- •Содержание
- •1 Описание конструкции привода 6
- •2 Кинематический расчет привода 7
- •3 Расчет передач привода 9
- •4 Предварительный расчет валов 19
- •1Описание конструкции привода
- •2 Кинематический расчет привода
- •2.1 Выбор электродвигателя
- •2.2 Назначение передаточных чисел привода
- •3.1.6 Силы в зацеплении
- •3.1.7 Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям
- •3.1.8 Проверочный расчет на выносливость по напряжениям изгиба
- •3.2 Расчет клиноременной передачи
- •4 Предварительный расчет валов
- •5 Выбор и проверочный расчет муфты
- •6 Выбор типа и схемы установки подшипников качения
- •7 Разработка компоновочной схемы привода
- •8 Разработка расчетных схем валов
- •9 Расчет валов на статическую прочность
- •10 Уточненный расчет валов
- •10.1 Расчетведущего вала
- •10.2 Расчет ведомого вала
- •11 Расчет подшипников по динамической грузоподъемности
- •11.1 Проверка подшипников ведущего вала
- •11.2 Проверка подшипников ведомого вала
- •12 Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений
- •15 Назначение посадок соединение деталей и шероховатости их поверхностей
- •16 Описание сборки и смазки редуктора
- •Литература
9 Расчет валов на статическую прочность
Определяем реакции опор валов из уравнений равновесия.
Быстроходный вал.
Рисунок 9.1 – Расчетная схема быстроходного вала
Момент при переносе силы Fa:
Плоскость XZ:
: ;
.
: ;
.
Проверка:
:
.
Плоскость YZ:
: ;
;
: ;
Проверка:
:
.
Суммарные реакции на опорах:
; .
Тихоходный вал.
Рисунок 9.2 – Расчетная схема тихоходного вала
Момент при переносе силы Fa:
Плоскость XZ:
: ;
.
: ;
.
Проверка:
:
.
Плоскость YZ:
: ;
;
: ;
Проверка:
:
.
Суммарные реакции на опорах:
;
.
10 Уточненный расчет валов
10.1 Расчетведущего вала
Производим расчет вала на выносливость для опасного сечения (канавка для выхода шлифовального круга):
где - коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;
- коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям.
,
где – предел выносливости материала вала (сталь 40Х) при симметричных циклах изгиба [2, табл.3.5];
а – амплитуде значения нормальных напряжений,
.
где - изгибающий момент в сечении,.
W – момент сопротивления сечения вала,
.
m=0 – средние значения нормальных напряжений;
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе для выточки при соотношении . [2, табл. 3.6];
=0,83 - масштабный фактор, т.е. коэффициент, учитывающий влияние поперечных размеров вала [2, табл. 3.7].
m=1 – фактор качества поверхности (для шлифованной детали равен 0).
=0,1 - коэффициенты, характеризующий чувствительность материал к асимметрии цикла нагружения [3, табл. 3.5];
.
,
где – предел выносливости материала вала (сталь 40Х) при симметричных циклах изгиба [2, табл.3.5];
а, m - амплитуда и средние напряжения циклов касательных напряжений;
,
где - крутящий момент на валу,
Wρ – полярный момент сопротивления сечения вала:
.
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений при кручении для выточки при соотношении .[2, табл. 3.6];
=0,89 - масштабный фактор, [2, табл. 3.7].
m=1 – фактор качества поверхности (для шлифованной детали равен 0).
=0,05 - коэффициенты, характеризующий чувствительность материал к асимметрии цикла нагружения [3, табл. 3.5];
.
Тогда коэффициент запаса прочности равен
.
, что больше предельно допускаемых
10.2 Расчет ведомого вала
Производим расчет вала на выносливость для опасного сечения (шпоночный паз под колесом):
,
где – предел выносливости материала вала (сталь 40Х) при симметричных циклах изгиба [2, табл.3.5];
а – амплитуде значения нормальных напряжений:
.
где изгибающий момент в сечении:
.
W – момент сопротивления сечения вала:
.
m=0 – средние значения нормальных напряжений;
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе для шпоночного паза [2, табл. 3.6];
=0,77 - масштабный фактор, [3, табл. 3.7].
m=1 – фактор качества поверхности (для шлифованной детали равен 0).
=0,1 - коэффициенты, характеризующий чувствительность материал к асимметрии цикла нагружения [3, табл. 3.5];
.
,
где – предел выносливости материала вала (сталь 40Х) при симметричных циклах изгиба [2, табл.3.5];
а, m - амплитуда и средние напряжения циклов касательных напряжений;
,
где - крутящий момент на валу,
Wρ – полярный момент сопротивления сечения вала:
.
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений при кручении для шпоночного паза. [2, табл. 3.6];
=0,86 - масштабный фактор[3, табл. 3.7].
m=1 – фактор качества поверхности (для шлифованной детали равен 0).
=0,05 - коэффициенты, характеризующий чувствительность материал к асимметрии цикла нагружения [3, табл. 3.5];
.
Тогда коэффициент запаса прочности равен:
.
, что больше предельно допускаемых .