Пояснилка. 1. Выбор электродвигателя. Определение основных кинематических и энергетических параметров редуктора. 5

• Название: 1. Выбор электродвигателя. Определение основных кинематических и энергетических параметров редуктора. 5
• Дата: 09.03.2023
• Размер: 1.01 Mb.
• Имя файла: Пояснилка.doc
• Тип: Документы; #975923
• страница: 15 из 17

6.6. Построение эпюр моментов и определение максимального момента

Изгибающие моменты в плоскости XOZ

= 0

= = = -25,12 Нм

M(С)x = - = = -114,05 Нм

= 0

Изгибающие моменты в плоскости YOZ

= 0

= = 11,62 Нм

= 0

= 0

Определение результирующих моментов:

= = = 27,67 Hм

= = 114,05 Hм

Максимальный момент

= 114,05 Нм

Построение эпюры

7. Проверочный расчёт вала на усталостную прочность

Для валов расчет на сопротивление усталости является основным. Прежде всего устанавливаем характер цикла напряжений. Так как установить действительный цикл нагрузки машины в условиях эксплуатации трудно, расчет выполняем по номинальной нагрузке, а циклы напряжений принимаем: симметричный - для напряжений изгиба и отнулевой для напряжений кручения.

Цель расчета - определение запаса сопротивления усталости в опасном сечении. При совместном действии кручения и изгиба запас сопротивления усталости определяем по формуле согласно

S = = 1.5 (7.1)

где запасы сопротивления по изгибу и кручению согласно

= (7.2)

= (7.3)

Определение коэффициентов концентрации напряжения согласно

(7.4)

(7.5)

где - масштабный коэффициент,

- фактор чистоты поверхности,

и - коэффициенты концентрации напряжений для данного сечения вала,

и - эффективные коэффициенты концентрации напряжений,

По - амплитуды переменных составляющих циклов напряжений, - постоянные составляющие.

= 0.

= (7.6)

= = (7.7)

где - осевой момент сопротивления при изгибе,

- осевой момент сопротивления при кручении.

= (7.8)

= (7.9)

Коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости:

= = = 0,142

= = = 0,071

Выбор материала вала

Материал вала Сталь 45, нормализация

Временное сопротивление = 610 МПа,

Предел выносливости при изгибе = 275 МПа.

Предел выносливости при кручении = 165 МПа.

Расчет вала на выносливость.

Проведём расчёт для опасного сечения

Опасный участок - посадка подшипника с натягом

= = = 8946,17

= = = 17892,34

= = = 12,75 МПа

= = = = 4,19 МПа

Назначаем коэффициенты согласно 2

- эффективный коэффициент концентрации напряжений в отношении к масштабному фактору при изгибе. По таблице 10.9 2 при d = 45 мм, = 610 МПа принимаем = 3,46, = 2,49

Коэффициент чистоты поверхности согласно табл 10.8 2

= 0,86 = 0,92

и - коэффициенты концентрации напряжений для данного сечения вала,

= = 3,32

= = 2,41

= = = 6,49

= = = 15,84

S = = = 6,01

Опасный участок - галтель

= = = 8946,17

= = = 17892,34

= = = 12,75 МПа

= = = = 4,19 МПа

Назначаем коэффициенты согласно 2

по табл 10.3 2 - масштабный коэффициент для изгиба, = 0,75, для кручения, = 0,83

и - эффективные коэффициенты концентрации напряжений, для радиуса галтели r = 1, мм и высоты уступа t = по табл 10.6 2 = 2,23 = 2,12

Коэффициент чистоты поверхности согласно табл 10.8 2

= 0,86 = 0,92

и - коэффициенты концентрации напряжений для данного сечения вала,

= = 2,85

= = 2,48

= = = 7,57

= = = 15,45

S = = = 6,8

Опасным участком является посадка подшипника с натягом.

Усталостная прочность тихоходного вала обеспечивается, поскольку запас прочности превышает минимальное значение s: 6,01 1,5