WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Вали і осі, їх опори (науковий реферат) - Реферат

Вали і осі, їх опори (науковий реферат) - Реферат

= 20...30 Н/мм2; при визначенні діаметра проміжного вала під колесом [т]к = = 10.. .20 Н/мм2.
Отриманий діаметр вала округляють до найближчого стандартного значення з ряду нормальних лінійних р о з м і р і в, мм: 25, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 53, 56, 60, 63, 67, 7 1 , 75, 80, 85, 90, 95, 1 00, 1 05, 1 1 0, 1 20, 1 25, 1 30, 1 40, 150, 160, 170, 180, 190, 200.
При проектуванні редукторів діаметр вихідного кінця швидкохідного вала іноді приймають рівним (або майже рівним) діаметрові вала електродвигуна, з яким він буде з'єднаний муфтою.
Остаточно форму і розміри вала визначають після підбора підшипників, коли виявляться необхідні розміри цапф.
Приклад 1. Розрахувати тихохідний вал одноступінчатого циліндричного косозубого редуктора приводу стрічкового транспортера. Обертаючий момент на валові Т= 189,5 Н·м. Ширина вінця зубчастого колеса
b2 = 36 мм.
Рішення. 1. Матеріал вала приймаємо сталь 45. З огляду на, що вихідний кінець вала крім крутіння випробує вигин від натягу ланцюга, приймаємо [т]к = 25 Н/мм2.
2. Діаметр вихідного кінця вала при МК = Т [формула (1)]
По стандарті приймаємо d = 34 мм
3. Розробка конструкції вала й оцінка його розмірів по кресленню (див.мал.8,а).
Діаметр вала в місці посадки зірочки d= 34 мм отриманий розрахунком. Діаметр у місці посадки підшипників приймаємо dn = 40 мм. Діаметр у місці посадки колеса беремо dk = 45 мм, щоб колесо пройшло вільно через посадкове місце підшипника. Радіуси галтелей приймаємо r = 1,5 мм. Конструктивно призначаємо l1=50 мм, l2 = lз = 40 мм.
5. Перевірочний розрахунок валів
Перевірочний розрахунок валів виробляється на опір утоми і твердість, а в окремих випадках на коливання . Виконується після конструктивного оформлення вала на основі проектувального розрахунку і підбору підшипників.
Перевірочний розрахунок вала виконують по його розрахунковій схемі. При складанні розрахункової схеми вали розглядають як прямі бруси, що лежать на шарнірних опорах.
При виборі типу опори думають, що деформації валів малі, і якщо підшипник допускає хоча б невеликий нахил або переміщення цапфи, його вважають шарнірно-нерухомою або шарнірно-рухливою опорою. Підшипники кочення або ковзання, що сприймають одночасно радіальні й осьові сили, розглядають як шарнірно-нерухомі опори (мал.6, а), а підшипники, що сприймають тільки радіальні сили,- як шарнірно-рухливі (мал.6, б).
На схемі центр шарніра опори приймають у середині підшипника кочення (мал.6, а) або на відстані 0,3...0,4 довжини підшипників ковзання з боку навантаженого прольоту(мал.6, б).
Основними навантаженнями на вали є сили, від передач, що розподіляються по довжині маточини. На розрахункових схемах ці сили, а також обертаючі моменти зображують як зосереджені, прикладені в серединах маточин (мал..6, в). Впливом сили ваги валів і насаджених на них деталей зневажають(за винятком важких маховиків і т.п.). Сили тертя в опорах не враховують.
Мал.6 Розрахункові схеми
Після виконання проектувального розрахунку валів, коли діаметри вихідних (консольних) кінців їх будуть відомі, вибирають муфти (див. нижче). Через неспіввісність валів, що з'єднуються, (погрішності виготовлення, монтажу і зношування) більшість муфт додатково навантажують консольні кінці валів радіальною силою FM.
Тому що напрямок консольної сили Fм невідомо, той напрямок її приймають рівним напрямкові дії окружної сили Ft передачі. Відстань від крапки додатка сили Fм до середини найближчої опори призначають конструктивно.
Приклад переходу від конструкції до розрахункової схеми даний на мал.8.
Розрахунок на опір втоми. Цей розрахунок валів виконують як перевірочний; він полягає у визначенні розрахункових коефіцієнтів запасу міцності в приблизно небезпечний переріз, попередньо намічених відповідно до епюрів моментів і розташуванням зон концентрації напруг.
При розрахунку приймають, що напруги вигину змінюються по симетричному циклі, а напруги крутіння - по нулевому циклі. Вибір нулевого циклу для напруг крутіння заснований на тім, що більшість валів передає перемінні за значенням, але постійні по напрямку обертаючі моменти.
Перевірку на опір втоми роблять за коефіцієнтом запасу міцності s.
Згідно мал.:
амплітуда симетричного циклу нормальних напруг при вигині вала
(2)
амплітуда отнулевого пряжений при крутінні вала
(3)
де - результуючий момент (Мв і Мг - згинальні моменти у вертикальній і горизонтальній площинах); Мк - момент, що крутить;
Wнетто і Wк нетто - моменти опору згину і кручення нетто перетину вала (табл. 1).
Коефіцієнт запасу, що допускається, міцності для валів передач приймають [s]= 1,3.. .2,1.
Таблиця 1. Формули для визначення Wнетто і Wк нетто
Січення вала чи осі Wнетто Wк нетто
Кругле суцільне діаметром d
З одною шпоночною канавкою
Перевірочний розрахунок на опір втоми ведеться по довгостроково діючому номінальному навантаженню без обліку короткочасних пікових навантажень, число циклів нагружения яких невелике і не впливає на опір втоми.
Якщо в результаті розрахунку вийде s<[s] і збільшення розмірів перетину вала неможливо, то найбільш ефективним способом підвищення опору втоми є застосування упрочняющей обробки.
Розрахунок валів на опір утоми ведуть у послідовності, викладеної в рішенні приклада 2.
Розрахунок на твердість. Перевірочний розрахунок валів на твердість виконують у тих випадках, коли їхньої деформації істотно впливають на роботу сполучених з валом деталей.
Так, підвищений нахил пружної лінії 1 вала під зубчастим колесом від прогину (мал.7) викликає перекіс коліс, концентрацію навантаження по довжині зубів і передчасний їхній знос або навіть злам, а значний кут нахилу в цапф - защемлення тіл кочення в підшипниках, підвищене тертя і нагрів.
Розрізняють згимну і крутильну твердість.
Згимна твердість валів оцінюється кутом нахилу 0, що визначається методами опору матеріалів. Необхідна згимна твердість забезпечується при дотриманні умови 0? [0]. Значення кутів нахилу, що допускаються, [0] залежить від призначення вала або осі.
Мал.7 Кути нахилу січень вала
Мал.8 До розрахунку вала
Кут нахилу цапф у підшипниках ковзання рекомендується [0]=0,001 рад, у радіальних шарикоподшипниках [0] 0,0012 рад, у конічних роликових [0]= 0,0003 рад.
Крутильна твердість валів оцінюється кутом закручування на одиницю довжини вала. Для багатьох валів передач крутильна твердість не має істотного значення, і такий розрахунок не роблять.
Приклад 2. За даними приклада 1 перевірити тихохідний вал редуктора на опір втоми (див. мал.2 і 8, а). Ділильнийдіаметр зубчастого колеса d2= 143,39 мм; сили в зачепленні колеса: окружна Ft= 2640 H, радіальна Fr = 980 H, осьова Fa= 570 H. Сила тиску ланцюгової передачі на вал Fn = 2713 H і спрямована під кутом 0 = 38° до обрію. Навантаження на вал нереверсивнe. Робота спокійна. Зубчасте колесо обертається по ходу годиникової стрілки, якщо дивитися на нього з боку зірочки. Матеріал вала сталь 45, для якої по табл. 8.4: В = 890 Н/мм2; т = 650 Н/мм2; -1,=380 Н/мм2; -1 = 0,58 -1 = (0,58·380) Н/мм2 = 220,4 Н/мм2.
Рішення. 1. Розрахункова схема вала (мал.8, б) складена відповідно до конструкції,
Loading...

 
 

Цікаве