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

прийнятої в прикладі 1, п. 3.
2. Сили, що діють на вал (мал.8, б). За умовою приклада окружна сила на колесі Ft = 2640 Н, радіальна сила Fr = 980 H, осьова сила Fa = 570 Н.
Силу тиску ланцюгової передачі на вал Fn розкладаємо на складові у вертикальній і горизонтальній площинах:
FB = Fnsin0=(2713sin38°) H = 1670H,
Fr = Fncos0=(2713cos38°) H = 2138H.
3. Епюри згинальних моментів.
У вертикальній площині (мал. 8, в):
а) визначаємо опорні реакції:
б) перевіряємо правильність визначення реакцій:
-реакції знайдено правильно
в) будуємо епюрові згинальних моментів МВ , для чого визначаємо їх значення в характерних перетинах вала: у перетині А МВ = 0;
Б MВ = FB ·50=1670·50 Н·мм = 84 Н·м;
B Мв = RГв· 40 = 2364· 40 Н-мм=95 Н· мм;
Г МB = 0.
У горизонтальній площині (мал. 8, г) :
а) визначаємо опорні реакції
M Б = 0; - Fr o 50 + Fr o 40 + F a d2/2 + RГг o 80 = 0;
б) перевіряємо правильність визначення реакцій
X = Fr - КБг + Fr + RГг = 2 1 38 - 3453 + 980 + 335 = 0 - реакції знайдені правильно;
в) будуємо епюру згинальних моментів Мг, для чого визначаємо їх значення в характерних перетинах вала:
В січені А МГ=0;
Б МГ = Fr·50= 2138-50 Н·мм = 107 Н·мм;
В праворуч МГ = RГг · 40=335· 40 Н·мм=14,2 Н·мм;
В ліворуч МГ = RГг· 40+Fad2/2=335· 40+ 570· 143,39/2 Н-мм = 55 Н· м; Г Мг = 0.
4. Епюра моментів, що крутять, (мал.8, d) . Передача обертаючого моменту відбувається уздовж осі вала від середини маточини колеса до середини маточини зірочки (мал. 8, а) :
МК= Т=189,5 Н· м.
5. Коефіцієнти запасу міцності в небезпечних перерізах вала.
Відповідно до форми вала і епюрами М и Мк приблизно небезпечними перерізами вала, що підлягають перевірці на опір втоми, є перетини /-/, //-// і ///-///, у яких маються концентратори напруг і виникають найбільші моменти.
Визначаємо коефіцієнт запасу міцності в сильно навантаженому перетині //-//, у якому концентрація напруг обумовлена канавкою з жолобник (див. мал..4, а) і посадкою внутрішнього кільця підшипника з натягом. Цей перетин розташований на відстані 10 мм від середини підшипника.
а) Визначаємо згинальні моменти в перетині //-//. З мал..8, в
MB// = FB· 60-RБB· 10= (1670· 60-1394· 10) Н· мм = 86 Н· мм.
З мал. 8,г
Mг.// = Fr· 60- RБr· 10= (2138· 60-3453· 10) Н· мм = 94 Н· мм.
Результуючий згинальний момент у перетині //-//
Н· м = 128 Н· м.
б) Згідно епюрі момент, що крутить, у перетині //-//
Мк= 189,5 Н-мм.
в) Визначаємо напруги в перетині //-//.
Напруги вигину
У перетині //-// нормальні напруги змінюються по симетричному циклі з амплітудою [формула (2)]
?а=?и = 20,2 Н/мм2.
Напруги крутіння
При отнулевом циклі дотичних напружень амплітуда циклу [формула (3)]
14,8/2 Н/мм2 = 7,4 Н/мм2.
г) У перетині //-// два концентратори напруг: канавка з жолобник і посадка з натягом. Відповідно до примітки до табл. 0.2 у розрахунок приймаємо концентрацію напруг від посадки внутрішнього кільця підшипника, для якої по табл. 0.5 (інтерполюючи) K? /K = 3,9; K ,/Kd = 2,8.
По табл. 0.3...0.4: КF=1,0 - для шліфованої посадкової поверхні; Kv = 1 - поверхня вала не зміцнюється.
д) Коефіцієнти концентрації напруг вала в перетині // - // [формули (0.4) і (0.5)]:
;
е) Границі витривалості вала в перетині // - // [формули (0.6)]:
ж) Коефіцієнти запасу міцності вала в перетині // - // по нормальних і дотичних напруженнях [формули (0.10) і (0.11)]:
з) Розрахунковий коефіцієнт запасу міцності вала в перетині //- // [формула (0.12)]
6. Розрахунок осей
Проектувальний розрахунок. Осі працюють як підтримуючі деталі і тому навантажені тільки згинаючими навантаженнями. Проектний розрахунок осей на статичну міцність виконують аналогічно розрахункові балок із шарнірними опорами звичайними методами опору матеріалів, задаючи при цьому довжинами ділянок осей у залежності від конструкції вузла.
Розрахунок нерухомих осей ведуть у припущенні зміни напруг вигину
Мал.9 Підвіска гака
1- нерухома вісь; 2- ось тримач
по отнулевому циклі - самому небажаному з усіх знакопостійних циклів. Для осей, виготовлених зі середньовуглицевихх сталей, що допускається напруга вигину [?]и= 100...160 Н/мм2, Менші значення рекомендуються при значних концентраціях напруг.
Напруги в обертових осях змінюються по симетричному циклі, для них приймають [? ]и= (0,5...0,6) [?0]и- Якщо вісь у розрахунковому перетині має шпонкову канавку, те отриманий діаметр збільшують приблизно на 10 % і округляють до найближчого більшого стандартного значення.
Перевірочний розрахунок. Перевірочний розрахунок осей на опір утоми і изгибную твердість ведуть аналогічно розрахункові валів при Мк = 0.
Приклад3. Визначити діаметр осі підвіски гака, вантажопідйомна сила якого F=10 кН (мал.9, а).
Рішення. 1. Розрахункова схема (мал.9, б) складена відповідно до конструкції підвіски (вісь розглядається як балка із шарнірними опорами, навантажена зосередженими силами).
2. Опорні реакції. При симетричному розташуванні блоків RA= RГ = F/2=10o103/2 Н = =5o103 Н.
3. Епюра згинальних моментів М:
у перетині А М = 0;
Б М=- RAo50=- 5o103o50 Нoмм=- 250 Нoмм;
B M=- RГo50 = -5o103o50 Нoмм=-250 Нoмм;
4. Для зручності виготовлення і зборки приймаємо вісь гладкої і нерухомої. З огляду на відповідальність осі в крюковой підвісці, вибираємо матеріал сталь Ст5 з [?0]и=125 Н/мм2.
5. Необхідний діаметр осі визначаємо з умови міцності на вигин:
звідки,
По стандарті приймаємо d = 28 MM. ;
7. Рекомендації з конструювання валів і осей
1. Вали й осі варто конструювати по можливості гладкими з мінімальним числом уступів (див. мал.8 і 9).
2. Кожна насаживаемая на вал або вісь деталь повинна проходити до своєї посадкової поверхні вільно щоб уникнути ушкодження інших поверхонь (див. мал.6 і 8, а). Рекомендується приймати таку різницю діаметрів ступіней вала, щоб при зборці можна було насадити деталь, не виймаючи шпонку, встановлену в канавці ступіні меншого діаметра.
3. Торці валів і осей і їхні уступи виконують з фасками для зручності насадки деталей і дотримання норм охорони праці (див. мал.2).
4. У важко навантажених валах або осях для зниження концентрації напруг у місцях посадкових поверхонь рекомендуються перепади ступінейвиконувати мінімальними з застосуванням галтелей перемінного радіуса (див. мал.4, в).
5. При посадках з натягом важко сполучити шпонкову канавку в маточині зі шпонкою вала. Для обегчения зборки на посадковій поверхні вала передбачають невелика направляюча циліндрична ділянка з полем допуску d9 (див. мал.2).
6. Для зменшення номенклатури різців радіуси галтелей, кути фасок, ширину канавок на одному валові або осі рекомендується виконувати однаковими. Якщо на валові кілька шпонкових пазів, то їх розташовують на одного утворюючого вала (див. мал.8, а).
7. Вибір раціональної форми вала або осі залежить від типу виробництва. При одиничному виробництві вали й осі виготовляють переважно з круглого прокату, тому для зменшення механічної обробки приймають просту форму - без буртиков (див. мал. 9, а). При масовому виробництві вали й осі виготовляють зі спеціальних кувань, що дозволяють
Loading...

 
 

Цікаве