Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Этап. Проверочный или уточненный расчет



В процессе проверочного расчета определяют расчетные запасы прочности в опасных сечениях, которыми обычно являются сечения с концентрацией напряжений, и их сопоставление с допустимыми значениями. По результатам проверочного расчета уточняются конструкция и размеры сечений вала (оси).

Основными расчетными нагрузками для осей и валов являются изгибающие и крутящие моменты, вызывающие деформации изгиба и кручения. Учитываются также напряжения от растягивающих сил. Сжимающие нагрузки не учитываются.

Методика расчета осей и валов на прочность идентична. Расчет осей является частным случаем расчета валов при = 0.

3.1. Методика проектировочного расчета

Целью проектировочного расчета является определение диаметра вала в наиболее нагруженном сечении (либо определение диаметров вала в расчетных или любых интересующих конструктора сечениях). Расчет при этом ведется по допускаемым напряжениям, соответствующим режиму изменения напряжений рассчитываемого вала или оси.

При проектировочном расчете имеют место два случая:

Первый случай. Расположение опор и места приложения нагрузок заданы или могут быть определены до разработки конструкции вала (оси).

Второй случай. Расположение опор и места приложения нагрузок не заданы и не могут быть установлены до разработки конструкции вала.

В первом случае для расчета оси или вала необходимо, прежде всего, составить расчетную схему.

       
 
 
   
 
 

 


 

а б

Рис. 5

Расчетная схема осей или валов аналогична схеме балки на шарнирных опорах. Для валов и вращающихся осей, установленных на радиальных подшипниках качения по одному в опоре (рис. 5,а), условные шарнирные опоры располагают в середине подшипника (такая схема достаточно точно соответствует действительности). В случае, когда валы вращаются в подшипниках, установленных по два и более в опоре (рис. 5,б), условные шарнирные опоры в расчетной схеме совмещают с внутренними подшипниками, т.е. подшипниками, расположенными со стороны нагруженного пролета.

Для валов и вращающихся осей, установленных на радиально - упорных подшипниках (рис.6), опору помещают в точку пересечения нормалей, проведенных к серединам контактных площадок тел качения.

Расстояния от упорного торца подшипника до точки расположения опоры на расчетной схеме определяются по формулам, приведенным ниже:

- для радиально - упорных шарикоподшипников

а = 0,5 [В + (d + D) tgα];

- для двухрядных радиально – упорных шарикоподшипников

a = 0,5 [1,5 B + (d + D) tgα];

для однорядных конических роликоподшипников

;

для двухрядных конических роликоподшипников

.

Здесь В, T, d, D – габаритные размеры подшипников, определяемые из справочников, α – угол контакта.

аб

Рис.6

 

Подшипники, воспринимающие одновременно осевые и радиальные нагрузки, принимаются в расчетной схеме вала (оси) в виде шарнирно-неподвижных опор, а подшипники, воспринимающие только радиальные нагрузки – в виде шарнирно-подвижных опор.

Нагрузки (силы и моменты) предполагаются приложенными по середине несущих или опорных поверхностей. В этом случае нагрузки принимаются сосредоточенными.

Собственным весом валов или осей, весом насаженных деталей (за исключением тяжелых деталей, например, маховиков, винтов ТВД и т.п.), а также силами трения и моментами трения в опорах пренебрегают.

На рис. 2 изображена расчетная схема промежуточного вала зубчатого соосного редуктора главного привода вертолета.

Составленная расчетная схема дает возможность определить диаметры любых сечений вала (оси) по известным расчетным формулам из курса "Сопротивление материалов". При этом если на вал (ось) действуют нагрузки, расположенные в различных плоскостях, их следует разложить на составляющие в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, общих для всех нагрузок.

По составленной расчетной схеме строят эпюры изгибающих моментов в каждой из плоскостей, а по ним строят суммарную эпюру изгибающих моментов путем геометрического сложения изгибающих моментов в горизонтальной и вертикальной плоскостях:

.

Далее строят эпюру крутящих моментов .

При расчете вала на статическую прочность эпюры моментов строятся по наибольшим значениям нагрузок с учетом кратковременных перегрузок. При назначении расчетной величины этой нагрузки следует исходить из наиболее тяжелых реально возможных условий работы машины, учитывая при этом динамические и ударные нагрузки. По суммарной эпюре изгибающих и крутящих моментов строится эпюра приведенного момента .

Значение приведенного момента определяется обычно по 3-й теории прочности:

.

Условием статической прочности будет

.

Момент сопротивления сечения полого вала при изгибе определяется по формуле

, (2)

где - отношение внутреннего диаметра полого вала к наружному .

Рекомендуется принимать .

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.