7. Уточненный расчет валов
7.1 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
Расчет ведущего вала.
Дано:
,
,
Fоп = 1320Н
,
,
l1=0,071, l2=0,052,
l3=0,165
Определение реакций опор.
R1 = d1 / 2 =0,6932 / 2 = 0,0347мм
Плоскость yоz:
Проверка:
Определение суммарных изгибающих моментов относительно оси Y:
М1X = М4X = 0,
М2X = Fоп . l1 = 1320 . 0,071 = 93,72 Нм
М3X = Fоп . (l1 + l2) + RAY . l2 = 1320*0,123-746,3*0,052 = 123,6 Нм
М3X = RBY . l3 = 616,3*0,165 = 101,69Нм
Плоскость xоz:
Проверка:
Определение суммарных изгибающих моментов относительно оси X:
М1Y = М2Y = M4Y = 0,
M3Y = RAX . l2 = -746,3*0.052 = -38,8 Нм
Определение крутящих моментов:
Определение суммарных опорных реакций.
Определение суммарного изгибного момента в наиболее нагруженных сечениях:
Расчет промежуточного вала.
Дано:
,
l1=0,052 м, l2=0,098
м, l3=0,067 м.
Определение реакций опор.
R2 = d2 / 2 = 246 / 2 = 150мм
Плоскость yоz:
Проверка:
Определение суммарных изгибающих моментов относительно оси Y:
М1x = М4x = 0,
М2x = RAx . l1 = 42,02 .0,052 = 2,19Нм
М2x = M2x - FaБ d2/2 = 2,19-77,5 =-75,31 Нм
М3x = RBx . l3 = 677,9 . 0.067 = 45,4 Нм
Плоскость xоz:
Проверка:
Определение суммарных изгибающих моментов относительно оси X:
М1Y = М4Y = 0,
M2Y = RAX . l1 = 4064.8 . 0.052 = 211.37 Hм
М3Y = RВX . l3 = 4405.5 .0.067 = 295.17 Нм
Определение крутящих моментов:
Определение суммарных опорных реакций:
Определение суммарного изгибного момента в наиболее нагруженных сечениях:
Расчет ведомого вала.
Дано:
,
l1=0,157 м, l2=0,075
м, l3=0,173 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 = -617,46 .0,157 = -96,94 Н
Плоскость xоz:
Проверка:
Определение суммарных изгибающих моментов относительно оси Y:
М1Y = M4Y = 0,
М2Y = RAX . l1 = -4766.864 .0.157 =-748.4 Нм
М3Y=-Fм*l3=-4112.2*0.173=-711.4
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
