7. Уточненный расчет валов
7.1 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
Расчет ведущего вала.
Дано:
,
,
Fоп = 1132Н
,
,
l1=0,053, l2=0,049,
l3=0,127
Определение реакций опор.
R1 = d1 / 2 =0,06м / 2 = 0,03м
Плоскость yоz:
Проверка:
Определение суммарных изгибающих моментов относительно оси Y:
М1X = М4X = 0,
М2X = Fоп . l1 = 1132 . 0,053 = 60 Н*м
М3X = Fоп . (l1 + l2) + RAY . l2 = 1132*0,102-552,7*0,049 = 88,4 Н*м
М3X = RBY . l3 = 564,7*0,127 = 71,7Н*м
Плоскость xоz:
Проверка:
Определение суммарных изгибающих моментов относительно оси X:
М1Y = М2Y = M4Y = 0,
M3Y = -RAX . l2 = 2237*0.049 = 109,6 Нм
Определение крутящих моментов:
Определение суммарных опорных реакций.
Определение суммарного изгибного момента в наиболее нагруженных сечениях:
Расчет промежуточного вала.
Дано:
,
l1=0,05 м, l2=0,07
м, l3=0,058 м.
Определение реакций опор.
R2 = d2 / 2 = 0,235 / 2 = 0,1675м
Плоскость yоz:
Проверка:
Определение суммарных изгибающих моментов относительно оси Y:
М1x = М4x = 0,
М2x = RAу . l1 = -72.7 .0,05 = -3.6Нм
М2x
= RBy*
=
= 32.2Нм
М3x = RBy . l3 = -251.3 . 0.058 = 14.6 Нм
Плоскость xоz:
Проверка:
Определение суммарных изгибающих моментов относительно оси X:
М1Y = М4Y = 0,
M2Y = RAX . l1 = 1493 . 0.05 = 74.4 Hм
М3Y = RВX . l3 = 754 .0.058 = 43.7 Нм
Определение крутящих моментов:
Определение суммарных опорных реакций:
Определение суммарного изгибного момента в наиболее нагруженных сечениях:
Расчет ведомого вала.
Дано:
,
l1=0,127 м, l2=0,064
м, l3=0,107 м,
Сила от действия консольной нагрузки со стороны муфты.
Плоскость yоz:
Проверка:
Определение суммарных изгибающих моментов относительно оси Х:
М1X = М4X =М3X
М2X = RAY . l1 = 274.8 .0,127 = 34.9 Нм
Плоскость xоz:
Проверка:
Определение суммарных изгибающих моментов относительно оси Y:
М1Y = M4Y = 0,
М2Y = -RAX . l1 = 1332,3 .0.127 =169,24 Нм
М3Y=Fм*l3=3730*0.107=399
Определение крутящих моментов:
Определение суммарных опорных реакций.
Определение суммарного изгибного момента в наиболее нагруженных сечениях:
7.2 Расчёт ведущего вала на выносливость.
-
Сечение под подшипник
Находим эффективный коэффициент концентрации напряжений
а. Обусловленный проточкой
r = 1 по рис. 5.12 /3/ с. 48
табл.
5.11 /3/ с. 53
Определяем эффективные коэффициенты концентрации напряжений для валов с галтельным переходом по табл. 5.11 /3/ с. 53
К = 2,45, К = 2.25
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для данного сечения вала при отсутствии технологического упрочнения:
Амплитуда и среднее значение номинальных напряжений кручения:
Напряжения изгиба
Определяем пределы выносливости в расчетных сечениях
Коэффициент запаса для нормальных напряжений по формуле /3/ с. 51
Коэффициент запаса для касательных напряжений по формуле /3/ с. 51
Коэффициент запаса при одновременном действии касательных и нормальных напряжений по формуле /3/ с. 51
7.3 Расчёт промежуточного вала на выносливость.
-
Сечение под колесом
Находим эффективный коэффициент концентрации напряжений
r = 1 по рис. 5.12 /3/ с. 48
табл.
5.11 /3/ с. 53
Определяем эффективные коэффициенты концентрации напряжений для валов с галтельным переходом по табл. 5.11 /3/ с. 53
К = 2,45, К = 2,25
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для данного сечения вала при отсутствии технологического упрочнения:
Амплитуда и среднее значение номинальных напряжений кручения:
b=14
t1=5.5
Напряжения изгиба
Определяем пределы выносливости в расчетных сечениях
Коэффициент запаса для нормальных напряжений по формуле /3/ с. 51
Коэффициент запаса для касательных напряжений по формуле /3/ с. 51
Коэффициент запаса при одновременном действии касательных и нормальных напряжений по формуле /3/ с. 51
2. Сечение под шестерней
Находим эффективный коэффициент концентрации напряжений
r = 1 по рис. 5.12 /3/ с. 48
табл.
5.11 /3/ с. 53
Определяем эффективные коэффициенты концентрации напряжений для валов с галтельным переходом по табл. 5.11 /3/ с. 53
К = 2,05, К = 1,65
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для данного сечения вала при отсутствии технологического упрочнения:
Амплитуда и среднее значение номинальных напряжений кручения:
b=14
t1=5.5
Напряжения изгиба
Определяем пределы выносливости в расчетных сечениях
Коэффициент запаса для нормальных напряжений по формуле /3/ с. 51
Коэффициент запаса для касательных напряжений по формуле /3/ с. 51
Коэффициент запаса при одновременном действии касательных и нормальных напряжений по формуле /3/ с. 51
7.4 Расчёт ведомого вала на выносливость.
1.Сечение под колесом
Находим эффективный коэффициент концентрации напряжений
r = 1,6 по рис. 5.12 /3/ с. 48
табл.
5.11 /3/ с. 53
Определяем эффективные коэффициенты концентрации напряжений для валов с галтельным переходом по табл. 5.11 /3/ с. 53
К = 2,45, К = 2,25
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для данного сечения вала при отсутствии технологического упрочнения:
Амплитуда и среднее значение номинальных напряжений кручения:
b=22
t1=9
Напряжения изгиба
Определяем пределы выносливости в расчетных сечениях
Коэффициент запаса для нормальных напряжений по формуле /3/ с. 51
Коэффициент запаса для касательных напряжений по формуле /3/ с. 51
Коэффициент запаса при одновременном действии касательных и нормальных напряжений по формуле /3/ с. 51
