14 Посадки основных деталей редуктора
Правильный выбор системы посадок и квалитета точности размеров определяют в значительной степени работоспособность конструкции, её технологичность, удобство в сборке, разборки.
Выбор посадок зависит от назначения сопряжения, которое должно обеспечивать передачу вращающего момента, центрирования деталей и т.п.
Применение высших квалитетов точности размеров резко повышает стоимость изготовления деталей. Поэтому, как правило, квалитет точности и допуски назначают в пределах экономической точности обработки детали.
Повышение точности обработки усложняет технологию изготовления, снижает производительность, увеличивает брак в производстве деталей ([5] табл.10.13 стр.263)
15 УТОЧННЁНЫЙ РАСЧЁТ ВЕДОМОГО ВАЛА НА ВЫНОСЛИВОСТЬ
Цель расчета - определить расчетные нормальные и касательные напряжения и коэффициенты запаса прочности в опасном сечении вала и сравнить его с допускаемым. Это основной метод расчета валов. Основным критерием работоспособности валов является усталостная прочность.
Опасным сечением называют сечение вала, для которого расчетный коэффициент запаса прочности наименьший . Из анализа эпюр Мх, My, Тк, находят опасное сечение вала.
Опасное сечение может не совпадать с сечением, в котором возникают наибольшие изгибающие и крутящие моменты
из-за
наличия у вала мест концентрации
напряжения :
Усталостью называются разрушение материала, вызванное многократным действием переменных (т.е. знакопеременных) нагрузок.
Касательные
напряжения при кручении изменяются по
пульсирующему (отнулевому) циклу при
постоянном (нереверсивном) вращении
вала.
т
мах = - σ min
т = 0 - среднее напряжение
-
амплитуда цикла
а
=
max
=
-амплитуда цикла
-среднее
напряжение,
u
-напряжение при изгибе,
-напряжение
при кручении.
- коэффициент
запаса прочности по нормальному
напряжению
- коэффициент
запаса прочности по касательному
напряжению
Рисунок 13 - Конструкция ведомого вала и его эскизная компоновка
Дано:
15.1 Ведомый вал
Определение изгибающего момента.
Горизонтальная координатная плоскость xСz
Вертикальная координатная плоскость yСz
Участок 1
Участок 2
Участок 3
15.2 Расчет вала на усталостную прочность – проверочный расчет
Сечение А-А (под колесом)
Полярный момент сопротивления кручению
Осевой момент сопротивления сечению изгиба
Амплитуда и среднее напряжение при кручении
Амплитуда цикла нормальных напряжений при изгибе при симметричном цикле
Амплитуда цикла нормальных напряжений при изгибе при симметричном цикле
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям при кручении
Общий расчетный коэффициент запаса прочности
Сечение Б-Б (проточка)
Вал в этом сечении работает на изгиб с кручением.
Момент, сопротивления сечения вала деформации изгиба и кручения, при ,
,
.
Осевой момент сопротивления сечению изгиба
Полярный момент сопротивления кручению
Амплитуда цикла нормальных напряжений при изгибе при симметричном цикле
Амплитуда и среднее напряжение при кручении
Коэффициенты, учитывающие снижение прочности вала
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям при изгибе
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям при кручении
Общий расчетный коэффициент запаса прочности
Сечение Д-Д (место посадки подшипника)
Вал в этом сечении работает на изгиб с кручением.
Расчет от сечения Д-Д до середины подшипника, опоры Д
Изгибающий момент в сечении Д-Д
Можно также найти эту величину из подобия прямоугольных треугольников эпюры Мх
Проточка вала для выхода шлифовального круга
,
Моменты сопротивления сечения вала, деформациям изгиба и кручения.
- при изгибе
- при кручение
Амплитуда цикла нормальных напряжений
Амплитуда и среднее напряжение при кручении
Коэффициенты, учитывающие снижение прочности вала
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям при изгибе
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям при кручении
Общий расчетный коэффициент запаса прочности
Сечение С-С (под муфтой)
Вал в этом сечении работает на кручение
Полярный момент сопротивления кручению
Амплитуда и среднее напряжение при кручении
Коэффициенты, учитывающие снижение прочности вала
;
;
Общий расчетный коэффициент запаса прочности
Во всех сечениях
- прочность вала на устойчивость
обеспечена.