Определение опорных реакций и внутренних усилий в валах.

Опорные реакции Y_I,Y_II в вертикальной плоскости (рис.22,в) определяем решением уравнений равновесия моментов относительно опор

Y_I = (m - F_rl_p/2)/ l_p = (8,4∙10⁴ - (0,3326∙10⁴∙149,5)/2)/149,5=-0,1∙10⁴Н;

Y_II = (F_rl_p/2 + m)/ l_p=((0,3326∙10⁴∙149,5)/2+8,4∙10⁴)/149,5=0,22∙10⁴Н.

Определяем опорные реакции в горизонтальной плоскости

X_I = X_II = F_t/2=0.9∙10⁴/2=0.45∙10⁴Н.

Изгибающий момент в горизонтальной плоскости (рис.22,е):

Изгибающий момент в вертикальной плоскости (рис.22,г):

Суммарный изгибающий момент М_из определяем по правилу геометрического сложения

Рис.22. Внутренние усилия на валу.

6.4.2. Определение коэффициента безопасности в опасном сечении вала

У тихоходного вала наиболее опасным является сечение в месте посадки колеса (см. рис.22).

Коэффициенты безопасности по нормальным и касательным напряжениям соответственно рассчитывают по формулам

Вычисляют предел выносливости по формуле

Предел выносливости по касательным напряжениям определяют по приближенной формуле

.

Выбираем 45 сталь HB 235, так как диаметр вала свыше 80 мм и меньше 125 мм.

Осевой момент сопротивления для сечения со шпоночной канавкой (см.рис.20)

Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу и определяются по формуле

Полярный момент сопротивления W_p определяют по формуле:

Касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу. Поэтому

Коэффициент концентрации:

k_s = 2.0.

Масштабный фактор e_s = 0.71 (по табл. 5/3/ для диаметра d₅=95мм).

Отношение коэффициента концентрации и масштабного фактора:

Для касательных напряжений значение k_t / e_t определяют по формуле

Коэффициент чувствительности по нормальным напряжениям y_s можно принять равным y_s=0.1., а по касательным - y_t=0.05.

Итак, рассчитываем коэффициенты безопасности по исходным формулам:

Коэффициент безопасности в сечении, нагруженном крутящим и изгибающим моментами, равен

Список литературы

1. В.В. Елисеев Методические указания по курсовому проектированию по прикладной механике "Расчет зубчатых передач” с применением ЭВМ для студентов всех форм обучения специальностей: 100700, 120100, 120400, 311400, Воронеж, ВГТУ, 2009, 32 с.

2. В.В. Елисеев, А.В. Рябцев, С.А. Вульман и др. Задания на расчетно-проектировочные работы № 4-6 по курсу “Прикладная механика” для студентов дневного и вечернего обучения, Воронеж, ВГТУ, 2003, 29с.

3. Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие для втузов/ С.А. Чернавский, Г.А.Снесарев, Б.С. Козинцов и др.-5-е изд., перераб. и доп.-М.:Машиностроение, 2009, 560 с.

4. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для втузов/ П.Ф.Дунаев, О.П.Леликов - М.: Высшая школа, 2008, 416 с.

Содержание

2. Расчет усилий, действующих на валы 3

2.1 Исходные данные 3

2.2. Схема нагружения валов 4

2.3. Усилия в зацеплении 4

2.4 Усилия в ременной передаче 5

3. Эскизный проект валов 7

3.1 Выбор и расчет шпоночных соединений 12

3.2 Ориентировочный выбор подшипников 14

3.3 Составление расчетной схемы вала 15

4. Уточненный расчет валов 16

4.1. Определение опорных реакций и внутренних усилий в валах. 16

4.1.1. Ведущий вал 16

4.1.2. Тихоходный вал 17

4.2. Коэффициента безопасности в опасном сечении вала 19

5. Вычислительная программа расчета вала. 22

5.1. Оптимизация конструкции вала 22

5.2. Функциональное назначение 22

5.3. Блок-схема программы 22

6. Пример расчета ведомого вала 23

6.1. Исходные данные. 23

6.2. Усилия в зацеплении 23

6.3. Эскизный проект. 24

6.3.1 Определение конструкцию и основные размеры вала. 25

6.3.2 Ориентировочный выбор подшипников 26

6.3.3 Выбор и расчет шпоночных соединений 27

6.3.4. Составление расчетной схемы вала 27

6.4. Уточненный расчёт вала. 28

6.4.1. Определение опорных реакций и внутренних усилий в валах. 28

Список литературы 33

Содержание 34

Методические указания по курсовому проектированию по прикладной механике " Расчет валов одноступенчатого зубчатого редуктора” с применением ЭВМ для студентов всех форм обучения специальностей: 100700, 120100, 120400, 311400

Составитель: Елисеев Владимир Васильевич

Редактор

ЛР N 020419 от 12.02.92

Издательство

Воронежского государственного технического университета

394026 Воронеж, Московский проспект., 14

Издается на магнитном носителе.

Дата добавления: 2015-10-16