Смекни!
smekni.com

Проектування привода конвеєра (стр. 5 из 6)

Матеріал шпонок: Сталь 45 нормалізована.

Напругу змиття і умову міцності визначаємо по формулі:

(4.13)

Призначаємо напругу змиття:

при стальній ступиці [σ] = 110 – 190 Н/мм2

при чавунній ступиці [σ] = 50 – 70 Н/мм2

Вал черв’яка:

Діаметр Ø 17 мм b×h = 5×5; Глибина паза t1 = 3; Довжина l = 20 мм; Момент Тзг = 52,3 Н·м

< 190
[σ]

Вал відомий.

З двох шпонок – під шестерню та на вихідному валу, найбільш напружена шпонка на вихідному валу (менший діаметр вала, тому й менші розміри поперечного перерізу шпонки).

Діаметр вала d = 40 мм; b×h = 17×8; Глибина паза t1 = 5; Довжина l1 = 45 мм; Момент Тзг =255 Н·м

< 190
[σ]

Розрахунок валів

Швидкохідний вал

Розміри поперечних перерізів ,прийнятих при конструюванні, значно перевищують ті, могли бути одержані при розрахунку на кручення.

Перевірка стріли прогину

Приведений момент інерції в поперечному перерізі черв’яка

Јпр =

(4.14)

Јпр =

1827,1мм4

стріли прогину

ƒ =

(4.15)

ƒ =

0,021

припустимий прогин

[ƒ] = (0,005… 0,01) m

[ƒ] = (0,013…0,025)

Вал під шестерню

Матеріал –сталь 45, термообробка – улучення. При діаметру заготовки до 100 мм середне значення σв = 780н/мм2

Границя витривалості при симетричному циклі вигіну

σ-1= 0,43·σв (4.16)

σ-1= 0,43·780=335н/мм2

Границя витривалості дотичним напруженням при симетричному циклі

=0,58· σ-1(4.17)

τ-1=0,58·335=193 н/мм2

Переріз А-А

Концентрацію напружень викликає шпоночка канавка.

Кσ = 1,75

К τ= 1,6

ε σ≈ετ=0,63

ψσ=0,15

ψ τ= 0,1

Крутний момент Мкр = 255 Нм

Згинальний момент в горизонтальної площини


М2 = 3393,35Нмм

В горизонтальної площини

М = 245280 Н мм

Суммарний крутний момент

М=

(4.18)

М =

= 245303,75 Нмм

Момент скручувальний

d= 55

b×h = 16 × 10 t1=6 l1=60

Wк нетто=

(4.19)

Wк нетто=

32608,5

Wнетто=

(4.20)

W нетто=

16282,783

Амплітуда і середня напруга цикла дотичним напруженням визначаємо по формулі:

τ= τ-m=

(4.21)

τ= τ-m=

3,91н/мм2

Амплітуда нормальних напруг вигіну

σ =

(4.22)

σ=

Коефіцієнт запаса міцності по нормальним напруженням

nσ-1 =

(4.23)

nσ-1 =

Коефіцієнт запаса дотичним напруженням

n =

(4.24)

n =

Результуючий коефіцієнт запаса міцності для перерізу А-А

n=

(4.25)

n=


Переріз К – К .

Концентрація напруги обумовлена посадкою підшипника з гарантованим натягом.

Ψσ = 0,15 Ψτ = 0,1

Згинальний момент М2 = 339335 Н·м

Момент опору

W =

(4.26)

W =

= 12265,625

Амплітуда нормального напруження

σ = σmax =

=
= 27,67

σм = 0

Полярний момент опору

Wp = 2 · W(4.27)

Wp = 2 · 12265,625 = 24531,25

Амплітуда і середня напруга цикла :


(4.28)

= 6,916

Коефіцієнти запасу міцності при нормальному напруженні

nσ =

(4.29)

nσ =

= 3,027

Коефіцієнти запасу прочності при касательних напруженнях:

nτ =

(4.30)

nτ =

= 9,622

Підсумковий коефіцієнт запасу міцності для перерізу К – К :

nτ =

(4.31)

nτ =

= 2,888

Переріз Л – Л

Концентрація напруги обумовлена переходом від Ø 50 до Ø 40:

При

=
= 1,25 и
=
= 0,063

Коефіцієнти концентрації напруження

Кσ = 1,75; Кτ = 1,6

εσ = ετ = 0,85

Внутрішні силові фактори:

Осьовий момент опору перерізу

W =

(4.32)

W =

= 6280

Амплітуда нормального напруження

συ =

= 54,034

Полярний момент опору

Wp = 2 · 6280 = 12560

Амплітуда і середня напруга цикла :

= 13,509

Коефіцієнти запасу міцності для перерізу Л – Л:


nσ =

= 3,011

nτ =

= 7,207

Підсумковий коефіцієнт запасу міцності для перерізу Л – Л :

nτ =

= 2,77

Переріз Б – Б:

Концентрація обумовлена приналежністю шпоночної канавки :

Кσ = 1,75; Кτ = 1,7

εσ = ετ = 0,85

F =

(4.33)

При Fx = 3457; Fy = 1996,1

F =

= 3976,98 Н

Згинальний момент при Х = 25:

МБ-Б = F · х (4.34)

МБ-Б = 3976,98 · 25 = 99427,382 Н·мм

Момент опору перерізу приb×h = 12×8; t1 = 5; l = 45 мм:


W =

(4.35)

W =

= 6253,75

Амплітуда нормальних напружень згину:

συ =

(4.36)

συ =

= 15,898

Момент опору крученню нетто:

WК нетто =

= 12533,75

Амплітуда і середня напруга цикла :

= 10,173

Коефіцієнти запасу міцності для перерізу Б – Б: