Проверочный расчет валов

Рисунок 3 - Эпюры изгибающих и крутящих моментов.

На первом этапе составляют расчетную схему, при этом подшипники качения рассматривают как шарнирно-подвижные опоры. Расчетные нагрузки рассматривают обычно как сосредоточенные. И раскладывают их в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Основным видом разрушения для валов является усталостное, т.к. вал испытывает переменные нагрузки. Поэтому основным расчетом является расчет на сопротивление усталости.

При расчете необходимо установить характер цикла напряжений. Напряжение изгиба меняются по симметричному циклу, а кручение - по отнулевому циклу.

Расчет сводится к определению коэффициента усталостной прочности в опасном сечении, которое определяется из эпюры нагружения вала (точка максимального нагружения). При совместном действии изгиба и кручения:

Симметричный цикл

Рисунок 4 – Изменение напряжения изгиба

- запас сопротивления усталости, учитывающий только изгиб;

Отнулевой цикл

Рисунок 5 – Изменение напряжения от крутящего момента

- запас сопротивления усталости только по кручению.

В этих формулах σ _а и τ _а – амплитуды переменных составляющих циклов напряжений, а σ_m и τ_m – постоянные составляющие. Согласно характеру циклов напряжений.

ψ_σ и ψ_τ – коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости;

σ_-1 и τ _-1 – пределы выносливости.

Кd и K_F – масштабный фактор и фактор шероховатости поверхности;

Кσ и Кτ - эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении.

Если S<[S], то изменяют материал (ранее принятый) или увеличивают диаметр вала.

Для определения изгибающих моментов определяем реакции в опорах, и, методом сечений, определяем моменты и строим эпюры моментов в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также определяем суммарный момент.

Для проверки подшипников на пригодность определяем суммарные реакции

Дата добавления: 2014-01-07