Затверджую шевченківський сільськогосподарський
перевірка міцності тихохідного вала
жүктеу/скачать 7.86 Mb.
|
| перевірка міцності тихохідного вала
Намітивши конструкцію валів, встановивши їх основні розміри (діаметри, довжини дільниць вала, відстані між серединами опор і інші), виконуємо уточнений перевідний розрахунок, що заключається у визначенні коефіцієнтів запасу міцності S в небезпечних перерізах: Розрахункове значення S повинне бути не меншим за допустиме [S] = 2,5. Швидкохідний вал. Так як швидкохідний вал виготовлений разом із шестернею, то його матеріал відомий – сталь 45, для якої границя витривалості: 0,43∙820 = 352,6 МПа; 820 МПа – границя міцності для сталі 45. Викреслюємо схему навантаження вала. Визначаємо реакції опор у вертикальній площині “ZOY” від сил Fв, Fr і Fа. Оскільки швидкохідний вал має привід від електродвигуна через пасову передачу, то визначаємо силу, яка діє на консоль вала: 80 = 642 Н , і знаходиться ця сила на відстані, яка визначається за залежністю: 0,7∙22 + 50 = 65,4 мм. Приймаємо 66 мм. Оскільки нам невідомий напрямок дії сили FB, то приймаємо його таким, що створює найбільше навантаження на опори валів (підшипники), тобто напроти дії радіальної сили Fr. Для визначення опорних реакцій складаємо рівняння рівноваги: ; ; , . Перевірка: Визначаємо реакції опор у горизонтальній площині “XOZ” від сили Ft : Тихохідний вал. Границя витривалості для сталі 40, з якої виготовлений вал 0,43∙550 = 236,5 МПа; 550 МПа – границя міцності для сталі при діаметрі заготовки, що не перевищує 100 мм. Визначаємо реакції опор у вертикальній площині “YOZ” від сил . = 1383,5 Н. Оскільки нам невідомий напрямок дії сили Fk (сили опору робочої машини), то приймемо його таким, коли навантаження на опори вала буде найбільшим, тобто виберемо напрямок дії сили Fk протилежне Fr. Точка прикладання цієї сили може бути визначена за залежністю : 0,7∙ 28 +50 = 69,6 мм. Приймаємо 70 мм. Викреслюємо схему навантаження тихохідного вала.
Для визначення опорних реакцій складаємо рівняння рівноваги: ; ; Перевірка: 1383,5 – 3177,9 + 2414,4 – 620 = 0. Визначаємо реакції опор у горизонтальній площині “XOZ” від сили Ft: Знаходимо величину згинаючих моментів в характерних точка (перерізах) А, В, С у площині “YOZ” 1383,5·70∙10-3 = 96,8 Нм, (1383,5∙(70+31)–3177,9∙31)∙10-3= 42,2 Нм, 2414,4∙31∙10-3 = 74,8 Нм. У площину “ХОZ” 820,5∙31∙10-3 =25,4 Нм. Крутний момент 122,5 Нм. Вибираємо коефіцієнт масштабу і будуємо епюри. Визначаємо напруження згину в найбільш небезпечному перерізі вала (під опорою і під зубчатим колесом), для чого знаходимо сумарний момент: МА= 96,8 Нм; Напруження згину в місці посадки зубчатого колеса: МПа. Напруження від кручення: МПа. Напруження згину і кручення в місці посадки підшипника (точка А): МПа; МПа. Оскільки напруження згину і кручення в місці посадки маточини зубчатого колеса значно менші від напружень в місці посадки підшипника, то міцність тихохідного вала будемо перевіряти за коефіцієнтом запасу міцності місця посадки підшипника зі сторони вихідного кінця вала за формулою: де: – коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруженнями ; = 236,5 МПа – границя витривалості при симетричному циклі згину; – ефективний коефіцієнт концентрації нормальних напружень; – масштабний фактор нормальних напружень,за табл. 8.7 [2] стор. 166; 2,6 ; – коефіцієнт, що враховує шорсткість поверхні; , приймаємо β = 0,94 ; – амплітуда циклу нормальних напружень, її приймають рівною найбільшому напруженню згину в розглядуваному перерізі; = 23,0 МПа –коефіцієнт асиметрії циклу; для вуглецевих сталей приймаємо 0,2; – середнє напруження циклу нормальних напружень; якщо осьове навантаження на вал відсутнє або незначне, то його приймають m = 0, а у іншому випадку визначають за формулою: – коефіцієнт запасу міцності за дотичними напруженнями; ; 0,55∙236,5 = 130 МПа – границя витривалості сталі при симетричному циклі кручення. 0,6∙2,6+ 0,4 =1,96 (табл. 8.7 [2], стор. 166); – коефіцієнт асиметрії циклу, для конструкційних сталей, його приймаємо 0,1 . МПа; – середнє напруження циклу, його приймають при умові коливання крутного моменту напруги кручення змінюються за віднульовим циклом, тобто : 7,3 МПа. Тоді коефіцієнт запасу міцності в небезпечному перерізі для швидкохідного вала становить: . Отже, міцність тихохідного вала забезпечена. жүктеу/скачать 7.86 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|