
|
1 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка
PRmax = (1 X1 Fr2max + Y1 Fr2max) KБ KТ = (0.5 1910.3 + 1.8 1910.3) 1.4 = 6044.1 H
тк расчетный ресурс больш требуемого и выполнено условие PRmax ≤ 0.5 С1 то придворительно назначенный подшипник 207 ГОСТ 8338-75 пригоден.
10.2 Расчет подшипников на тихоходном валу: |
|
|
||||||
10.2.1 Исходные данные |
|
|
|
|
|
|||
l1 |
= 39 мм |
|
|
|
|
|
||
l2 |
= 39 мм |
|
|
|
|
|
||
l3 |
= 61 мм |
|
|
|
|
|
||
d2 |
= 208 мм |
|
|
|
|
|
||
Ft2 |
= 2818 Н |
|
|
|
|
|
||
Fa2 |
= 755 Н |
|
|
|
|
|
||
Fr2 |
= 1113 Н |
|
|
|
|
|
||
10.1.2. Радиальные реакции опор от сил в зацеплении в плоскости YOZ |
||||||||
ΣM1 = 0 |
|
|
|
|
|
|||
Fa1 |
d2 |
0.5 − Fr1 l1 + Ry2 (l1 + l2) = 0 |
|
|
||||
Ry2 |
= |
(Fr1 l1 − Fa1 d2 |
0.5) |
= |
1113 39 − 755 208 0.5 |
= −450.2 |
H |
|
(l1 + l2) |
|
39 + 39 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
ΣM2 = 0 |
|
|
|
|
|
|||
Fa1 |
d2 |
0.5 + Fr1 l2 − Ry1 (l1 + l2) = 0 |
|
|
||||
Ry1 |
= |
(Fr1 l2 + Fa1 d2 |
0.5) |
= |
1113 39 + 755 208 0.5 |
= 1563.2 |
H |
|
(l1 + l2) |
|
39 + 39 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Проверка: ΣY = 0 |
|
|
|
|
|
|||
Ry2 + Ry1 − Fr1 |
= −450.2 + 1563.2 − 1113 = 0 |
|||||
10.1.3. Радиальные реакции опор от сил в зацеплении в плоскости XOZ |
||||||
ΣM1 = 0 |
|
|
|
|||
−Rx2 (l1 + l2) + Ft1 l1 = 0 |
|
|||||
Rx2 = |
|
Ft1 l1 |
= |
2818 39 |
= 1409 H |
|
|
(l1 + l2) |
|
39 + 39 |
|||
ΣM2 |
= 0 |
|
|
|
|
|
Rx1 (l1 + l2) − Ft1 l2 = 0 |
|
|||||
Rx1 = |
|
Ft1 l2 |
= |
2818 39 |
= 1409 H |
|
|
|
|
39 + 39 |
|||
|
(l1 + l2) |
|||||
Проверка: ΣX = 0 |
|
|
||||
Rx1 + Rx2 − Ft1 |
= 1409 + 1409 − 2818 = 0 |
|||||
10.1.4 Суммарная реакция опор:
R1 = 
Ry12 + Rx12 = 
1563.22 + 14092 = 2104.5 H
R2 = 
Ry22 + Rx22 = 
(−450.2)2 + 14092 = 1479.2 H
10.1.5 Радиальные реакции опор от действия звездочки цепной передачи: Fk = Cp где Cp = 220 - радиальная жесткость муфты, с.108, табл.7.1 [2];
= 0.3 -радиальное смещение валов;
Fr = 2145 Н
ΣM1 = 0
−Fr (l1 + l2 + l3) + Rk2 (l1 + l2) = 0
Rk2 = |
|
Fr (l1 + l2 + l3) |
= |
2145 (39 + 39 + 61) |
= 3822.5 |
H |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
l1 + l2 |
|
|
|
39 |
+ 39 |
||||||
ΣM2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
−Fk (l3) − Rk1 (l1 + l2) |
= 0 |
|
|
|
|
|
||||||
Rk1 = |
|
−Fk (l3) |
= |
(−220 0.3) 61 |
= −51.6 H |
|
|
|||||
|
(l1 + l2) |
|
|
39 + 39 |
|
|
|
|
||||
Проверка: ΣY = 0
Rk1 + Rk2 − Fk = −51.6 + 3822.5 − 220 0.3 = 3704.9
В дальнейших расчетах направления векторов реакций опор от действия муфты условно принимают совпадающими с направлениями векторов реакций от сил в зацеплении. 10.1.6 Реакции опор для расчета подшипников.
Fr1max = Rk1 + R1 = −52 + 2104 = 2053 H
Fr2max = Rk2 + R2 = 3823 + 1479 = 5302 H
Внешняя осевая сила, действующая на вал,
Famax = Fa1 = 755 H
Для Iн = 2 типового режима KE = 0.56. Вычисляем эквивалентные нагрузки:
Fr1m = KE Fr1max = 0.6 2052.8 = 1149.6 H
Fr2m = KE Fr2max = 0.6 5301.7 = 2968.9 H Fram = KE Famax = 0.56 755 = 422.8 H
выбран подшипник 36207 ГОСТ 831-75 см. п4 e1 = 0.3 X0 = 0.5 Y0 = 0.47 α1 = 12 Минимально необходимые для нормальной работы радиально-упорных подшипников осевые силы
Fam1 = 0.83 e1 Fr1m = 0.8 0.3 1149.6 = 286.2 H
Fam2 = 0.83 e1 Fr2m = 0.8 0.3 2968.9 = 739.3 H
Fam2 ≥ Fam1 и Fa1 ≥ 0 тогда
Fa_1 = Fam2 = 739.3 H
Fa_2 = Fam1 + Fa1 = 286.2 + 755 = 1041.2 H
Отношение |
Fa_1 |
|
= |
739.26 |
|
= 0.25 что меньше e |
= 0.3 тогда X |
1 |
:= 1 Y |
1 |
:= 0 |
|||||
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
(1 Fr2m) |
|
2968.93 |
|
1 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка для подшипников при |
|
|
|
|
||||||||||||
KБ = 1.4 ; KТ = 1 |
(t<1000C) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
PR1 |
= |
(1 X1 Fr1m |
+ Y1 |
Fa1) KБ KТ = |
(1 1149.6 + 0 |
755) 1.4 |
= 1609.4 |
H |
|
|||||||
PR2 |
= |
(1 X1 Fr2m |
+ Y1 |
Fa1) KБ KТ = |
(1 2968.9 + 0 |
755) 1.4 |
= 4156.5 H |
|
||||||||
Для подшипника более нагруженной опоры 2 вычисляем расчетный скорректированный ресурс при
a |
= 1 |
|
a |
= 0.6 |
k = |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
|
|
23 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 k |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С2 10 |
|
10 |
6 |
|
|
|
22 10 |
3 3 |
|
10 |
6 |
|
|
||
L |
:= |
a |
a |
|
|
|
|
|
|
= 1 |
|
|
|
|
|
= 17313 часов. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ah |
1 |
23 |
PR2 |
|
|
60 n2 |
|
|
4157 |
|
|
60 140 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Расчетный ресурс больше требуемого. Проверка выполнения условия Prmax ≤ С1
с. 116 [2]
с. 114 [2]
с. 121 [2]
с. 121 [2]
Минимально необходимые для нормальной работы радиально-упорных подшипников осевые силы
Fam1 = 0.83 e1 Fr1max = 0.8 0.3 2052.8 = 511.2 H
Fam2 = 0.83 e1 Fr2max = 0.83 0.3 5301.6656525818125 = 1320.1 H
Т.к. |
Fam2 ≥ Fam1 и Fa1 ≥ 0 тогда по табл 7.4 с. 112 [2] |
|
|
|
|
|
|
||||||
Fa_1 |
= Fam2 = 1320.1 H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Fa_2 |
= Fam1 + Fa1 |
= 511.2 |
+ 755 = 1266.2 H |
|
|
|
|
|
|
||||
Отношение |
Fa_2 |
= |
1266.2 |
= 0.2 что больше |
e = 0.3 |
тогда X |
1 |
= 0.45 Y |
1 |
= 1.81 |
|||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
(1 Fr2max) |
|
5301.7 |
|
1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка
PRmax = (1 X1 Fr2max + Y1 Fr2max) KБ KТ = (0.5 5301.7 + 1.8 5301.7) 1.4 = 16774.5 H
тк расчетный ресурс больш требуемого и выполнено условие PRmax ≤ 0.5 С1 то придворительно назначенный подшипник 110 ГОСТ 8338-75 пригоден.
11 Окончательное конструирование валов.
11.1 Выбор шпонок.
Исходные данные
dв1 = 35 мм - диаметр вала (входной хвостовик)
dв7 = 50 мм - диаметр вала под ступицу зубчатого колеса dв5 = 35 - диаметр вала (выходной хвостовик)
Выбор шпонки проводится по ГОСТ 23360-78 Парметры выбранных шпонок сведен в таблицу 5
в |
t2 |
h |
t1 |
d |
r |
lр |
l |
Рис. 16 Шпоночное соединение
11.2 Проверка шпонок на смятие:
|
2 T 103 |
|
σсмятия = |
|
≤ σadm |
d (h − t1) (l − b) |
||
где
h -высота шпонки, мм; t1 -глубина паза вала, мм;
l -длина шпонки, мм; b -ширина шпонки, мм;
для стали |
σadm := 300 МПа |
|
|
2 T1 103 |
||||||||
Хвостовик входной: |
σсмятия_1 := |
|
|
|
||||||||
dв1 (h1 − t11) (L1 − b1) |
|
|
||||||||||
σсмятия_1 |
= |
2 62.6 103 |
= 39.7 < σadm = 300 МПа |
|||||||||
35 (8 − 5) (40 − 10) |
|
|||||||||||
Под зубчатое колесо: σсмятия_2 := |
|
|
|
|
|
2 T2 103 |
||||||
dв7 (h2 − t12) (L2 − b2) |
|
|
||||||||||
σсмятия_2 |
= |
2 304.6 103 |
|
= 304.6 < σadm = 300 МПа |
||||||||
50 (10 − 6) (26 − 16) |
|
|||||||||||
Хвостовик выходной: |
σсмятия_3 := |
|
|
2 T2 103 |
||||||||
|
2 dв5 (h4 − t14) (L4 − b4) |
|
||||||||||
σсмятия_3 |
= |
2 304.6 103 |
|
|
= 80.2 < σadm = 300 МПа |
|||||||
2 35 (9 − 5.5) (45 − 14) |
||||||||||||
11.3. Вывод
11.3.1. Парметры выбранных шпонок являются предварительными и могут бытьизменены при дальнейших уточненных расчетах вала ослабленных шпоночным пазом.
11.3.2 Парметры выбранных шпонок являются исходными данными для дальнейших расчетов.
13. Конструирование корпуса редуктора. Толщина стенки основания и крышки редуктора:
L = da1 + da2
L = 40 + 208 = 248 мм
бос = 3
L = 3
248 = 6 мм примем бос = 6
бкр = бос = 6 мм |
|
|
|
||||
Диаметр фундаментальных болтов: |
|
|
|
||||
dф = 2 3 |
|
= 2 3 |
|
= 12.6 мм |
примем dф. |
= |
16мм |
L |
248 |
||||||
Диаметр болтов: у подшипников |
|
|
|
||||
dпод = 0.7 dф. = 0.7 16 = 11.1 мм |
примем dпод |
= |
10мм |
||||
соединяющих основание с крышкой |
|
|
|
||||
dосн = dпод = 10 мм |
|
|
|
||||
Толщина нижнего фланца крышки b1.. = 1.5 бос = 1.5 8 = 12 мм
Толщина рёбер крышки
m1 = 0.8 бос = 0.8 8 = 6.4 мм примем m1 = 10 мм δфл = dпод = 14 мм - толщина фланца по разъему
bфл = |
1.5 dпод |
= 1.5 14 = 21 |
мм - ширины фланца без стяжных болтов |
δф = |
1.5 dф = |
1.5 12.6 = 18.8 |
мм толщина лапы фундаментального болта |
примем δф = 20 мм
a = 170 мм - наибольший радиус колеса
Ha = 1.06 a = 1.06 170 = 180.2 мм высота центров цилиндрических редукторов примем Ha = 210 мм
rmin = 0.25 бос = 0.3 8 = 2 мм - радиус сопряжения элементов корпуса 1min = 0.5 бос = 0.5 8 = 4 мм - зазор между торцами зубчатых колес
2min = 0.8 бос = 0.8 8 = 6.4 мм - зазор между торцом колеса и внутренними деталями 3min = 1.25 бос = 1.3 8 = 10 мм - зазор междувершиной большего колеса и стенкой корпуса
14.Расчет валов на прочность
14.1Быстроходный вал.
14.2Значение момента в опасном сечении:
T1 = 63 Нм
Расчет сечения №2.
Проверку статической прочности выполняют в целях предупреждения пластической деформации в период действия кратковременных перегрузок (например, при пуске, разгоне, реверсировании, торможении, срабатывание предохранительного устройства).В расчете используют коэффициент перегрузки Kп = 2.2
Расчет площади поперечного сечения в опасной точке вала.
A1 = |
π dв12 |
= |
π 352 |
= 962 |
(мм2) |
|
4 |
||||||
|
|
4 |
|
|
Расчет момента сопротивления на изгиб.
W1 = |
π dв13 |
= |
π 353 |
= 4209 (мм3) |
|
32 |
|||||
|
|
32 |
|
Расчет момента сопротивления на кручение.
Wк1 = |
π dв13 |
= |
π 353 |
= 8418 (мм3) |
|
16 |
|||||
|
|
16 |
|
Коэффициенты концентраций напряжений выберем из таблицы.
kσ1 = 1.75 -Коэффициент концентрации напряжения по изгибу (значение табличное). kτ1 = 1.5 -Коэффициент концентрации напряжения по кручению (значение табличное). Амплитуда цикла изменения напряжения изгиба
σa1 = |
T1 |
= |
62.6 |
|
= 0.0149 (МПа) |
|
W |
|
4209.2433 |
|
|||
|
1 |
|
|
|
|
|
Коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения материал вала- "Сталь углеродистая"
Kd1 = 0.904
Коэффициент влияния параметров шероховатости поверхности Обработкавала - "Обточка чистовая"
KF1 = 0.905
Коэффициент влияния параметров поверхностного упрочнения без упрочнения Kv1 = 1
Коэффициент снижения предела выносливости детали в рассматриваемом сечении при изгибе. |
|||||||||||||||||||
Kσд1 |
|
kσ1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
1.75 |
1 |
|
|
1 |
|||||
= |
|
|
|
+ |
|
|
− 1 |
|
|
= |
|
0.9 |
+ |
|
− 1 |
|
1 = 2.04 |
||
K |
d1 |
KF |
Kv |
|
|
0.91 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
||||||
Коэффициент запаса прочности вала по нормальным напряжениям |
|||||||||||||||||||
Sσ1 = |
|
|
410 |
|
|
410 |
|
13509 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
= 0 2 |
= |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
(σa1 Kσд1) |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Коэффициент, характеризующий чувствительность материала вала к ассиметрии цикла и изменениям напряжения.
- Углеродистые стали с малым содержанием углерода ψτ2 = 0
Амплитуда цикла перемены напряжения При не реверсивной передаче
τa1 = |
T1 103 |
|
62.6 103 |
|
|
= |
2 8418.5 = 3.7 (МПа) |
||
2Wк1 |
|
|||
Постоянная составляющая напряжения кручения |
||||
При не реверсивной передаче |
||||
τм1 = |
τa1 = 3.7 |
|
||
Коэффициент снижения предела выносливости при кручении |
|||||||||||||||||||||||||||||||
Kτд1 |
|
kτ1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1.5 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
||||
= |
|
+ |
|
|
|
|
− 1 |
|
|
|
|
= |
|
0.9 |
+ |
|
|
|
− |
1 |
|
|
|
= 1.8 |
|||||||
|
|
KF1 |
Kv1 |
|
0.9 |
|
1 |
||||||||||||||||||||||||
|
|
Kd1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Коэффициент запаса по касательным напряжениям |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
Sτ1 = |
|
|
|
|
240 |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
240 |
|
|
|
|
|
= |
36.6 |
|||||||||
|
(τa1 Kτд1 + 0 τм1) |
|
3.7 1.8 + 0 3.7 |
|
|||||||||||||||||||||||||||
Общий запас сопротивления усталости |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
S1 = |
|
Sσ1 Sτ1 |
|
= |
13508.6 36.6 |
|
|
|
= 36.6 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
Sσ12 + Sτ12 |
|
|
|
|
13508.62 + 36.62 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Оптимальное соотношение: |
|
1.5 < S1 ≤ 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
14.2 ал. Расчет сечения №1 ослабленного шпоночной канавкой.
Проверку статической прочности выполняют в целях предупреждения пластической деформации в период действия кратковременных перегрузок (например, при пуске, разгоне, реверсировании, торможении, срабатывание предохранительного устройства).В расчете используют коэффициент перегрузки Kп = 2.2
Расчет площади поперечного сечения в в опасной точке вала.
b2 |
:= 16 |
t12 = 6 |
||
|
|
|
||
h2 := 10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dв7 = 50 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
π dв72 |
|
|
|
|
|
π 502 − 16 10 = 1883 (мм2) |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
A2 = |
|
− |
b2 h2 = |
|
|
|
|||||||||||||
4 |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
4 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||
Расчет момента сопротивления на изгиб. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
W2 = |
|
π dв73 |
|
− b2 h2 |
(2dв7 − h2)2 |
|
|
= |
π 503 |
− 16 10 |
(2 50 − 10)2 |
|
= 10652 (мм3) |
||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
32 |
|
|
|
|
|
|
16 dв7 |
|
32 |
|
|
16 50 |
|
|||||
Расчет момента сопротивления на кручение. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Wк2 = |
|
|
π dв73 |
|
− b2 h2 |
(2dв7 − h2)2 |
= |
π 503 |
− 16 10 |
(2 50 − 10)2 |
= 22924 (мм3) |
||||||||
|
|
|
16 dв7 |
|
16 50 |
||||||||||||||
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|||||||
Коэффициенты концентраций напряжений выберем из таблицы.
kσ2 := 1.75 -Коэффициент концентрации напряжения по изгибу (значение табличное).