АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Проверочный расчет ведомого вала на выносливость

Читайте также:
  1. I. Расчет параметров железнодорожного транспорта
  2. I.2. Определение расчетной длины и расчетной нагрузки на колонну
  3. II раздел. Расчет эффективности производственно-финансовой деятельности
  4. II. Расчет параметров автомобильного транспорта.
  5. III. Расчет параметров конвейерного транспорта.
  6. А президент Мубарак уперся. И уходить не захотел. Хотя расчет США был на обычную реакцию свергаемого главы государства. Восьмидесятидвухлетний старик оказался упрямым.
  7. А. Аналитический способ расчета.
  8. Алгоритм проверки адекватности множественной регрессионной модели (сущность этапов проверки, расчетные формулы, формулировка вывода).
  9. Алгоритм проверки значимости регрессоров во множественной регрессионной модели: выдвигаемая статистическая гипотеза, процедура ее проверки, формулы для расчета статистики.
  10. АУДИТ ОПЕРАЦИЙ ПО РАСЧЕТНЫМ СЧЕТАМ
  11. Аэродинамический расчет воздуховодов. Этапы расчета.
  12. Б. Тепловые расчеты.

 

По формуле (8.17) источник №1, стр. 162 найдем коэффициент запаса прочности в опасном сечении. Заметим, что расчетный коэффициент запаса прочности n должен быть больше допускаемого, значение которого как минимум должно быть равным 2,5. Вообще:

 

 

При n < 1 вал разрушается

 

При n = [1; 2,5] вал не будет разрушаться, но будет прогибаться, что может привести к биениям, а т.е. в свою очередь – к резонансу, и, в конечном


 

 

- 49 -


счете, все же к потере вала и других элементов редуктора, связанных с валом.

 

При n = [2,5;4] условия выносливости вала будут оптимальными.

 

При n > 4 Вал будет устойчивым, но при этом будет переизбыток материала.


 

Итак, формула (8.17) источник №1, стр. 162 имеет вид


 

 

  n n    
n =   s t    
  2   2  
  n + n  
       
  s t  


 

 

12.5.1. Расчет коэффициента запаса прочности по нормальным напряжениям n s

 

Расчет будем производить по формуле (8.18) источник №1, стр. 162:

 

          s        
n =           - 1        
                   
s   k                
                   
      s s   + j   s    
    e   b V s m  
             
    s              
                     

Ведомый вал редуктора будет изготовлен из стали марки Сталь 45.

 

1) Предел выносливости при симметричном цикле изгиба будет равен s-1 = 0,43sВ (источник №1, стр. 162); а sВ для этого материала будет равен 690 МПа (источник №1, стр. 34), учитывая, что диаметр заготовки под вал будет Св. 120 мм.

 

Тогда s-1 = 0,43sВ = 0,43·690 = 296,7 МПа.

 

2) ks - эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений – будем вычислять по таблице 8.2. (источник №1, стр. 163), зная, что в опасном сечении находится галтель.

 

В нашем случае r = 0,76 мм; d =38 мм; D = 45 мм;

 

Тогда для требуемого вала при sВ = 690 МПа получим: D/d = 1,19 r/d = 0,02 ks = 2,51

 

3) es – масштабный фактор для нормальных напряжений - будем вычислять по таблице 8.8. (источник №1, стр. 166) для d вала 40мм (таблица 8.8)

 

es = 0,85

 

 

- 50 -


4) b - коэффициент, учитывающий шероховатости поверхности, возьмем равным 0,90 –0,97 (см. источник №1, стр. 162.)

5) sV – амплитуда цикла нормальных напряжений, равная наибольшему напряжению изгиба в рассматриваемом сечении – вычислим, взяв из таблицы 4 пояснительной записки наибольший изгибающий момент в

опасном сечении. Вычислим напряжение: sV =   M Y = M Y = 60495 = 11,02МПа  
W 0,1d 3 0,1x383  
         
    изг            

 

6) sm – среднее напряжение цикла нормальных напряжений (т.к. осевых нагрузок нет) – равна нулю.

7) Коэффициент js = 0,2 для стали марки Сталь 45


 

Итак,


 

 

n =         s -1       =     296,7 = 8  
                         
                           
s   k                   2,51      
    s s   + j   s     11,02 + 0,2 × 0    
                       
            V s m          
    e     b         0,85 × 0,90    
    s                  
                               


 

 

Из-за вращения вала напряжения s и t будут меняться циклически. Считаем, что нормальное напряжение меняется по симметричному циклу.


 

 

- 51 -


12.5.2. Расчет коэффициента запаса прочности по касательным напряжениям n t

 

Расчет будем производить по формуле (8.19) источник №1, стр. 164:

 

          t      
n =         - 1      
               
t   k          
             
        t t + j t    
          m  
    e   b V t    
    t          
                 

Ведомый вал редуктора будет изготовлен из стали марки Сталь 45.

 

1) Предел выносливости при симметричном цикле кручения будет равен t-1 = 0,58s-1 (источник №1, стр. 162); а s-1 для этого материала будет равен 296,7 МПа, см. выше.

 

Тогда t-1 = 0,58s-1 = 0,58·296,7 = 172,1 МПа.

 

2) kt - эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений – будем вычислять по таблице 8.2. (источник №1, стр. 163), зная, что в опасном сечении находится галтель.

 

В нашем случае r = 0,76мм; d = 38мм; D = 45мм;

 

Тогда для требуемого вала при sВ= 690 МПа получим: D/d = 1,19 r/d = 0,02 kt = 2,51

 

3) et – масштабный фактор для касательных напряжений - будем вычислять по таблице 8.8. (источник №1, стр. 166) Тогда для вала из стали марки Сталь 45, диаметром вала в 40м, et = 0,73

4) b - коэффициент, учитывающий шероховатости поверхности, возьмем равным 0,9 – 0,97 см. источник №1, стр. 162.

5) tV,tm – амплитуда цикла касательных напряжений и среднее напряжение цикла касательных напряжений в рассматриваемом сечении, определенные из того предположения, что вследствие колебания крутящего момента напряжения будут изменяться по отнулевому циклу – вычислим, взяв из таблицы 4 пояснительной записки крутящий момент в опасном сечении.

Вычислим напряжение: tV = t m = 0,5M KP = 0,5M KP = 0,5x111400 = 5,1МПа  
W 0,2d 3 0,2x383  
             
      кр            

 

 

- 52 -


7) Коэффициент js = 0,1 для стали марки Сталь 45


 

Итак,


 

 

n =         t -1     =     172,1 = 8,6  
                     
                       
t   k               2,51      
    t t   + j t     5,1 + 0,1×5,1    
                     
          V m          
    e   b   t     0,73 × 0,9    
    t                
                             


 

касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу:

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.008 сек.)