Розрахунок приводного вала

8.1 Початкові дані

Обертаючий момент на приводному валу

Нм

Частота обертання приводного вала

8.2 Вибір матеріалу для виготовлення вала та розрахунок допустимих напружень.

Для виготовлення вала вибрано сталь 30ХГС нормалізована з границею міцності , твердістю НВ=225

Доступні напруження кручення.

(8.1)

8.3 Розрахункова схема вала

Розрахункова схема вала показана на рис. 8.1

На вал діють: обертаючий момент Нм;

сили в зачепленні
сили від натягу тягового органа (8.2)

8.3.2 Розрахунок діаметра вихідного кінця вала

Прийнято по ряду стандартних лінійних розмірів

8.3.3 Лінійні розміри вала.

(8.3)

Прийнято ; .

8.4 Схема діаметрів вала.

Проектування діаметрів вала.
Діаметр вихідного кінця вала =63 мм. Діаметр першого переходу між вихідним кінцем та

посадочним місцем під підшипник ,

прийнято . Діаметр вала під підшипник =75 мм. Діаметр переходу між посадочним місцем під підшипник та посадочним місцем під привідну зірочку

прийнято

8.5 Перевірочний розрахунок вала на витривалість.

8.5.1 Розрахунок реакцій та епюри моментів

Визначення реакцій в опорах

Для визначення реакцій складаємо рівняння суми моментів всіх сил відносно точки А.

За додатній приймаємо такий напрямок моментів, при якому невідома буде з відємним знаком.

Сума моментів відносно точки А

(8.5)

Для визначення реакцій в опорі А складаємо рівняння суми моментів для всіх сил відносно точки В

=0 (8.6)

Звідки

Для перевірки правильності визначення реакцій складаємо суму проекцій всіх сил на вертикальну вісь.

(8.7)

Таким чином складові реакцій у вертикальній площині визначенні вірно.

Визначення моментів згину в характерних точках вала, добиваючись найкоротших формул.

Момент в точці «С», плошині «у» дорівнює

(8.8)

Момент в точці «А»

(8.9)

(8.10)

(8.11)

За отриманими значеннями виконуємо побудову («епюри моментів в площині «у»)

Сили в горизонтальній площині

Визначення реакцій

звідки (8.12)

Таким чином, складова реації направлена фактично вниз.

звідки (8.13)

Перевірка

Складові реакцій в горизонтальній площині визначенні вірно.

Моменти згину в горизонтальній площині в характерних точках

Визначення сумарного моменту згину

(8.14)

де горизонтальній площинах.

708400 Нмм

Визначення небезпечного перерізу вала

Ним є той, для якого значення сумарного значення згину та крутного моменту набувають максимальних значень.

8.5.2 Визначення коефіцієнтів запасу міцності.

Розрахунок коефіцієнта запасу міцності проводиться для перерізів, в яких можлива концентрація напружень та,в яких одночасно діють моменти згину і обертання.

Коефіцієнт запасу міцності

(8.15)

де (8.16, 8.17)

і – границі витривалості при згині та крученні, – ефективні коефіцієнти концентрації, – масштабні фактори, які враховують реальні розміри діаметрів вала, відповідно при згині та крученні, – відповідно амплітуди нормальних і дотичних напружень та середнє значення дотичних напружень, - коефіцієнт чутливості матеріалу,з якого виготовлено вал, до асиметрії напружень.

, отже

де М,Т – моменти згину та обертаючий, що діють в перерізі, для якого визначається коефіцієнт запасу міцності.

М=1230922,5 Нмм, Т=1575,8 Нмм.

Осьовий та полярний моменти опору

W= (8.18)

= (8.19)

Для легованої сталі

Для легованої сталі і концентратора напружень типу зміни діаметра при

, прийнято ; рпи =75 мм;

що гарантує міцність та жорсткість вала.

8.6 Проектування колеса відкритої зубчастої передачі.

b=67мм;

Довжина ступеці

Прийнято

Діаметр ступеці

Прийнято =105мм

Ширина пояса δ=(2,5…4) +2мм=(2,5…4)5+2=14,55…22мм

Прийнято δ=17мм

Діаметр виточки δ)

Прийнято

При співвідношенні , формується диск між ступецею та вінком, товщина якого

=(0,25…0,35) (8.20)

=(0,25…0,35) =15,75…22,05

Прийнято

Діаметр кола отворів

(8.21)

Прийнято

Діаметр отворів

(8.22)

Прийнято

Поиск по сайту: