Привод цепного конвейера


Расчет валов на статическую прочность и сопротивление усталости



бет4/6
Дата18.07.2016
өлшемі258.89 Kb.
түріПояснительная записка
1   2   3   4   5   6

2.6 Расчет валов на статическую прочность и сопротивление усталости

2.6.1 Расчет быстроходного вала на статическую прочность


На прочность и сопротивление усталости будем рассчитывать быстроходный вал, как наиболее нагруженный. На рис. 7 представлена схема быстроходного вала. Анализируя конструкцию быстроходного вала, а также эпюру внутренних силовых факторов, видим, что опасными являются сечения А-А (рабочая часть червяка) и Б-Б (место посадки правого по рисунку подшипника) (рис. 7). Материал вала – сталь 20Х . Временное сопротивление, предел текучести, предел текучести при кручении, предел выносливости при изгибе , предел выносливости при кручении , коэффициент выносливости к асимметрии цикла .

Приведем все силовые факторы к оси вала. Найдем реакции в опорах, построим эпюры изгибающих моментов.


Реакции в опорах:












Сечение А-А

Изгибающие моменты:







Растягивающая сила:

крутящий момент:

Момент сопротивления сечения:

Площадь сечения:

Момент сопротивления кручению:

Нормальные напряжения

Касательные напряжения





Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:



.

Сечение Б-Б

Растягивающая сила:

Крутящий момент:

Площадь сечения:

Момент сопротивления кручению:
Нормальные напряжения

Касательные напряжения





Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:



.
Так как во всех сечениях статическая прочность вала обеспечена.

Рис. 7


2.6.2 Расчёт быстроходного вала на сопротивление усталости


Анализируя конструкцию быстроходного вала, а также эпюру внутренних силовых факторов, видим, что наиболее нагруженными являются сечения А-А (рабочая часть червяка) и Б-Б (место посадки внутреннего кольца подшипника, шпоночный паз).

Сечение А-А

Определим амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла:




Поверхность червяка имеет шероховатость

Коэффициенты влияния качества поверхности (при ) [1, с. 189]:



; .
Вал изготовлен с поверхностным упрочнением.

Коэффициент влияния поверхностного упрочнения [1, с. 189]:



.
Концентраторов напряжений в сечении нет.


Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении:



Коэффициент влияния асимметрии цикла:

.

Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям:



Коэффициенты запаса прочности в рассматриваемом сечении:


Сечение Б-Б

Определим амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла





Для передачи вращающего момента от электродвигателя к быстроходному валу предусмотрена шпонка. Шпоночный паз является концентратором напряжений. По табл. 10.7 и 10.12 [1] соответственно коэффициент влияния абсолютных размеров , эффективный коэффициент концентрации напряжений . Параметр шероховатости поверхности Ra=0.8 мкм, [1, табл. 10.8]. Поверхность вала без упрочнения, [1, табл. 10.9].

Коэффициент снижения предела выносливости

Внутреннее кольцо подшипника установлено на валу с натягом, поэтому концентратор напряжений в соединении – посадка с натягом. По [1, табл. 10.13], . Ra=0.8 мкм, [1, табл. 10.8]. Поверхность вала без упрочнения, [1, табл. 10.9].

Коэффициенты снижения предела выносливости

Коэффициент снижения предела выносливости от шпоночного паза больше, поэтому принимаем


Предел выносливости вала в рассматриваемом сечении

Коэффициент влияния асимметрии цикла



Коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении равен в данном случае коэффициенту запаса по касательному напряжению



Сопротивление усталости обеспечено, так как во всех сечениях





Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6


©dereksiz.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет