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:

Анализ работы станции
Для выявления резервов, повышения пропускной и перерабатывающей способности станции, разработки мер по улучшению использования технических средств, сокращения времени нахождения вагонов под грузовыми операциями, на станции проводятся целевые анализы. Они могут быть как общие, так и по отдельным ее ...

Кинетостатический расчет механизма
Кинетостатическим, в отличии от статического, называется расчет механизма с учетом сил инерции. Целью кинетостатического расчета является определение сил, действующих на звенья механизма, реакций в кинематических парах и затрат энергии, необходимой для приведения механизма в движении и выполнения и ...

Конструирование и расчет валопровода
Диаметр промежуточного вала, d, мм, определяется по формуле Регистра [1] ,(1.2.1) гдеRm–временное сопротивление материала вала; принимается Rm=500 МПа; K–коэффициент, учитывающий особенности валов; для промежуточных валов со шпоночными муфтами k=140; для упорных валов с подшипниками качения k=142; ...