Курсовой проект по дисциплине Грузоподъемные машины

• Название: Курсовой проект по дисциплине Грузоподъемные машины
• Дата: 17.09.2021
• Размер: 0.72 Mb.
• Имя файла: RPZ_PO_GPM.docx
• Тип: Курсовой проект; #233309
• страница: 3 из 10

2.1.4. Проверка шпонок вала на смятие

Расчет выполняется как проверочный на смятие по формуле

= [ ],

где T – крутящий момент на участке вала со шпоночным пазом, Нм;

h – высота шпонки; t₁ – глубина паза на валу; l_р – рабочая длина шпонки, для шпонок со скругленными торцами l_р =l – b, здесь l – длина шпонки; b – ширина шпонки, [ ] - допускаемое напряжение смятия. Для стальных ступиц при нереверсивном приводе [ ]=150 МПа, при реверсивном приводе [ ]=120 МПа. Результаты расчета шпонки представлены в виде таблицы 2.

= = 230,82 МПа [ ], поэтому устанавливаем 2 шпонки под 180 градусов.

Таблица 2

Размеры шпонки, мм				t1, мм	T, Нм	, МПа
b	h	l	lр
32	18	240	208	11	21845,19	230,82

2.1.5. Проверка оси барабана на изгиб

Нагрузки на ступицы барабана (при пренебрежении его весом):

Н,

Н, где — длина нарезанной части; — длина средней гладкой части барабана; — расстояние от ступицы барабана до опор оси.



Рис.1. Схема к расчету оси барабана

В качестве опасного сечения рассмотрим сечение, в котором действует наибольший изгибающий момент и имеется концентратор напряжения. Как следует из рис. 1, представленного выше, к такому сечению относится сечение 1, для которого концентратором напряжений является посадка с натягом ступицы и шпоночный паз.

Расчет вала на усталостную прочность

1. 
   Определение нагрузок
   

В сечении действуют: изгибающий момент М=19,19 кН м, крутящий момент Т=21845,19 кН м.

2. 
   Геометрические характеристики сечения:
   

В сечении 1 имеется шпоночный паз со следующими размерами: b=32 мм, t₁=11 мм.

Осевой момент сопротивления

Полярный момент сопротивления

3. 
   Определение напряжений
   

Напряжения изгиба меняются по симметричному циклу с амплитудой



Среднее значение напряжений изгиба:

Касательные напряжения меняются по отнулевому циклу:

4. 
   Пределы выносливости
   

Определим пределы выносливости:





5. Коэффициенты запаса прочности



= ,

где , — эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений, = 1,9; – эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений = 1,9; — масштабный фактор для нормальных напряжений, = 0,61; — масштабный фактор для касательных напряжений, = 0,52.

Найдем общий коэффициент запаса прочности:



Подставим значения:

.

Усталостная прочность вала в сечении 1 обеспечена.