Валы и оси. Конструкции валов. Причины отказов и критерии расчёта. Ориентировочный расчёт валов, страница 7

Вопросы, выносимые на экзамен

Экзаменационные задачи

Вопросы для самоподготовки

(23.19)

где d_ст – статический прогиб вала от действия веса G (d_ст= G/g).

Анализ уравнения (23.18) показывает, что с увеличением угловой скорости при w <w_кр прогибы вала возрастают (рис. 23.10) и при w = w_кр прогибы возрастают неограниченно (наступает резонанс). При дальнейшем увеличении wза критический режим, когда w >w_кр, система при разгоне перейдет зону резонанса и снова стабилизируется. Во избежание поломок зону резонанса следует проходить быстро. При w >>w_крd=- e, то есть в закритической зоне центр тяжести несбалансированной массы приближается к геометрической оси вращения.

Рис. 23.10. Зависимость прогиба от угловой скорости

За пределы вибрационной устойчивости обычно принимают для жёстких (тихоходных) валов работу в докритической зоне, когда w£0,7w_кр, для гибких (быстроходных) валов рекомендуют w³1,3w_кр, обычно (2…3)w_кр.

1. Чем отличается вал от оси?

2. Какие Вы знаете конструкции валов?

3. Приведите обоснование ступенчатой конструкции вала.

4. В чём заключается ориентировочный расчёт валов?

5. Перечислите этапы приближённого расчёта валов.

6. По каким циклам изменяются нормальные и касательные напряжения?

7. Для каких сечений выполняется уточнённый расчёт вала?

8. Зачем нужна проверка на жёсткость и по каким параметрам она выполняется?

9. Что может быть причиной колебаний валов?

10.При каких угловых скоростях должны работать валы во избежание резонанса?

1. Валы и оси. Общие сведения. Материалы. Основные критерии работоспособности и расчёта. Основные конструкции валов.

2. Проверочный расчет валов на жёсткость (изгибную и крутильную).

3. Виды расчёта валов на прочность и усталость: ориентировочный, приближенный, уточненный.

Наименование параметра

Наименование параметра

Мощность Р₁, кВт

Частота вращения n₁, об/мин

Допускаемое касательное напряжение [t], МПа

Задача №40

Определить ориентировочным способом и округлить по стандарту диаметр вала в опасном сечении. Назначить диаметры соседних участков вала.

Задача №41

Рассчитать приближённым способом диаметр вала d в опасном сечении. Определить реакции опор и построить эпюры изгибающих моментов. Угол зацепления a_w = 20°.

Наименование параметра	Вариант
Наименование параметра	1	2	3	4	5	6
Окружное усилие F_t, кН	4	6	8	10	12	15
Радиальное усилие F_r, кН	1,5	2	2,5	3	4	5
Осевое усилие F_a, кН	3	4	5	6	7	8
Диаметр d₁, мм	40	45	50	60	70	75
Допускаемое нормальное напряжение [s], МПа	50	55	60	55	50	60

Задача №42

Определить коэффициент запаса в заданном сечении вала. Сделать вывод. Построить эпюры изгибающего и вращающего моментов.

Наименование параметра	Вариант
Наименование параметра	1	2	3	4	5	6
Действующая сила F, кН	3	4	4,5	5	7	9
Крутящий момент Т, Н·м	210	80	190	100	250	110
Расстояние до расчётного сечения х, мм	60	85	150	35	60	130
Расчётный диаметр d, мм	50	45/50	40	45/50	50	40/45
Материал — сталь	45	40Х	45	40Х	45	40Х
Вид концентратора (1 – напрессовка, 2 – шпоночная канавка)	2	1	2	1	2	1

Примечание. Недостающими данными задаться.

1 2 3 4 5 6 7

Скачать файл