ЗМІСТ
ЗАВДАННЯ
. Складання розрахункової схеми вала
. Приведення сил, що діють на зубчасті колеса, до геометричної осі валу
. Побудова епюр внутрішніх силових факторів
.1 Епюра розтяг-стиск
.2 Епюра крутних моментів (МК)
.3 Прямий вигин у площині xy
.4 Прямий вигин у площині xz
. Визначення в перетинах (1-1) ... (6-6) поздовжньої сили, результуючих згинальних моментів і облік основних факторів, що впливають на межу витривалості матеріалу при змінному вигині. p>. Визначення запасу втомної міцності вала
. Перевірка жорсткості валу
. Розрахунок крутильних коливань
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
ЗАВДАННЯ
Дано:
. Ступінчастий вал із зубчатими колесами І та ІІ передає постійний момент. p align="justify">. Максимальне значення окружного зусилля, що діє в зачепленні шестерні 1, Ft1 = 6 кН. p align="justify">. Поперечні розміри валу d, мм: d1 = 40, d2 = 50, d3 = 60, d4 = 50, d5 = 45. p align="justify">. Довжини ділянки валу l, мм: l1 = 40, l2 = 110, l3 = 180, l4 = 75, l5 = 68. p align="justify">. Радіуси заокруглень (галтелей): r1/d1 = 0,05, r2/d2 = 0,05, r4/d4 = 0,02, r5/d5 = 0,02. p align="justify">. Діаметри зубчастих коліс, мм: dw1 = 3,8 В· d2 = 3,8 В· 50 = 190, dw2 = 5,4 В· 40 = 216. p align="justify">. Напрямок зусиль в зачепленні зубчастих коліс ? 1 = 45 В°,? < span align = "justify"> 2 = 60 В°.
. Характеристики міцності матеріалу: матеріал - вуглецева сталь, ? в = 560 МПа, ? -1 = 260 МПа, ? т = 200 МПа.
. Допустимий кут закручування [?] = 2 В° на метр довжини.
. Кутова швидкість валу ? = 15 рад/с.
. Еквівалентні моменти інерції для зубчастих коліс: Jm1 = 60 кгм, Jm2 = 15 кгм. p align="justify">. Поверхня валу - гладка полірування. p align="justify"> Потрібно:
визначити запас втомної міцності для найбільш небезпечного із зазначених в заданих перетинів;
провести перевірку вала на жорсткість;
розглянути крутильні коливання валу і врахувати їх вплив на коефіцієнт запасу міцності по дотичним напруженням.
В
Рис.1. Вихідні дані для розрахунку
1. Складання розрахункової схеми вала
Для косозубих коліс в зубчастому зачепленні виникає три складових зусилля:
окружне Ft1 = 6,0 кН, Ft2 = Ft1 = 6 = 5,28 кН,
радіальне Fr1 = 0,4 В· Ft1 = 2,40 кН, Fr2 = 0,4 В· Ft2 = 2,11 кН,
осьовий Fx1 = 0,25 В· Ft1 = 1,5 кН, Fx2 = 0,25 В· Ft2 = 1,32 кН.
В
Рис.2. Розрахункова схема вала
2. Приведення сил, що діють на зубчасті колеса, до геометричної осі валу
= Fx1 = 1,75 кН;
Y1 = Ft1 В· cos ? 1 - Fr1 В· sin ? 1 = 6.0, 707 - 2,4 В· 0,707 = 2,55 кН;
Z1 = Fr1 В· cos ? 1 + Ft1 В· sin ? 1 = 2,4 В· 0,707 + 6.0, 707 = 5,94 кН;
Mx1 = Ft1 В· = 6 В· = 0,57 кНм; = Fx1 В· В· cos? 1 = 1,5 В· В· 0,707 = 0,10 кНм; = Fx1 В· В· sin? 1 = 1,5 В· В· 0,707 = 0,10 кНм; = Fx2 = 1,32 кН; = Ft2 В· sin? 2 - Fr2 В· cos? 2 = 3,51 кН; = Ft2 В· cos? 2 + Fr2 В· sin? 2 = 4,47 кН; = Ft2 В· = 6 В· = 0,57 кНм; = Fx2 В· В· sin? 2 = 0,12 кНм;
Mz2 = Fx2 В· В· cos? 2 = 0,07 кНм.
3. Побудова епюр внутрішніх силових факторів
.1 Епюра розтяг-стиск
Зубчасті колеса посаджені на вал з гарантованим натягом і закріплюються гайкою від осьового зсуву під дією осьової сили Fx. p> Розтягуючі зусилля на валу приймаємо рівними Fx '= 5Fx.
Нормальна сила на ділянках валу буде:
= F'x2 = 6,6 кН (розглядаємо рівновагу лівої відсіченої частини валу); = F'x2 + X2 = 6,6 +1,32 = 7,92 кН; = F'x2 + X2-F ' x2 = 6,6 +1,32-6,6 = 1,32 кН; = F'x1 = 7,5 кН (розглядаємо рівновагу правої відсіченої частини валу); = F'x1 + X1 = 7,5 +1, 5 = 9,0 кН; = F'x1 + X1-F'x1 = 7,5 +1,5-7,5 = 1,5 кН.
За отриманими значенням будуємо епюру N.
В
Рис.3. Епюра N (кН). p align="justify"...
