Проектный расчет быстроходного, входного и выходного валов. Расчет предполагаемых наиболее опасных сечений

Страницы работы

Содержание работы

6. Проектный расчет валов.

6.1. Быстроходный вал.

Т1=56,542 Н×м, Т2=434,382 Н×м, диаметр червяка d1=63 мм, диаметр червячного колеса d2=201,6 мм. На входном конце вала установлена муфта. Материал вала - сталь 40ХН, sв=850 МПа.

Определяем силы в зацеплении:

        

профильный угол в осевом сечении червяка.

Определяем реакции опор:

ZOY:          

ZOX     :     

Находим необходимые моменты для построения эпюр :

ZOY:

          

          

          

ZOX:

         

         

         

         

6.2. Промежуточный вал.

Т2=434,382 Н×м, диаметр червячного колеса d2=201,6 мм, диаметр шестерни d3=120 мм.

Определяем силы в зацеплении:

,

Определяем реакции опор:

ZOY:

         

ZOX     :    

Находим необходимые моменты для построения эпюр :

ZOY:

         

         

          

          

ZOX:

         

         

         

         

6.3. Выходной  вал.

Т3=1585,12 Н×м, d3 = 120 мм.

Определяем силы в зацеплении и от муфты :

Определяем реакции опор:                

ZOY:           

ZOX     :        

Находим необходимые моменты для построения эпюр :

ZOY:

         

         

         

         

ZOX:

         

         

         

         

7. Проверяем наиболее опасные сечения (предполагаемые) .

7.1. Промежуточный вал.

Просчитаем предполагаемое опасное сечение 2-2 под червячным колесом, ослабленное шпоночным пазом.

Изгибающий момент для данного сечения:

  Н×м.

Крутящий момент Т=434,382×103 Нмм.

Напряжение изгиба:  МПа.

Напряжение кручения: t = Т/ Wр = 434,382×103/(0,2×48 3) =19,639 МПа.

По формулам:

s-1=0,4×sВ=0,4×850=340 МПа,

t-1=0,2×sВ=0,2×850=170 МПа,

tВ= 0,6×sВ =0,6×850 =510 МПа.

По таблице для шпоночного паза Ks=1,93, Kt=1,42.

По графику (кривая 2 – для легированных сталей), Кd=0,8.

По графику для шлифованного вала КF=1.

По формулам, принимая ys=0,l5; yt=0,1находим: sа=sи; sm=0; tm=ta=0,5×t.

По формуле:

>[S]=1,5.

Проверяем статическую прочность при перегрузках. При перегрузках напряжения удваиваются и для данного сечения sи=93,202 МПа и t=39,278 МПа.

[s]=0,8×sT= 0,8×600=480МПа.

МПа<[ s]=480 МПа.

Проверяем жесткость вала.  Средний диаметр на участке принимаем равным d=48 мм.

J=p×dш4/64=p×484/64=26×104 мм

 

 

 

Прогиб в вертикальной плоскости от силы Fr и :

y1=

=0,0323 мм.

Прогиб   в  горизонтальной   плоскости   от  силы Fr  и  :

y2=

= 0,0055 мм.

Суммарный прогибмм.

Допускаемый прогиб (для валов общего назначения):

[y]=(0,0002…0,0003)×=0,0002×357= 0,0714мм.

                                                                         y<  [y].

Таким образом, условия прочности и жесткости выполняются.

7.2. Входной вал.

Просчитаем наиболее опасное (предполагаемое) сечение 1-1 под подшипником.

Изгибающий момент для данного сечения:

  Н×м.

Крутящий момент Т=56,542 Нм.

Напряжение изгиба:  МПа.

Напряжение кручения: t = Т/ Wр = 56,542×103/(0,2×35 3) =6,59 МПа.

По формулам:

s-1=0,4×sВ=0,4×850=340 МПа,

t-1=0,2×sВ=0,2×850=170 МПа,

tВ= 0,6×sВ =0,6×850 =510 МПа.

По таблице для шпоночного паза Ks=1,93, Kt=1,42.

По графику (кривая 2 – для легированных сталей), Кd=0,8.

По графику для шлифованного вала КF=1.

По формулам, принимая ys=0,l5; yt=0,1находим: sа=sи; sm=0; tm=ta=0,5×t.

По формуле:

>[S]=1,5.

Проверяем статическую прочность при перегрузках. При перегрузках напряжения удваиваются и для данного сечения sи=137,68 МПа и t=13,18 МПа.

[s]=0,8×sT= 0,8×600=480МПа.

МПа<[ s]=480 МПа.

7.3. Выходной вал.

Просчитаем наиболее опасное (предполагаемое) сечение 3-3 под подшипником.

Изгибающий момент для данного сечения:

  Н×м.

Крутящий момент  Нм.

Напряжение изгиба:  МПа.

Напряжение кручения: t = Т/ Wр = 1585,12×103/(0,2×70 3) =23,107 МПа.

По формулам:

s-1=0,4×sВ=0,4×850=340 МПа,

t-1=0,2×sВ=0,2×850=170 МПа,

tВ= 0,6×sВ =0,6×850 =510 МПа.

По таблице для шпоночного паза Ks=1,93, Kt=1,42.

По графику (кривая 2 – для легированных сталей), Кd=0,75.

По графику для шлифованного вала КF=1.

По формулам, принимая ys=0,l5; yt=0,1находим: sа=sи; sm=0; tm=ta=0,5×t.

По формуле:

>[S]=1,5.

Проверяем статическую прочность при перегрузках. При перегрузках напряжения удваиваются и для данного сечения sи=55,716 МПа и t=46,214 МПа.

[s]=0,8×sT= 0,8×600=480МПа.

МПа<[ s]=480 МПа.

Похожие материалы

Информация о работе

Предмет:
Детали машин
Тип:
Расчетно-графические работы
Размер файла:
235 Kb
Скачали:
0