- •Федеральное агентство по образованию
- •1.2.1 Статическая прочность. Виды нагружения, разрушения и условия прочности различных конструкций.
- •1.2.2 Прочность при переменных нагрузках (выносливость).
- •Виды нагрузок, примеры различных циклов нагружения.
- •2.Резьбовые соединения
- •2.1 Основные параметры метрической резьбы.
- •2.2 Виды резьбовых соединений, стопорение резьбы, виды головок винтов и виды гаек
- •2.3Теория винтовой пары.
- •2.3.1Определение момента завинчивания резьбы без учета трения на торце гайки.
- •2.3.2.Условие самоторможения резьбы, выбор высоты гайки
- •2.4.Расчет на прочность резьбовых соединений.
- •2.4.1 Расчет ненапряженных резьбовых соединений.
- •2.4.2 Расчет болтовых соединений, выполненный с предварительной затяжкой. (при действии сил, открывающих детали).
- •Способы увеличения сопротивляемости болтовых соединений при действии переменных сил.
- •2.4.3.Расчёт болтового соединения при действии внешних сил, сдвигающих детали.
- •Расчет винтовых соединений при одновременном воздействии внешних сил, откручивание и сдвиг детали (групповые силы).
- •3.Соединения вал-ступица
- •3.1.1Ненапряженные шпоночные соединения
- •3.1.2 Напряженные шпоночные соединения (клиновые шпонки):
- •Шлицевые соединения
- •4.Заклёпочные соединения:
- •5.Сварные соединения:
- •Передачи
- •1.Ременные передачи
- •1.3 Геометрические и кинематические зависимости.
- •1.2 Геометрические параметры и зависимости:
- •1.4Подбор плоских ремней по тяговой способности.
- •2.Зубчатые передачи
- •2.1Определение усилий в зацеплении прямозубых зубчатых колес.
- •2.2Определение усилий в зацеплении косозубых зубчатых колес.
- •2.3 Расчет зубчатых передач на изгибную выносливость зубьев
- •2.3 Проектировочный расчет зубчатых передач на изгибную выносливость зубьев
- •3.Червячные передачи
- •3.1Геометрические зависимости в червячных передачах
- •3.2 Расчет на прочность
- •Подшипники качения
- •Классификация подшипников качения
- •Особенности конструкции подшипников качения
- •4.3 Материалы для изготовления деталей подшипников качения
- •4.4. Подбор подшипников качения
- •4.4.1 Подбор подшипников по статической грузоподъемности
- •Подбор подшипников по динамической грузоподъемности
- •2.3 Определение эквивалентной динамической нагрузки
- •4.4.3 Особенности выбора радиальных подшипников
- •4.4.4.Особенности выбора радиально-упорных подшипников
- •Определение осевых составляющих от действия радиальных нагрузок радиально-упорных шариквых подшипников
- •Точность подшипников качения. Выбор посадок колец подшипников на валу
- •5 Валы и оси
- •5.1 Общие сведения
- •Размеры валов ступенчатой формы
- •4 2 Уточненный расчет валов на статическую прочность
- •4.3 Расчет валов на выносливость
Размеры валов ступенчатой формы
Например, при конструировании промежуточного вала (рис. 1а) следует рассчитанный по формуле 2 диаметр вала принять за минимальный. (В данном случае им окажется размер dn). Затем, руководствуясь таблицей I необходимо найти размеры:
dK=dn+2r2,
dcl=dK+2t,
dC2 =dK+2t.
При этом форма вала назначается в зависимости от технологии его изготовления и возможности сборки-разборки узла.
Так вал можно выполнить без уступов абсолютно гладкими, а возможность сборки разборки (условием сборки является условие можно обеспечить за счет разницы допусков на номинальный размер вала.
4 2 Уточненный расчет валов на статическую прочность
Расчет валов рассмотрим на примере быстроходного вала одноступенчатого редуктора На рис 5 изображена схема привода включая раму, электродвигатель, ременную передачу редуктор С цечью установки электродвигателя и редуктора на раму простой конструкции ремень накчонен к линии горизонта на угол a, a двигатель расположен наиболее компактно
Возникающая нагрузка на вал F от воздействия сил натяжения ремняиF2 раскладывается на составляющие Fx и Fy
Кроме того, в зацеплении возникают силы Pb Fa и Fr (передача косозубая) Совместное воздействие сил производит изгиб рассматриваемого вала Fy , Ft - в вертикальной плоскости (YOZ), а
- в горизонтальной Деформации вала представлены на рис 6 Приведем силы Ft, Fa к центру вала Произведение создаст крутящий момент,
который производит скручивание вала Произведение силы , а также создадут противоположный по направлению
крутящий момент
Приведение силы Fa к центру даст сосредоточенный изгибающий момент
После определения внешних сил, производящих деформацию вала, выполняют (эскиз вала рис 7) расчетные схемы вала в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также эпюры изгибающих и крутящих моментов (рис 7 б) Далее определяют эквивалентный изгибающий момент
(3)
После построения эпюр МИз и Т, определяется напряжение в опасном сечении от действия изгиба и кручения
(4) где W=0,ld3
(5) где WK=0,2d3
Таким образом закон изменения нормальных напряжений изгиба симметричный. Переменная составляющая цикла
а -а -Мэкв
a H3~o,id3 •
Постоянная составляющая цикла
Закон изменения касательных напряжений принят пульсационным (пульсирующим), так как большинство машин работает с переменным крутящим моментом.
_ т _ Т ^ Т
Та " Tm ~ 2 ~ 2WK ~ 0,4d3
Приступая к расчету определяют опасные сечения вала исходя из эпюр изгибающих и крутящих моментов и наличия ступенчатой формы вала и концентраторов напряжений.
Опасным сечением является сечение с большими крутящими и изгибающими моментами, ослабленное концентраторами напряжений (наличие шлицевых и шпоночных канавок, выточек (рис 9а),поперечных отверстий (рис.96),резьбовой нарезки, галтельного перехода, гарантированного натяга).
Деформации от действия сил, изгибающих и окручивающих вал
Далее определяются эквивалентные напряжения и, исходя из условия статической прочности производится уточнение диаметра d
(6)