Составление расчётных схем и расчёт валов редуктора на статическую прочность с построением эпюр крутящего и изгибающих моментов и на выносливость (уточнённый расчёт)

курсовое проектирование по курсам

«Прикладная механика»,

«детали машин и основы конструирования»

*******************************************************************

Этап 5

26.11 – 04.11

Составление расчётных схем и расчёт валов редуктора

на статическую прочность с построением эпюр крутящего и изгибающих моментов и на выносливость (уточнённый расчёт).

Задачи этапа

1. По результатам эскизной компоновки редуктора составить расчётные схемы валов.

2. Определить реакции в опорах валов.

3. Построить эпюр крутящего момента и эпюры изгибающих моментов (в проекциях на две плоскости и суммарного изгибающего момента).

4. Определить опасное сечение (опасные сечения) для каждого вала.

5. Назначить материалы валов, их термообработку и твёрдость (HRC, HB).

5. Рассчитать для каждого опасного сечения напряжения растяжения-сжатия, изгиба и кручения, эквивалентные напряжения и проверить запас статической прочности.

6. Установить сечения валов, опасные по усталостному разрушению. Вычислить коэффициенты запаса выносливости для этих сечений и сравнить их с допускаемыми значениями.

На что обратить внимание

1. Окружное и осевое усилия на зубчатом колесе при составлении расчётной схемы прикладываются на расстоянии d / 2 от оси вала (d – делительный диаметр колеса).

2. Кроме усилий в зацеплении на валы также действуют усилия, возникающие в результате несоосности установки муфты. Эти усилия должны быть направлены параллельно окружным усилиям на колёсах и в обратном направлении (наиболее неблагоприятный вариант нагружения вала).

3. Опорные точки подшипников принять в точке пересечения контактных нормалей тел качения с осью вала.

4. Составляющие реакций в опорах находятся из уравнений моментов сил относительно точек S М = 0 и проверяются по уравнению равновесия S F = 0.

5. Если после построении эпюра суммарного изгибающего момента будет выявлено сечение, в котором изгибающий момент отличается от максимального менее чем на 15 %, то такое сечение также считается опасным по критерию статической прочности, и для него также выполняется проверка.

6. Если шестерня редуктора выполнена заодно с валом, то материал и термообработка вала будут такими же, как и у шестерни.

7. Если запас статической прочности в опасном сечении оказывается
больше 4, то принимаются меры для удешевления конструкции вала – уменьшаются диаметры или назначается материал вала с более низкими механическими свойствами.