Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Тема 10.1. Валы и оси





4.

3.

Материалы

Материалы валов и осей должны быть прочными, хорошо обрабатываться и иметь высокий модуль упругости. Пря­мые валы и оси обычно изготовляют из углеродистых и легированных сталей, последние применяют, для высоконагруженных валов. Валы из легированных сталей обычно подвергают термообработке. При изготовлении вала-шестерни материал вала соответствует материалу шестерни. Заготовки валов и осей – это круглый прокат или специальные поковки.

 

«Проектировочный расчет валов»

На практике используют следующий порядок расчета: предварительно оценивают средний диаметр вала из расчета на кручение при пониженных допускаемых напряжениях (изгибающий момент пока не известен, т.к. не известны расположения опор и места приложения нагрузок).

Напряжение кручения

=>

[τ] [тау] = 12…25 МПа – для редукторных валов.

2. после оценки диаметра вала разрабатывают его конструкцию.

3. выполняют проверочный расчет выбранной конструкции.

«Проверочный расчет валов»

Fa
Ft
Fr
Rx1
Rx2
Rу1
Rу2
1
2
 


Расчет валов базируется на разделах курса сопромата.

Σ Ми(г) = 0 Σ Ми(в) = 0 Мкркр.

 

 

 

 

 

В схеме Мк — крутящий момент, возникающий в поперечных сечениях вала; FB и Fг — силы, действующие на вал в вертикальной и в горизонтальной плоскостях.

Расчетная схема валов: а — схема нагружения; б — эпюра изгибающего момента вертикальной плоскости; в — эпюра изгибающего момента в горизонтальной плоскости; г — эпюра крутящего момента; д — эскиз вала

1. По чертежу узла составляют расчетную схему (рис.9, а).

2. Определяют действующие на вал силы; если они действуют не в одной плоскости, то их необходимо разложить по двум взаимно перпендикулярным плоскостям. При угле между плоскостями менее 30° все силы можно рассматривать как действующие в одной плоскости.

3. Определяют опорные реакции:

в вертикальной плоскости



в горизонтальной плоскости .

4. Изгибающие моменты Ми и их эпюры:

в вертикальной плоскости — в сечении А и С Ми.в = 0;

в сечении В ;

в горизонтальной плоскости — в сечении А и С Ми.г = 0;

в сечении В .

5. Суммарный изгибающий момент в сечении В

 

(9)

6. Определяют крутящий момент и строят эпюру (см. рис.9, г):

 

(10)

где Р — мощность, Вт; — угловая скорость, рад/с.

7. По формуле (6) определяют эквивалентный момент, диаметр вала между опорами определяют по формуле

 

(11)

Полученное значение d округляют до ближайшего большего стандартного.

8. Определяют диаметры под подшипниками don (рис.9, д) и округляют до большего стандартного значения.

«Расчет на прочность»

На практике установлено, что для валов основным видом разрушения является усталостное. Расчет на усталостную прочность является проверочным и заключается в определении коэффициента запаса прочности и в сравнении его с допускаемым значением прочности.

S ≥ [S]

При совместном действии напряжений кручения и изгиба сопротивления усталости определяют по формуле:

,

где

- запас сопротивления усталости только по изгибу;

 

- запас сопротивления усталости только по кручению.

σ-1 [сигма] и τ-1 [тау] – предел выносливости

для углеродистых сталей σ-1 ≈ 0,43 σв

для легированных сталей σ-1 ≈ 0,5 σв + (70÷100) МПа

τ-1 = 0,58 σ-1

σа [сигма] и τа [тау] – амплитуды переменных составляющих циклов напряжений,

Кσ и Кτ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении (табличные значения),

σт и τт – постоянные составляющие

Wкр = 0,2d3

Ψσ и Ψτ [пси] – коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости,

Кd и КF – масштабный фактор и фактор шероховатости поверхности (табличные значения).

 

В результате изучения студент должен знать:

- материалы валов и осей;

- конструктивные элементы валов и осей;

- основы конструирования валов и осей;

- критерии работоспособности валов и осей.

Содержание лекции

Основные понятия

Классификация валов и осей

Материалы, применяемые для изготовления валов и осей

Конструктивные элементы валов и осей

Рекомендации по конструированию валов и осей

Критерии работоспособности валов и осей





Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 214; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.004 сек.