,
де - коефіцієнти зниження межі витривалості;
В
,,;
- амплітудне значення циклу;
- середнє значення;
В
Тоді.
Так як пружина виготовлена вЂ‹вЂ‹зі сталі 50ХФА, то
Максимальні і мінімальні напруги визначаються з обліку прикладеного навантаження. У нашому випадку, дотичні напруження виникають від прикладеної моменту і сили ваги. p> Статичне навантаження створює середнє значення дотичних напружень, а періодично змінюється момент - амплітудне.
Таким чином:
.
В
З урахуванням отриманих результатів визначаємо коефіцієнт запасу
.
Розрахунок шарніра (Лист 7, поз.3)
Для забезпечення коливань траверси на кут при випробуваннях зразків на втому при згині необхідно, щоб вал, що приводить у рух вібратор, мав возможностьотклоненія на деякий кут. При цьому відстань від електродвигуна до вібратора буде змінюватися. p> Таким чином нам необхідно сконструювати шарнір, здатний витримати змінне изгибающее нагружение, крутний момент і забезпечити необхідне осьове переміщення.
Виберемо як приводного вал довжиною
Тоді при максимальному відхиленні траверси осьове переміщення дорівнюватиме:
В
Так як приводний вал з'єднаний з шарнірами по обох кінцях, то кожен з них повинен сприймати переміщення, рівне:
В
Шарнір представляє собою пластину наступній геометрії:
В
В якості матеріалу виберемо конструкційну ресорно-пружинну сталь 50ХФА, яка має такі характеристики:
-модуль пружності
-межа плинності
-межа міцності при згині
-допустима межа міцності при вигині по симетричному циклу
-коефіцієнт Пуассона
Розрахунок на міцність виробляємо за допомогою програмного комплексу звичайно-елементних розрахунків ANSYS 10.
Для цього задаємося геометричними розмірами шарніра:
a = 40мм, b = 10мм, з = 5мм, d = 4мм, h = 0,6 мм, R = 3мм.
Граничні умови і умови навантаження:
отвори, розташовані на вертикальній осі, заборонені переміщення по всіх напрямах. А до отворів, розташованим на горизонтальній осі, прикладена пара сил, що забезпечує вигин шарніра, відповідний найбільшому куті відхилення траверси. p> У результаті розрахунку отримали:
. Розподіл напружень по перерізу шарніра:
В
Найбільша напруга дорівнює
2.Распределеніе прогинів по перетину (вид зверху, масштаб довільний):
В
Розрахунок шпоночно з'єднання в пасової передачі.
(Лист 5, поз.9)
Виберемо електродвигун АІР56В2 IM1081 потужністю 250 Вт, з частотою обертання 3000 об/хв.
Крутний момент на приводному валу визначимо з формули:
В
Н...
