Технические расчеты
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 4.00 (1 Голос)

ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ВАЛОВ

Прочность валов проверяем по гипотезе наибольших касательных напряжений.

А. Быстроходный вал.

1. Так как быстроходный вал изготовляют вместе с шестерней, то его материал известен – сталь 50, для которой предел выносливости

image001_53_05767419652970023353a99f33ef87d9 Проверка прочности валов.

2. Допускаемое напряжение при симметричном цикле изгиба определяем, принимая [n]=2, k0=2

image002_54_e61fe991af98c297dd20d2a8d7e16d43 Проверка прочности валов.

3. Вычерчиваем схему нагружения вала и строим эпюры изгибающих и крутящих моментов.

а) Определяем реакции опор в вертикальной плоскости zOy от сил Т и Q:

image003_48_98d6fbbd87a0659e0fe11c968327ef41 Проверка прочности валов,

image004_49_2906315613fa1bcb23d7dafcff47ab3e Проверка прочности валов,

image005_40_c358abd1c974c5f2d0d459237742e118 Проверка прочности валов,

image006_41_bbe87c3f19f4eaa814efabcb89678f1c Проверка прочности валов,

image007_37_cc8f7b6b1070eb812c6d326a62927121 Проверка прочности валов , image008_32_e0f50e9ec7c8c9b742f6be96a4e8b866 Проверка прочности валов.

б) Определяем реакции опор в горизонтальной плоскости zОх от силы Р:

image009_35_30e5daecc6bc0d5f5721ee4f0d0b444b Проверка прочности валов

в) Для построения эпюр определяем величину изгибающих моментов в харак­терных точках (сечениях) А, С и В:

image010_17_5f38631eedec0a42eaa7decd52c1d3ac Проверка прочности валов

Рис. 1 в плоскости yОz

МА=МВ=0

image011_36_bb4484acd38ab326efafd040bc8090ee Проверка прочности валов

image012_37_084dd29268dd82418971f9b96842f2c4 Проверка прочности валов

image013_37_a2e846c8c188521ed6b537abee33e37a Проверка прочности валов

в плоскости x

МА=МВ=0;

Mc=XAa1=890·0,070=62,3 image014_34_3a083adcad08c4b7f2f5b3db895b0474 Проверка прочности валов

МР=62,3 image014_34_3a083adcad08c4b7f2f5b3db895b0474 Проверка прочности валов

г) Определяем величину крутящего момента

МК=М1=42,6image014_34_3a083adcad08c4b7f2f5b3db895b0474 Проверка прочности валов

д) Выбираем масштаб и строим эпюры (рис. 1).

4. Вычисляем наибольшие напряжения изгиба и кручения для опасного сече­ния С:

суммарный изгибающий момент

image015_30_a4a51a36ba45b62c8decc7d77bb103bd Проверка прочности валов

следовательно,

image016_36_cfc62dc4f17afe84620028ee2e9432df Проверка прочности валов

image017_32_39df0710114ddbc5ed15c0f2baad9425 Проверка прочности валов

image018_4_6d76902f03f1eb6037eeae62adf7c0a7 Проверка прочности валов

Рис. 2

5. Определяем эквивалентное напряжение по гипотезе наибольших касатель­ных напряжений (III теории прочности) и сравниваем его с допускаемым:

image019_27_f4d302363c092eb02812a24b7bf14b88 Проверка прочности валов

что значительно меньше image020_28_cf031cdc271ad817e630b72f1cc96fb3 Проверка прочности валов

Б. Тихоходный вал.

1. Материал для изготовления тихоходного вала – сталь 35.

2. Допускаемое напряжение изгиба определяем, принимая

image021_26_3ff04a353df4d36417a46d49637e2d18 Проверка прочности валов; image022_25_56130762b505b3c8b9264d8c62fdda7e Проверка прочности валов; image023_22_a48ad25ea16ae4ddb3f2cad1c1203c57 Проверка прочности валов

image024_21_78daf003470f84d31fc271472e9cdc60 Проверка прочности валов

3. Вычерчиваем схему напряжения тихоходного вала (рис. 2) и строим эпюры изгибающих и крутящих моментов.

а) Определяем реакцию опор в вертикальной плоскости yОz от сил T и Q:

image025_20_b6bc70cb5a2c921da9ed89cffe637fbc Проверка прочности валов

image026_22_a3bbf543aab05e6ff9ac3339a6e9d346 Проверка прочности валов

image027_18_b1d1f04e77646ce2b169fd39a3c9e27c Проверка прочности валов

image028_19_a6fc401cd789928a1b193cfcfca0e843 Проверка прочности валов

YА=3914 н, YB=4316 н

б) Вычисляем реакцию опор в горизонтальной плоскости xОz от силы Р:

image029_17_392a0592aaecfcd00dfdd7b6d47b8acb Проверка прочности валов

в) Находим величины изгибающих моментов в характерных точках (сечениях) А, С и В:

в плоскости yОz

МА = МВ=0;

image030_15_b216a1d71cfbdacd37a616c155e3bd35 Проверка прочности валов

image031_15_0f80f525ae35f0ceba004bfbb5e993d2 Проверка прочности валов

image032_15_5ae87546d630b42936753d0beb445823 Проверка прочности валов

в плоскости xОz

MA=MB=0

Мс = ХAа2=890• 0,060=53,4 image014_34_3a083adcad08c4b7f2f5b3db895b0474 Проверка прочности валов

МР=53,4 image014_34_3a083adcad08c4b7f2f5b3db895b0474 Проверка прочности валов

Суммарный изгибающий момент в сечении С

image033_15_6f0fcf625e9b9ff3f68c6776543b0bc6 Проверка прочности валов

г) Определяем величину крутящего момента:

МК=М2=81 image014_34_3a083adcad08c4b7f2f5b3db895b0474 Проверка прочности валов

д) Выбираем масштаб и строим эпюры (рис. 2).

4. Вычисляем наибольшие напряжения изгиба и кручения в опасном сече­нии С.

Диаметр вала в опасном сечении (image034_13_5dbf56d323f7f04b1357202a52e20fca Проверка прочности валов= 60 мм) ослаблен шпоночной канав­кой. Поэтому следует ввести расчет величину, меньшую на 8÷10%. Принимаем d= 55 мм – расчетный диаметр вала в сечении С.

image035_12_5156e8f170f705caaf5d93b4b8379db2 Проверка прочности валов,

image036_13_a36cf61c33cad7074309b50f97085eba Проверка прочности валов.

5. Проверяем прочность вала по III теории прочности

image037_12_894a861125e89f57f722090a7378b413 Проверка прочности валов,

что значительно меньше image020_28_cf031cdc271ad817e630b72f1cc96fb3 Проверка прочности валов.

При полученных очень невысоких значениях расчетных напряжений, т. е. при высоких коэффициентах запаса прочности валов, они будут иметь заведомо доста­точную жесткость.

Проверка прочности валов - 4.0 out of 5 based on 1 vote