Курсовая работа. Сопромат. Сопромат. Определение внешних активных сил и реакций связей. Определение сил и моментов, действующих на зубчатые колёса
![]()
|
Раздел 1. Определение внешних активных сил и реакций связей. Определение сил и моментов, действующих на зубчатые колёса Первое зубчатое колесо: ![]() Рис. 1 – Первое зубчатое колесо Тангенциальная, осевая и радиальная силы: ![]() ![]() ![]() Проекции сил на оси x, y и z: ![]() ![]() ![]() Сосредоточенный момент и силу зацепления: ![]() ![]() ![]() Второезубчатое колесо: ![]() Рис. 2 – Второе зубчатое колесо Тангенциальная, осевая и радиальная силы: ![]() ![]() ![]() Проекции сил на оси x, y и z: ![]() ![]() ![]() Сосредоточенный момент и силу зацепления: ![]() ![]() ![]() Определение опорных реакций ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Проверка: Y: ![]() Z: ![]() X: ![]() ![]() Построение эпюр внутренних силовых факторов вала Продольная сила N и крутящий момент Mx Продольная сила N: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Крутящий момент Mx: ![]() ![]() ![]() Поперечная сила Qz и изгибающий момент My ![]() ![]() ![]()
![]() ![]() ![]()
![]() ![]() ![]()
Поперечная сила Qy и изгибающий момент Mz ![]() ![]() ![]()
![]() ![]() ![]()
![]() ![]() ![]()
![]() Раздел 2. Подбор сечений вала по условию прочности, соответствующему состоянию предельной упругости. Этот подбор проводится для опасного сечения с наиболее неблагоприятными сочетаниями ![]() ![]() Сечение 4: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Сечение 7: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Сечение 4 более опасно, поэтому за радиус вала принимаем величину 17 мм. С учетом выданных в задании соотношений диаметров вала и округлениями до табличных значений выходит: ![]() Раздел 3. Подбор сечений вала по условию прочности, соответствующему предельному состоянию усталостного разрушения. Сопоставление эпюр изгибающих моментов с расположением тех или иных концентраторов напряжений указывает на необходимость проверки усталостной прочности вала в 4 и 7 сечениях. ![]() Сечение 4: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Сечение 7: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() В сечении 4 получаем самый низкий коэффициент запаса. Следовательно, это сечение наиболее опасное. Коэффициент запаса получился меньше нормативного в ![]() ![]() Поэтому окончательно получаем, с округлением до ближайших стандартных размеров: ![]() Раздел 4. Подбор сечений вала по условию жесткости Для расчёта требуется составить таблицы длин и диаметров различных участков вала, изгибающих моментов на левом и правом концах участка вала. Ввод схемы вала: ![]() ![]() Ввод внутренних усилий вала: ![]() ![]() Раздел 5. Окончательный выбор линейных размеров сечений вала. График перемещений сечений вала: ![]() Результаты первой проверки условий жесткости вала: ![]() Нарушенными оказались три условия. Они превосходят допустимые значения. Поэтому для обеспечения всех условий жёсткости диаметры ступеней следует увеличить не менее чем в ![]() ![]() Результаты второй проверки условий жесткости вала: ![]() Все условия жесткости соблюдаются, ни один параметр не нарушен. Раздел 6. Оценка ресурса вала при стационарном нагружении с кратковременными перегрузками. Рассмотрим вариант, когда вал работает в режиме ступенчато-блочного нестационарного нагружения. Требуется вычислить предельное количество циклов Np, предельное и допускаемое количество блоков Qp и Q при заданных параметрах нестационарного нагружения. Нормативный коэффициент запаса по долговечности примем равным 10. Рассматриваем 4 сечение. ![]()
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Значение ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Разрушающие количество циклов, соответствующие уровню напряжений первой ступени: ![]() Поврежденность, накапливаемая в одном блоке, и разрушающие количество блоков: ![]() ![]() Ресурсное количество блоков: ![]() Ресурсное количество циклов переменного нагружения в условиях нестационарного нагружения. В данном случае – число оборотов вала: ![]() Ресурсное время непрерывной эксплуатации в условиях нестационарного нагружения при ω=80 рад/с: ![]() |