расчет переходного вала. расчет валов переходной-копия. Расчет промежуточного вала

• Название: Расчет промежуточного вала
• Анкор: расчет переходного вала
• Дата: 25.04.2023
• Размер: 256.33 Kb.
• Имя файла: расчет валов переходной-копия.docx
• Тип: Документы; #1087934

Расчет промежуточного вала

1. 
   Исходные данные:
   

Силы, действующие в зацеплении:
F_t1=F_t2

F_r1=F_a2= Н

F_r2=F_a1= 1747Н;

F_t1=20359Н

F_a1=4901Н

F_r1=7621Н
Делительные диаметры шестерни и колеса:
d₁=77мм

d₂=98мм

2. Определение реакций опор, построение эпюр крутящих и изгибающих моментов.

Вал заменим расчетной схемой, все внешние силы приводим к оси симметрии сечения

Нахождение неизвестных сил реакции:

• 
  Вертикальная плоскость:
  

Уравнение равновесия по суммарному моменту сил относительно точки C:


Уравнение равновесия по суммарному моменту сил относительно точки D:



Проверка:

• 
  Горизонтальная плоскость:
  

Уравнение равновесия по суммарному моменту сил относительно точки C:

Уравнение равновесия по суммарному моменту сил относительно точки D:

Проверка:




Реакции в опорах вала:

Изгибающий момент:

• Вертикальная плоскость:

Крутящий момент:

Mz=T₂=783 Нм

Суммарный изгибающий момент:

3. Расчёт быстроходного вала на прочность.

Материал вала Сталь 45Диаметр 30мм (из компоновки)

900 МПа-предел прочности;
410МПа-предел выносливости при нормальных напряжениях;

230МПа-предел выносливости при касательных напряжениях;

0,10-коэффициент чувствительности к асимметрии цикла при сдвиге

Составим сводную таблицу

Сечение	, H*м	T, H*м	Концентратор	Запас прочности
1-1		783	Шпоночный паз и Посадка с натягом	Max2,0
2-2		783	Шпоночный паз и Посадка с натягом	Max 2,0

Определениезапасапрочностидлясечения1-1посадкаснатягом:

Моменты сопротивления сплошного круглого сечения вала:

• 
  Осевой:
  

• 
  Полярный:
  

Амплитуда напряжений цикла в опасном сечении:

Эффективные коэффициенты концентраций напряжений при изгибе и кручении зависят от вида концентратора

Примемприd=30мм

И при =900МПа коэффициент влияния шероховатости:



Коэффициент влияния поверхностного упрочнения(поверхность вала не упрочняется):

Тогда:



_Запасы прочности по нормальным и касательным напряжениям:

Результирующийкоэффициентзапасапрочностивалавсечении1-1:

Следовательно, конструкция не является оптимальной в сечении 1-1 при диаметре 30мм.

Увеличим диаметр с 30мм до 45мм.

Моменты сопротивления сплошного круглого сечения вала:

• 
  Осевой:
  

• 
  Полярный:
  

Амплитуда напряжений цикла в опасном сечении:

Примем при d=45 мм

И при =900МПа коэффициент влияния шероховатости:



Коэффициент влияния поверхностного упрочнения (поверхность вала неупрочняется):

Тогда:



_Запасы прочности по нормальным и касательным напряжениям:

Результирующийкоэффициентзапасапрочностивалавсечении1-1:

Следовательно, конструкция является оптимальной в сечении 1-1 при диаметре 45мм.

КОНЕЦ СЕЧЕНИЯ

Определение запаса прочности для сечения 2-2 шпоночный паз и посадки с натягом:

Моменты сопротивления сплошного круглого сечения вала:

• 
  Осевой:
  

• 
  Полярный:
  

Амплитуда напряжений цикла в опасном сечении:

_,

Значение масштабных коэффициентов

Примем при d=40мм

И при

Составим сводную таблицу:

Вид концентратора
Посадка с натягом	4,3	2,6
Шпоночный паз	2,65	2,66

Значит, расчет на усталостную прочность ведем по посадке с натягом



_Запасы прочности по нормальным и касательным напряжениям:

Результирующийкоэффициентзапасапрочностивалавсечении2-2:

Следовательно, конструкция является оптимальной в сечении 2-2 при диаметре 40мм.

КОНЕЦСЕЧЕНИЯ

Результаты расчета быстроходного вала

Сечение	Концентратор	d, мм			S
11	Шпоночный паз и посадка с натягом	45		783	1,43
22	Шпоночный паз и посадка с натягом	40		783	1,22