Задача по "Технической механике"

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

1

CP.34.180407.3.1.

 

 Разраб.

Цой.В.Г

Провер.

Федоров.С.В

 Т. контр

 

Н. контр

 

Утверд.

 

 

Лит.

Листов

12

КГТУ     гр. 11-ЭА

 Содержание

1.Проектный расчет вала редуктора……………………………………………..…2

1.1Исходные данные………………………………………………………………….2

1.2Определение диаметров участков вала и размеров

линейных участков вала……………………………………………………….……..2

1.3Параметры подшипника……………………………………………………..……3

2. Упрощенный расчет вала……………………………………………………….…4

2.1 Построение эпюров изгибающих моментов……………………………………6

  2.2Определение опасного сечения……………………………………………….……8

  3.Проверочный расчет  вала на усталостную прочность………………..……..……9

  4.Проверочный расчет вала на статическую прочность……………………………11

Список литературы

 

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

2

1 Проектный расчет вала редуктора

1.1 Исходные данные:

1.   вращающий (крутящий) момент на тихоходном валу редуктора,

2.

3. d=150 мм делительный диаметр зубчатого колеса, мм;

1.2.Определение диаметров участков вала и размеров линейных участков вала и размеров линейных участков вала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.

 

 

Округляем до нормального линейного размера по ГОСТ 6636-69:

d=28 мм.

 

 

Определяем диаметр под подшипник:

 

 

 

Округляем до размера кратного 5 в большую сторону:

 

Выбираем подшипники роликовые конические однорядные повышенной грузоподъемности

Маркировка подшипника 7208   

 

 

 

 

 

 

 

 

Округляем до нормального линейного размера:

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

3

1.3 Параметры подшипника.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.

 Подшипник  7208.

Размеры, мм:                               

 

Грузоподъемность, кН:                           

 

Расчетные параметры:

 

 

 

 

                                      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

4

2 Упрощенный расчет вала (оценка  опасного сечения)

 Для  определения опасного сечения  необходимо построить эпюры изгибающих  моментов.

 Представим  вал в виде балки лежащей на опорах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3. 

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

5

 

Определяем  x:

, где

 а  – это межосевое расстояние

 

 

 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Окружная  сила: 

 

 

 

 Осевая  сила:

 

 

 β=0, значит                                                        

Радиальная сила:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

6

2.1 Построение эпюров изгибающих моментов в плоскости ХОУ.

Записываем  уравнения равновесия для точек А и В:

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверка:

 

 

Уравнения равновесия для точек A и B

 

Сечение 1                                                                  Сечение 2

 

 

 

                      

Построение эпюра изгибающих моментов в плоскости .

Запишем уравнение равновесия для точки A:

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

7

 

 

 

Сечение 1                                                                                         Сечение 2

                                                                          

=0                                                                           1.  

                                                                       2.    

                              

 

                                                                                           

 

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

8

2.2 Определение опасного сечения

Найдем суммарный  наибольший момент по формуле:

 

 =

= =

 

 

Опасное сечение имеет вид

 

 

 

 

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

9

3.Проверочный расчет вала на усталостную прочность.

 Выбираем  для вала среднеуглеродистую  сталь 45.Определяем запаса сопротивления усталости S                   

  для опасных сечений и сравниваем их с допускаемым [ S]:

 

 

 – коэффициент запаса сопротивления усталости по нормальным напряжениям при изгибе

 

 

 

 – коэффициент запаса сопротивления усталости по касательным напряжениям при кручении

   и  – амплитуды переменных составляющих циклов напряжений;

  и  – средние напряжения циклов соответственно при изгибе и кручении.

 

 

 

  и  — коэффициенты, учитывающие влияние асимметрии цикла напряжений на прочность вала соответственно при изгибе и при кручении. Эти значения зависят от механических характеристик материала.

 

 

 

 

 эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении.

Предел прочности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

Проверка:

 

 

Вывод: неравенство выполняется, запас сопротивлений усталости обеспечен.

 

 

 

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

10

 

4. Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

11

Проверка вала на статическую прочность.

Определим эквивалентное  напряжение по формуле:

 

 

 

 

 

 

Предельно допускаемое напряжение , принимают близкими к пределу текучести но меньше, с некоторым запасом.

 

 МПа

=47,7 Мпа

 

 

 

Вывод: неравенство выполняется, запас статической прочности обеспечен.

 

 

 

 

 

Изм.

Лист.

№ докум.

Подпись

Дата

Лист.

12

  

   Список использованной литературы:

  1.Федоров С.В. Детали машин. Раздел “ Выбор электродвигателя”, ”кинематический и силовой расчет элементарного привода” . Методическое пособие по курсовому проектированию для студентов высших учебных заведений.-Калининград: изд. КГТУ. 2010 г.

2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений.-Москва, 2009 г.

3. Детали машин по курсовому проектированию для студентов высших учебных заведений специальностей 170600 – Машин и аппараты пищевых производств и 271300 – Пищевая инженерия малых предприятий. – КГТУ; О.В. Шарков Калининград. Издательство КГТУ, 2002-2011 г.