2 семестр / Расчеты - Шпонка, передачи, валы - Станкин - 2002 / Zapiska
.doc
Быстроходный
вал
Тихоходный
вал
Вал II.
Расчет:
; ;
Изгиб:
1). Плоскость yox:
Проверка:
I участок:
при , получим
при , получим
II участок:
при , получим
при , получим
2). Плоскость zox:
Проверка:
I участок:
при , получим
при , получим
II участок:
при , получим
при , получим
Проверочный расчет вала
Расчет на статическую прочность
1).
2). Определяем моменты сопротивления сечения вала изгибу W и кручению Wk:
3). Определяем эквивалентное напряжение в условиях изгиба и кручения:
4). Выбор материала:
Сталь 45
- предел прочности:
- предел текучести;
- предел выносливости материала при изгибе;
- предел выносливости материала при кручении;
5). Определяем запас прочности по пределу текучести:
, где
- коэффициент перегрузки.
Расчет на сопротивление усталости
1). Определяем коэффициент запаса усталостной прочности по нормальным и касательным напряжениям:
;
, - переменные (амплитудные) составляющие цикла изменения нормальных и касательных напряжений:
- коэффициент динамичности нагрузки, , где - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении;
, - постоянные (средние) составляющие цикла изменения нормальных и касательных напряжений:
, где Fa – осевое усилие в зацеплении, А – площадь сечения вала;
- для нереверсивных валов касательные напряжения принимаются изменяющимися по пульсирующему циклу.
, - коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла напряжений;
и - приведенные коэффициенты концентрации напряжений, учитывающие влияние различных факторов на сопротивление усталости при изгибе и кручении:
;
где и - эффективные коэффициенты концентрации напряжений;
- (шлифованная поверхность) коэффициенты влияния шероховатости поверхности;
- (для вала без упрочнения) коэффициент, учитывающий влияние поверхностного упрочнения;
;
2). Определяем коэффициенты запаса усталостной прочности:
Проверочный расчет шариковых радиально-упорных подшипников, установленных по схеме «Х»
Дано:
Частота вращения вала:
Требуемая долговечность подшипников:
Суммарные реакции в опорах:
Вал установлен на шариковых радиально-упорных подшипниках средней серии 36209 (. Схема установки «Враспор».
Динамическая грузоподъемность: ;
Статическая грузоподъемность: ;
1). Определим коэффициент влияния осевого нагружения:
, где - число рядов тел качения;
Коэффициенты осевого нагружения и осевой нагрузки: , ;
2). Определим осевые составляющие от радиальных нагрузок:
3). Определим осевые нагрузки подшипников:
Т.к. и , то
4). Определим отношения:
; , где V=1 – коэффициент вращения;
5). Уточним коэффициенты влияния осевого нагружения:
Т.к. , то , тогда , ;
6). Сравниваем отношения с :
, тогда , ;
тогда , ;
7). Определим эквивалентную радиальную динамическую нагрузку:
- температурный коэффициент;
- коэффициент безопасности;
8). Определим базовую долговечность более нагруженного подшипника опоры 1:
миллионов оборотов
часов
Т.к. базовая долговечность больше требуемой (323359>15000), то подшипники пригодны.
Вал III.
Расчет:
Изгиб:
1). Плоскость yox:
Проверка:
I участок:
при , получим
при , получим
II участок:
при , получим
при , получим
2). Плоскость zox:
Проверка:
I участок:
при , получим
при , получим
III участок:
при , получим
при , получим
II участок:
при , получим
при , получим
Проверочный расчет вала
Расчет на статическую прочность
1).
2). Определяем моменты сопротивления сечения вала изгибу W и кручению Wk:
3). Определяем эквивалентное напряжение в условиях изгиба и кручения:
4). Выбор материала:
Сталь 45
- предел прочности:
- предел текучести;
- предел выносливости материала при изгибе;
- предел выносливости материала при кручении;
5). Определяем запас прочности по пределу текучести:
, где
- коэффициент перегрузки.
Расчет на сопротивление усталости
1). Определяем коэффициент запаса усталостной прочности по нормальным и касательным напряжениям:
;
, - переменные (амплитудные) составляющие цикла изменения нормальных и касательных напряжений:
- коэффициент динамичности нагрузки, , где - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в зацеплении;
, - постоянные (средние) составляющие цикла изменения нормальных и касательных напряжений:
, где Fa – осевое усилие в зацеплении, А – площадь сечения вала;
- для нереверсивных валов касательные напряжения принимаются изменяющимися по пульсирующему циклу.
, - коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла напряжений;
и - приведенные коэффициенты концентрации напряжений, учитывающие влияние различных факторов на сопротивление усталости при изгибе и кручении:
;
где и - эффективные коэффициенты концентрации напряжений;
- (шлифованная поверхность) коэффициенты влияния шероховатости поверхности;
- (для вала без упрочнения) коэффициент, учитывающий влияние поверхностного упрочнения;
;
2). Определяем коэффициенты запаса усталостной прочности:
Проверочный расчет роликоподшипников конических однорядных, установленных по схеме «О»
Дано:
Частота вращения вала:
Требуемая долговечность подшипников:
Суммарные реакции в опорах:
Осевая сила в зацеплении:
Вал установлен на шариковых радиально-упорных подшипниках средней серии 7308 (. Схема установки «Врастяжку».
Динамическая грузоподъемность: ;
Статическая грузоподъемность: ;
Коэффициенты осевого нагружения и осевой нагрузки , .
1). Определим осевые составляющие от радиальных нагрузок:
2). Определим осевые нагрузки подшипников:
Т.к. и , то
3). Определим отношения:
; , где V=1 – коэффициент вращения;
4). Сравниваем отношения с :
, тогда , ;
тогда , ;
6). Определим эквивалентную радиальную динамическую нагрузку:
- температурный коэффициент;
- коэффициент безопасности;
7). Определим базовую долговечность более нагруженного подшипника опоры 2:
миллионов оборотов
часов
Т.к. базовая долговечность больше требуемой (159144>10000), то подшипники пригодны.
Документ скачан с сайта http://www.sscdimon.nm.ru/obuch Официальным раздаточным материалом не является. Если у Вас есть свой материал, намыльте его сюда: sscdimon@mail.ru |