Расчет вертикального одноступенчатого цилиндрического редуктора. Вариант 2-5. Расшифровка подписи Члены комиссии подпись расшифровка подписи

• Название: Расшифровка подписи Члены комиссии подпись расшифровка подписи
• Анкор: Расчет вертикального одноступенчатого цилиндрического редуктора
• Дата: 05.04.2023
• Размер: 0.64 Mb.
• Имя файла: Вариант 2-5.docx
• Тип: Расшифровка; #1038777
• страница: 6 из 10

3.2 Расчет тихоходного вала

3.2.1 Предварительный расчет тихоходного вала

Расчет выполняется на кручение по пониженным допускаемым напряжениям [𝜏𝑘] МПа. Ориентировочно определим диаметр вала в наименьшем сечении:



где Нм – крутящий момент в опасном сечении вала, [𝜏𝑘]МПа – пониженные допускаемые напряжения на кручение, σ_b МПа – предел прочности материала вала.

Твердость заготовки 179…207 HB; σ_b=600МПа.

Тогда допускаемое напряжение на кручение

[𝜏𝑘]= 0,025 σ_b = 0,025 600 = 15 МПа.

Тогда диаметр хвостовика вала

Принимаем диаметр d = 75 мм из нормального ряда линейных размеров.

Консольная нагрузка:

3.2.2 Определение опорных реакций

Горизонтальная плоскость

Σm(F)_B= 0

F_a· 0,5d₁ – F_r· L₃ + R_Dг· L₀ = 0

R_Dг = = = 0,265 кН.

Σm(F)_D= 0

F_r · L₃ +F_a ·0,5d₁ – R_Bг· L₀ = 0

R_Bг = = =2,243 кН.

Проверка:

ΣF_у= 0

R_Вг– F_r + R_Dг = 0

2,243– 2,508 +0,265 = 0

Вертикальная плоскость

Σm(F)_D= 0

F_t· L₃ – R_Bв· L₀ +F_k· (L_k+ L₀) = 0

R_Bв = = = 10,22 кН.

Σm(F)_B =0

F_k· L_k –F_t· L₃ + R_Dв· L₀ = 0

R_Dв = = =0,76 кН.

Проверка:

ΣF_у= 0

–F_k + R_Вв–F_t + R_Dв = 0

–4,21+ 10,22–6,767 +0,76= 0

3.2.3 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов для тихоходного вала

Изгибающие моменты в сечении С (горизонтальная плоскость)

М_хСВ = L₃· R_Bг = 111,0 · 2,243= 249 Нм;

М_хСD = М_хСВ – 0,5d₂ F_a = 249– 0,5·358,39· 1,225= 29,5 Нм.

Изгибающие момент в сечении B (вертикальная плоскость)

М_уВ = –L_k·F_k = –138,5· 4,21=-583 Нм.

Изгибающие момент в сечении С (вертикальная плоскость)

М_уС = –(L_k + L₃)·F_k +L₃·R_Bв = –(138,5 + 111)·4,21+111·10,22= 84 Нм.

Суммарный изгибающий момент





Рисунок 3 – Эпюры изгибающих и крутящих моментов на тихоходном валу

3.3 Расчет тихоходного вала в сечении В

1) Определение нагрузок

В сечении действуют:

Изгибающий момент M= 583 Нм;

Крутящий момент Т_т = 1153,63 Нм;

Осевая сила F_a= 1,225 кН.

2) Геометрические характеристики опасного сечения

Значения площади поперечного сечения A, осевого и полярного моментов сопротивлений для типовых поперечных сечений определяют по формулам.

Осевой момент сопротивления:



Полярный момент сопротивления:



Площадь сечения:



3) Определение напряжений

Напряжения изгиба меняются по симметричному циклу с амплитудой:



Средние нормальные напряжения:



Касательные напряжения меняются по отнулевому циклу:



4) Пределы выносливости

Пределы выносливости материала при симметричном цикле изгиба и кручения определяются по следующим формулам:

для углеродистых сталей:





здесь – предел прочности материала вала

5) Эффективные коэффициенты концентрации напряжений и коэффициенты влияния размера поперечного сечения.

Для посадки с натягом определяется из Табл. 7,5



6) Коэффициент влияния шероховатости поверхности.

Поверхность вала под подшипник получена чистовым шлифованием с

K_F – коэффициент влияния шероховатости поверхности, определяется в зависимости от K_F= .

7)Коэффициент чувствительности к асимметрии цикла.





8) Коэффициент влияния упрочнения.

Примем, что на участке вала с опасным сечением упрочнение отсутствует.

K_V - коэффициент влияния упрочнения, K_V=1.

9) Коэффициенты перехода от пределов выносливости образца к пределам выносливости детали.





где и - эффективные коэффициенты концентрации напряжений

10) Коэффициенты запаса прочности

Значения и определяют по формулам





где и – коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям.

Суммарный коэффициент запаса прочности



Условие прочности вала имеет вид



где [S] – допускаемый коэффициент запаса прочности.

Рекомендуемое значение

Усталостная прочность вала в сечении В обеспечена.