![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
|
Статическую прочность валов КП проверяют при совместном действии изгиба и кручения. Исходными данными являются:
- максимальный крутящий момент Tmax на ведущем валу КП;
- передаточное число um от ведущего вала до рассчитываемого;
- размеры опасного сечения вала (наружный и внутренний диаметры вала, размеры шлицов, шпоночных соединений и др.);
- материал и термообработка вала;
- характеристики материала вала (пределы текучести σ т и прочности σ в при изгибе, пределы текучести τ т и прочности τ в при кручении, МПа);
- геометрические параметры соединённых с валом колёс.
Валы передают крутящий момент и испытывают изгиб под действием сил, действующих в зубчатых зацеплениях. Эти силы можно разложить на три составляющие:
- окружную силу Ft = ;
- радиальную силу Fr = ;
- осевую силу Fa = ; (
где αωt – угол зацепления в торцовом сечении.
Вычислим эти силы и расставим их на схеме.
Окружная сила:
Ft =
Для этого в начале вычислим отдельно:
= 114 * 1,6 = 182,4 – это для промежуточного вала
= 182,4* 2,35 = 428,64 Н*М
= 182,4 *1,19 = 217,05 Н*М
= 182,4 * 0,5 = 91,2 Н*М
= 182,4 * 0,75 = 136,8 Н*М
Вычислим окружные силы:
Ft1 = = 9800 Н
Ft2 = = 3300 Н
Ft3 = = 6130 Н
Ft4 = = 4300 Н
Ft5 = = 3150 Н
Ft6 = = 5300 Н
Ft7 = = 1700 Н
Ft8 = = 7050 Н
Ft9 = = 3600 Н
Ft10 = = 3800 Н
Радиальная сила:
Fr =
Вычислим радиальные силы:
Fr1 = = 5150 Н
Fr3 = 3210 Н
Fr5 = 1641 Н
Fr7 = 8900 Н
Fr2 = 1730 Н
Fr4 = 2250 Н
Fr6 = 2762 Н
Fr8 = 3690 Н
Fr9 = 1544 Н
Fr10 = 9720 Н
Осевая сила:
Fa =
Посчитаем:
Fa1 = = 9600 Н
Fa3 = 3021 Н
Fa5 = 1506 Н
Fa7 = 856 Н
Fa2 = 1630 Н
Fa4 = 2131 Н
Fa6 = 2574 Н
Fa8 = 3446 Н
Fa9 = 4807 Н
Fa10 = 1846 Н
Определение реакций опор основано на методах теоретической механики и сопротивления материалов. Определим радиальные реакции на опорах вала:
Промежуточный вал.
Пример расчётов:
RyA10-6 = =
= 5499
RyB10-6 = =
= 1974
RzA10-6 = =
= -287
RzB10-6 = =
= 1213
Остальные реакции опор рассчитываются так же.
RyA10-8 = 5676
RyA10-4 = 6792
RyA10-2 = 7293
RyB10-8 = 2990
RyB10-4 = 6465
RyB10-2 = 2647
RzA10-8 = -102
RzA10-4 = 2027
RzA10-2 = 2986
RzB10-8 = 3147
RzB10-4 = 2527
RzB10-2 = 2486
Ведомый вал.
Пример расчётов:
RyA5 = =
= 1276
RyB5 = =
= 365
RzA5 = =
= 2451
RzB5 = =
= 699
Остальные реакции делаются похоже.
RyA7 = 4944
RyA3 = 1127
RyA1 = 663
RyB7 = 1817
RyB3 = 712
RyB1 = 665
RzA7 = 944
RzA3 = 2154
RzA1 = 1269
RzB7 = 378
RzB3 = 1251
RzB1 = 2174
Ведущий вал
RyA9 = = 1544
RzA9 = =
= 3064
Расчёт моментов:
Определяют изгибающие моменты в горизонтальной Мг и вертикальной Мв плоскостях для каждой передачи. Рассмотрим определение изгибающих моментов для промежуточного вала.
Для вертикальной плоскости:
МвЕ = REy ∙ a; МвН = RHy ∙ (k + s);
Мв2 = МвЕ + Fа2 ∙ ; Мв5 = МвН + Fа5 ∙
.
Для горизонтальной плоскости:
Мг2 = REz ∙ a; Мг5 = RHz ∙ (a + b + c + e) – Ft1 ∙ a
Пример расчётов для вертикальной плоскости:
МвЕ10-6 = REy10 ∙ a = 5499* 0,04385 = 191,6 Н∙м
МвН10-6 = RHy6∙ (в+г+д+е) = 1974 * (0,0599 + 0,05495 + 0,0597+0,03485) =413,3 Н∙м
Мв10 = МвЕ10-6 + Fа10 ∙ = 191,6 + 1846 ∙
= 254,2 Н∙м
Мв6 = МвН10-6 + Fа6 ∙ = 413,3 + 2574∙
= 500,5 Н∙м
Остальные вычисления делаются похоже.
Мв8 = 937,5 Н∙м
Мв4 = 732,02 Н∙м
Мв2 = 342,8 Н∙м
Мв5 = 334,5 Н∙м
Мв7 = 743,5 Н∙м
Мв3 = 213,4 Н∙м
Мв1 = 245,34 Н∙м
Мв9 = 423,4 Н∙м
Пример расчётов для горизонтальной плоскости:
Мг10 = REz10 ∙ a = 1974 * 0,03485 = 68,8 Н∙м
Мг6 = RHz6 ∙ (a + б) – Ft6 ∙ a = 1213 * (0,03485 + 0,0597) – 5300 * 0,03485 = -70,61Н∙м
Остальные расчёты делаются так же.
Мг3 = -495,7 Н∙м
Мг1 = -1710,6 Н∙м
Мг5 =122 Н∙м
Мг4 = -525,1 Н∙м
Мг2 = -22,7 Н∙м
Мг8 = -180,5 Н∙м
Мг7 = -15 Н∙м
Мг9 = 106,7 Н∙м
Суммарный изгибающий момент Ми равен:
Ми =
Пример расчётов:
М и1 = =
= 1727 Н∙м
М и2 = 344 Н∙м
М и3 = 539 Н∙м
М и4 = 900 Н∙м
М и5 = 355 Н∙м
М и6 = 505 Н∙м
М и7 = 743 Н∙м
М и8 = 954 Н∙м
М и9 = 448 Н∙м
М и10 = 263 Н∙м
Результирующий момент от действия изгиба и кручения:
М рез =
где Т к max – максимальный крутящий момент, воспринимаемый валом на i -той передаче (Т к max = ui Tj max), α – коэффициент, учитывающий различие в характеристиках циклов напряжений изгиба и кручения. Для нереверсивной передачи:
α = 2
Тк max10-6-8-4-2 = 1,6 * 144 = 182,4 об/мин
Тк max1 = 1,6 * 114 * 2,35 = 428,6 об/мин
Тк max3= 1,6 * 114 * 1,19 = 217,05 об/мин
Тк max7 = 1,6 * 114 * 0,5 = 91,2 об/мин
Тк max5 = 1,6 * 114 * 0,75 = 136,8 об/мин
Тк max9 = 1,6 * 114 * 1,6 = 291 об/мин
Пример расчётов:
Мрез1 =
Мрез1 = = 1928 Н∙м
Мрез2 = 501 Н∙м
Мрез3 = 692 Н∙м
Мрез4 = 971 Н∙м
Мрез5 = 448 Н∙м
Мрез6 = 623 Н∙м
Мрез7 = 765 Н∙м
Мрез8 = 1021 Н∙м
Мрез9 = 734 Н∙м
Мрез10 = 450 Н∙м
Расчётный диаметр вала, работающего на изгиб и кручение, определяется по формуле:
d В ≈
Пример расчётов:
d В1 ≈ =
= 5,16 мм
Все вычисления считаются так же.
d В2 ≈ 3,3 мм
d В3 ≈ 3,7 мм
d В4 ≈ 4,1 мм
d В5 ≈ 3,2 мм
d В6 ≈ 3,5 мм
d В7 ≈ 3,8 мм
d В8 ≈ 3,2 мм
d В9 ≈ 3,7 мм
d В10 ≈ 3,2 мм
Дата публикования: 2015-07-22; Прочитано: 310 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!