06 | 12 | 2016
Учебные материалы
Для преподавателей
Работы студентов
Справочная и техническая литература
Статьи по темам

Расчёт вала на прочность

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 2.75 (2 Голосов)

Расчёт вала на прочность пример с решением

Конструктивные размеры вала принимаем в зависимости от диаметра выходного конца. Этот размер определяем приближенно из расчёта на прочность при кручении по заниженным допускаемым напряжениям . Принимаем для изготовления быстроходного вала сталь 40Х (предполагая, что шестерню изготовляем вместе с валом), и назначаем .

Из уравнения прочности определяем диаметр выходного конца вала:

получаем:

В соответствии с рядом принимаем

Поскольку диаметр вала двигателя и превышает более чем на 25%, то рассчитывать на стандартную упругую муфту не приходится. Назначаем:

Диаметр вала под уплотнение - .

Диаметр резьбы -

Диаметр под дистанционную шайбу -

Диаметр под подшипники -

(роликовые радиально-упорные лёгкой серии)

Диаметр опорного бурта -

Длинна выходного конца вала - , принимаем .

Ширина маслоудерживающего кольца - , принимаем

Точки приложения (активных сил) реакции опор вала ориентировочно находятся на уровне торцов радиально-упорных подшипников.

где =18.5 для подшипников 7207.

принимаем - расстояние от делительного диаметра до первой опоры со стороны шестерни.

Расстояние между опорами (точками приложения реакций).

, принимаем .

. Вычерчиваем схему нагружения вала, определяем силы действующие на шестерне и реакции опор.

Окружная сила на окружности среднего делительного диаметра:

, принимаем для удобства вычислений:

Рис.1 Эпюра напряжений вала

 

 


Осевая сила для шестерни (радиальная для колеса).

,

где .

Радиальная сила для шестерни (осевая для колеса).

Определяем реакции опор:

а) в вертикальной плоскости zoy от сил и

; .

б) в горизонтальной плоскости xOz от силы

Определяем момент изгибающих моментов в характерных сечениях (А, В,С)

и строим опоры.

а) В плоскости xOz

следовательно:

Строим эпюру - (см. рис.1)

б) В плоскости xOz:

Строим эпюру (см. рис.1)

Крутящий момент ,

Вычисляем суммарный изгибающий момент и определяем нормальные напряжения изгиба в опасном сечении А при .

Напряжение от силы крайне малы их можно не учитывать.

Определяем напряжение кручения в опасных сечениях.

Определяем допускаемое напряжение изгиба при симметричном цикле

для материала вала (сталь 40) по табл. 4.1 при d<120мм.,

, принимаем коэф. запаса , ()

эфф. коэф. концентр. напр.

- коэф. режима нагрузки (стр. 195 ).

По гипотезе наибольших касательных напряжений находим эквивалентное напряжение и сравниваем его с допустимым.

Так как расчётное напряжение значительно меньше допустимого, а коэф. запаса прочности значителен, то проверку на жесткость вала можно не проводить.


Расчёт вала на прочность - 2.5 out of 5 based on 2 votes

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить