Расчет валов

Другое » Проектирование конвеера » Расчет валов

Алгоритм расчета одинаков для расчетов цилиндрической, конической и червячной передач. Общим для всех расчетов является действие трех сил в зацеплении и наличие муфты на консольной части вала. Расчет ведущего и ведомого вала отличаются крутящими моментами и противоположным направлением сил в зацеплении. Конструкция валов зависит от необходимости применения шпоночного соединения, установки подшипников и поверхностей для фиксации насаженных на вал деталей в осевом направлении.

Исходные данные.

Из расчета зубчатых передач имеем:

крутящий момент T2 = 634000× Н× мм :

Ft = 6272 H; Fr = 2375 H; Fx = 1799 H.

Из компоновки редуктора:

расстояние от муфты до опоры а = 125 мм;

расстояние между опорами L = 1150 мм:

Ввиду симметричного расположения передачи l1 = l2 = 575мм.

Определение опорных реакций

От действия окружной силы силыFt = 6272 Н

SМП =0; R Л t× (l1 + l2) - Ft× l2 = 0

R Л t = == 3136 H;

R П t = Ft – R Л t = 6272 – 3136 = 3136 H;

От действия радиальной силы Fr = 2375 Н

SМП = 0; RЛR× (l1 + l2) – Fr× l2 = 0

RЛR = == 1187,5 H;

RПR = FR – RЛR = 2375 – 1187,5 = 1187,5 H;

От действия осевой силы Fx = 1799 Н

R Лx = RПx = 0,8 H;

Суммарные реакции опор

Левая опора R Л = = = 3353,6 Н.

Правая опора R п = = = 3353 Н.

Расчет изгибающих моментов

В сечении 2 (слева от сечения);

Mиt = RЛt× l1 = 3136 × 575 = 1803200Н× мм

MиR = - RЛR× l1 = -1187,5 × 575 = - 682812,5 Н× мм

Mиx = - R Лx× l1 = - 0.8 × 575 = - 460 Н× мм

В сечении 2 (справа от сечения);

Mиt = RП t× l2 = 3136 × 575 = 1803200Н× мм

MиR = - RПR× l2 = -1187,5 × 575 = - 682812,5 Н× мм

Mиx = - RПx× l2 = - 0.8 × 575 = - 460 Н× мм

По результатам расчетов строим эпюры изгибающих и крутящего момента, определяем опасные сечения вала дл расчета теоретического профиля.

Суммарный изгибающий момент в наиболее нагруженном сечении - 2, слева

MиS = = = 1909,5 Н× м

Приведенный момент

Mпр = == 2012 Н× м

Диаметры вала в опасных сечениях

Допускаемое напряжение на изгиб для вала (см. табл.1)

Из таблицы 1 назначаем материал для изготовления валов:

Сталь 40ХН НВ ³ 240; sв = 820 МПа; sт = 650 МПа; s-1 = 360 МПа; t-1 = 210 МПа.

[sи] = 90 МПа -– допускаемое напряжение изгиба;

= 2 – ориентировочное значение коэффициента концентрации

S = 2…2,5 – ориентировочное значение коэф. запаса прочности. Принимаем S = 2

[τкр

] = 0,5·[s

и]

d1 = d2 = = = 41,3 мм;

d3 = = = 60,7 мм .

По результатам расчета вала строим теоретический профиль вала на компоновке редуктора в принятом масштабе и конструируем вал на компоновке редуктора по его теоретическому профилю.

Рис.1 Схема распределения напряжений по сечениям выходного вала

Результаты компьютерного расчета вала

L=1160.0, Sigma=55.

Другие публикации:

Кинематический расчёт привода
nэл.дв.=2940 об/мин n1= nэл.дв./U1=2940/2,2=1336 об/мин n2= n1/U2=1336/5,59=238 об/мин n3= n2/U3=102,7/3,6=66,7 об/мин Крутящий момент от заданной нагрузки на валу двигателя: Твх=9550*Nвх/nдвиг=9550*12,5/2940=40 Н*м Компьютерный расчёт элементов привода Таблица 2 – Клиноремённая передача Мощность н ...

Обзор существующих методов расчёта
Существуют гидравлический и прочностной расчеты трубопроводов. Целью гидравлического расчета является определение потерь напора рабочей жидкости при заданных скоростях ее движения, обусловленных временем, потребным для выполнения той или иной операции. При расчете гидравлических систем, особенно си ...

Распределение порожних вагонов по грузовым пунктам
Погрузка грузов, отправляемых со станции и путей необщего пользования, как правило, обеспечивается вагонами, освободившимися после выгрузки прибывших грузов. Распределение порожних вагонов под погрузку должно производиться с учетом физических свойств грузов, подлежащих отправлению, максимального ис ...