Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Открытый международный университет развития человека Украина

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

курсачь ПТО 100%.docx

Скачиваний:

Добавлен:

11.02.2016

Размер:

1.28 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 87 8 > Следующая >>>

2.7 Побудова розрахункових схем валів і визначення реакцій в опорах. Побудова епюр згинаючих і крутних моментів

Ведучий вал.

У попередніх розрахунках конічної передачі ми визначили сили в зачепленні . Навантаження, яке передається на вал від муфти . Із ескізної компоновки редуктора встановлені лінійні розміри вала: . Розрахункова схема вала зображена на рис.

Визначаємо реакції в опорах у площині yz

Перевірка:

Визначаємо реакції в опорах у площині хz.

Перевірка:

Сумарні реакції в опорах:

Побудова епюр згинаючих і крутних моментів.

Розіб'ємо ведучий вал на три ділянки. Побудуємо епюру у площині уz.

1 ділянка.

Якщо

якщо

2 ділянка.

Якщо

якщо

3 ділянка.

Якщо

якщо

Будуємо епюри у площині xz.

1 ділянка.

2 ділянка.

Якщо

якщо

3 ділянка.

Якщо

якщо

Ведений вал.

На вал передаються сили, які виникають у зачепленні конічної передачі: та сили від ланцюгової передачіІз компоновки редуктора визначені лінійні розміри ділянок вала:. Розрахункова схема вала зображена на рис.

Визначаємо реакції в опорах у площині хz.

Перевірка:

Визначаємо реакції в опорах у площині yz:

Перевірка:

Сумарні реакції:

Побудова епюр згинаючих і крутних моментів.

Розіб'ємо ведений вал на три ділянки. Побудуємо епюру у площині yz.

1 ділянка.

2 ділянка.

Якщо

якщо

3 ділянка.

Якщо

якщо

Будуємо епюри у площині xz.

1 ділянка.

Якщо

якщо

2 ділянка.

Якщо

якщо

3 ділянка.

Якщо

якщо

2.8 Розрахунок підшипників на довговічність

Навантаження на підшипник і його довговічність знаходяться у залежності

де L -довговічність підшипника до появи втоми, млн. об.; C - базова динамічна розрахункова вантажність; P - динамічне еквівалентне навантаження на підшипник; m - показник степеня, для роликових конічних підшипників т= 10/3.

Динамічне навантаження

де - відповідно радіальне та осьове зовнішнє навантаження підшипник; X, Y - відповідно коефіцієнти радіального та осьового динамічного навантаження, які визначаються з табл.

Розрахуємо довговічність підшипників ведучого вала.

Навантаження на опорі А і В відповідно дорівнюють Кутова швидкість вала , частота обертання становить

Параметр осьового навантаження вибираємо із табл. е = 0,3.

Визначаємо осьове навантаження на підшипник за рівнянням:

За умовою відсутності зазору у підшипниaках

Тут

Нехай тоді .

Умова виконується.

Визначаємо еквівалентне навантаження на підшипник в опорі A. Знайдемо відношення . В залежності від значення е і співвідношення знаходимо за табл. значення коефіцієнтів осьового і радіального навантаження. X=1, Y=0. Тоді

Визначаємо еквівалентне навантаження на підшипник в опорі B.

Знайдемо відношення . В залежності від значенняе і співвідношення знаходимо за табл. значення коефіціентів осьового і радіального навантаження X=0,4 , Y=2,0.

Тоді

Довговічність підшипника визначаємо по більш навантаженому під- ііипнику. Довговічність підшипника у млн. об.

у годинах

Рекомендована довговічність підшипника 10000...50000 годин. Отриманий результат виходить за межі рекомендованих значень. Але серед надлегкої серії роликових конічних підшипників даного типорозміру підшипників немає. Тому остаточно приймаємо для ведучого вала підшипники 7007204.

Розрахуємо довговічність підшипників веденого вала.

Навантаження на опорі C і D відповідно дорівнюють.Кутова швидкість вала , частота обертання становить

Параметр осьового навантаження вибираємо по типорозміру підшипника із табл.e=0,36.

Визначаємо осьове навантаження на підшипник за рівнянням:

За умовою відсутності зазору у підшипниках

Тут

Нехай тоді .

Умова виконується.

Визначаємо еквівалентне навантаження на підшипник в опорі D.

Тоді

Довговічність підшипника визначаємо по більш навантаженому підшипнику.

Довговічність підшипника у млн. об.

у годинах

2.9 Перевірка міцності шпонкових з'єднань

Шпонки, що використовуються в з'єднаннях, розміри їх пазів довжини шпонок вибрані за ГОСТ 23360-78. Вибрані шпонки призматичні з округленими торцями.

Шпонка під муфтою при діаметрі вала має такі розмірі

Шпонка під зубчастим колесом при діаметрі вала має такі розміри

Шпонка під зірочкою ланцюгової передачі при діаметрі вала має такі розмірі

Матеріал шпонок - сталь 45 нормалізована. Допустимі напруження зминання при стальній маточині , при чавунній

Ведучий вал.

Перевіряємо міцність шпонки під муфтою.

Крутний момент на ведучому валу = Нмм.

Напруження зминання

Підставимо числові значення і отримаємо

Ведений вал.

З двох шпонок - під зубчастим колесом і під зірочкою ланцюгової передачі - найбільше навантажена є друга (менший діаметр вала і тому більші навантаження на шпонку). Перевіряємо шпонку під зірочкою ланцюгової передачі.

Крутний момент на ведучому валу = Нмм.

Напруження зминання

Підставимо числові значення і отримаємо

Умова виконана.

2.10 Перевірний розрахунок валів

Перевірний розрахунок вала полягає у визначенні коефіцієнта запасу міцності S для небезпечного перерізу вала. Допустимий коефіцієнт запасу міцності вала для редукторів загального призначення беруть у межах

Розглянемо можливі небезпечні перерізи кожного вала.

Ведучий вал.

Матеріал вала той же, що і для шестірні (шестірня виконана заодне з валом), тобто сталь 45, термообробка - поліпшення,

Границя витривалості матеріалу при симетричному циклі згину

Границя витривалості матеріалу при симетричному циклі кручення

Переріз А-А. Розглянемо січення при передачі крутного моменту від двигуна через муфту. Концентрацію напружень викликає наявність шпонкового пазу. Згинаючий момент у перерізі

Площа поперечного перерізу, що має шпонковий паз

Осьовий момент опору для перерізу, що має шпонковий паз

Полярний момент опору для перерізу, що має шпонковий паз

Коефіцієнт запасу міцності перерізу

де - коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруженнями;- коефіцієнт запасу міцності за дотичними напруженнями. Вказані коефіцієнти визначаються за відповідними формулами

де - границя витривалості матеріалу при згині;- границя витривалості матеріалу при крученні;- амплітудне значення згинаючих напружень;- середнє значення постійного нормального напруження;- відповідно амплітуда та середнє значення дотичних напружень;- ефективні коефіцієнти концентрації напружень; - коефіцієнт стану поверхні; - коефіцієнт, що враховує вплив абсолютних розмірів поперечного перерізу вала;- границя міцності матеріалу.

Приймаємо ,,,.

Коефіцієнти, що враховують чутливість до асиметрії циклу

Амплітуда напружень згину

Середнє напруження циклу

де - осьова сила.

Амплітуда та середнє значення дотичних напружень для вала, що обертається в один бік

Коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруженнями

Коефіцієнт запасу міцності за дотичними напруженнями

Коефіцієнт запасу міцності.

Переріз Б-Б.

Концентрацію напружень викликає наявність пресової посадки під підшипником. З двох підшипників вибираємо для перевірки січення під підшипником А, так як згинаючі моменти в данному січенні більші. Вибираємо із таблиці:

Згинаючий момент у перерізі

Осьовий момент опору для круглого перерізу

Полярний момент опору для круглого перерізу

Амплітуда напружень згину

Амплітуда та середнє значення дотичних напружень

Коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруженнями

Коефіцієнт запасу міцності за дотичними напруженнями

Коефіцієнт запасу міцності

Такий великий коефіцієнт запасу міцності обумовлений тим, що матеріал вала визначається матеріалом шестірні, а також з конструктивних міркувань збільшено діаметр вихідного кінця вала.

Ведений вал. Матеріал вала - сталь 45 нормалізована,