Курсавая о дукторе. Святая курсавая. московский политехнический университет

• Название: московский политехнический университет
• Анкор: Курсавая о дукторе
• Дата: 15.04.2023
• Размер: 0.7 Mb.
• Имя файла: Святая курсавая.docx
• Тип: Курсовой проект; #1063787
• страница: 6 из 7

9. Проверка прочности шпоночных соединений

Выбираем шпонки призматические со скругленными торцами по ГОСТ 23360-78. Материал шпонок - сталь 45 нормализованная.

Напряжение смятия и условие прочности

где h - высота шпонки;

t₁ - глубина паза;

l - длина шпонки

b - ширина шпонки.

Быстроходный вал.

Шпонка на выходном конце вала: 10×8×56.

Материал шкива чугун, допускаемое напряжение смятия [σ]_см = 50 МПа.
σ_см = 2·70·10³/35(8-5,0)(56-10) = 33,7 МПа
Тихоходный вал.

Шпонка под колесом 20×12×63. Материал ступицы - сталь, допускаемое напряжение смятия [σ]_см = 100 МПа.
σ_см = 2·337,8·10³/65(12-7,5)(63-20) = 60,9 МПа
Шпонка на выходном конце вала: 16×10×70. Материал полумуфты - чугун, допускаемое напряжение смятия [σ]_см = 50 МПа.
σ_см = 2·337,8·10³/50(10-6,0)(70-16) = 84 МПа

Так как условие σ_см < [σ]_см не выполняется, то ставим две шпонки под углом 180°, каждая из которых будет передавать половину момента, тогда
σ_см = 2·337,8·10³/2·50(10-6,0)(70-16) = 37 МПа
Во всех случаях условие σ_см < [σ]_см выполняется, следовательно устойчивая работа шпоночных соединений обеспечена.


10. Уточненный расчет валов

Быстроходный вал

Рассмотрим сечение, проходящее под опорой А. Концентрация напряжений обусловлена подшипником посаженным с гарантированным натягом.

Материал вала сталь 45, улучшенная: _В = 780 МПа [2c34]

Пределы выносливости:

• 
  при изгибе _-1  0,43_В = 0,43780 = 335 МПа;
  
• 
  при кручении _-1  0,58_-1 = 0,58335 = 195 МПа.
  

Суммарный изгибающий момент:
М_и = М_х = 55,8 Н·м
Осевой момент сопротивления:
W = πd³/32 = π40³/32 = 6,28·10³ мм³
Полярный момент сопротивления:
W_p = 2W = 2·6,28·10³ = 12,6·10³ мм³

Амплитуда нормальных напряжений:
σ_v = M_и/W = 55,8·10³/6,28·10³ = 8,9 МПа
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
_v = _m = T₁/2W_p =70·10³/12,6·10³ = 8,4 МПа
Коэффициенты:
k_σ/_σ = 3,65; k_/_ = 0,6 k_σ/_σ + 0,4 = 0,6·3,65 + 0,4 = 2,6
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
s_σ = σ_-1/(k_σσ_v/_σ) = 335/3,65·8,4 =10,9
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
s_ = _-1/(k__v/_ + _ _m) = 195/(2,6·8,4 + 0,1·8,4) = 8,6
Общий коэффициент запаса прочности
s = s_σs_/(s_σ² + s_²)^0,5 = 8,6·10,9/(8,6² + 10,9²)^0,5 = 6,7 > [s] = 2,5
Тихоходный вал

Рассмотрим сечение, проходящее под опорой D. Концентрация напряжений обусловлена подшипником посаженным с гарантированным натягом.

Суммарный изгибающий момент

М_и = 281,8 Н·м.
Осевой момент сопротивления
W = πd³/32 = π55³/32 = 16,3·10³ мм³
Полярный момент сопротивления
W_p = 2W = 2·16,3·10³ =32,6 мм
Амплитуда нормальных напряжений
σ_v = M_и/W = 281,8·10³/16,3·10³ = 17,3 МПа
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
_v = _m = T₂/2W_p =337,8·10³/2·32,6·10³ = 7,8 МПа
Коэффициенты:
k_σ/_σ = 4,2; k_/_ = 0,6 k_σ/_σ + 0,4 = 0,6·4,2 + 0,4 = 2,9
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
s_σ = σ_-1/(k_σσ_v/_σ) = 335/4,2·17,3 = 4,6
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
s_ = _-1/(k__v/_ + _ _m) = 195/(2,90·7,8 + 0,1·7,8) = 8,3

Общий коэффициент запаса прочности:
s = s_σs_/(s_σ² + s_²)^0,5 = 8,3·4,6/(4,6² + 8,3²)^0,5 = 4.0 > [s] = 2,5