Проектирование редуктора, Расчет валов на прочность - Методика конструирования узлов и деталей винтового подъемника
Ориентировочный расчет ведомого вала
Диаметр вала определим по формуле:
,
Где Т2 = 30 Нм.
1,5-10-2 = 15 мм.
DБП dп + 3,2r = 22 мм,
Где r - радиус гантели.
Предварительный расчет тихоходных валов
Бурт под колесо - 23 мм;
Шейка под зубчатое колесо - 18 мм;
Выходной конец вала - 10 мм.
Определение размеров зубчатых колес.
DСТ 1,6dв = 54 мм.
Толщина обода: да = (3...4,0)min = 5 мм.
Толщина диска: С = (0,1...0,17)Re = 7 мм.
Внутренний диаметр обода: D0 doe - 2b = 110 мм.
Диаметр центровой окружности: Dотв = 0,5(D0 + dст) = 80 мм.
Толщина стенки корпуса 6мм.
Расчет валов на прочность
Расчет винта на совместное действие изгиба и кручения
Вращающий момент на быстроходном валу редуктора Т1 = 103 Нм.
Ft1 = Ft2 = 533 Н; Fа1 = Fr2 = 53 Н; Fr1 = Fа2 = 186 Н.
Допускаемое напряжение изгиба при систематическом цикле напряжений определяется по формуле:
[и]-1 = {-1/([h]K)}Kри,
Где -1 - предел выносливости;
K = 1,2 - эффективный коэффициент запаса прочности для опасного сечения;
Kри = 1 - коэффициент ретиманагрузки при расчете на изгиб.
- -1 = 0,35 - в + 70 [5;c.9]; -1 = 0,25 в; -1 = 0,35 - 850 + 70 = 367; -1 = 0,25 550 = 212;
[и]-1 = {367/3-2}1 = 100 МПа.
Быстроходный вал
Составляем расчетную схему вала. Строим эпюры изгибающих моментов в вертикальной плоскости xoy.
Ft1 = 533 Н; Fа1 = 53 Н; Fr1 = 186 Н;
M(В) = - RCX 0,02 - Ft1 0,015 = 0;
RCX = - 399 Н (меняем знак);
МизгХ(С) = RCX-0 = 0;
МизХ(В) = RCX-0,022 = 8,78 Нм;
RВX = 896Н.
Проверяем: RВX - - RCX = 0.
Рассмотрим zoy:
M(C) = - RBz 0,022 - Fr 0,037 + Fa - 0,02 = 0;
RВz = 363Н;
M(B) = - RCz 0,022 - Fr 0,015 + Fa 0,022 = 0;
RCz = 80 Н.
Миз(C) = 0; Миз(В) = RCz-0,022 = 24 Нм;
Миз(А) = RА-0,021- RВz-0,015+ RСz-0,037 =
= 53-0,021- 363-0,015 + 80-0,037 = -1,5нм;
Проверяем: Fr - RВz - RCz = 0; Т1 = 8 Нм.
Построим эпюры крутящих и изгибающих моментов (рисунок6.1).
Вычислим наибольшее напряжение изгиба и кручения для опасного сечения:
Для шестерни
Рисунок 6.1
Для тихоходного вала
Рисунок 6.2
Суммарный изгибающий момент:
Миз = = = 9,2 НМ;
;
.
Определим эквивалентные напряжения по энергетической теории прочности:
Экв = ;
Экв = = 37,5 МПа 100МПа.
Прочность в сечении обеспечена.
Тихоходный вал
Ft2 = 533 Н; Fа2 = 186 Н; Fr1 = 53 Н;
Raz = Rcz - Fr = 0;
M(А) = - Fr 0,047 - Fa 0,04 + Rcz 0,07 = 0;
RCz = 142 Н;
M(С) = Fr 0,022 - Fa 0,04 - RАz 0,07 = 0;
RАz = 71,4 Н;
Миз(А) = Миз(С) = 0;
Миз(С) = - RАz-0,047= - 71,4-0,047 = -3,384 Нм.
В плоскости zox:
МX(С) = RАX-0,07 + Ft2 -0,02 = 0;
RАX = 1674 Н;
M(B) = Ra X 0,047 = 167 0,048 = 8 Нм;
M(А) = - Ft 0,047 = RC X 0,07 = 0;
RCX = 357 Н.
Встроим опору крутящих моментов Т2 =30 Нм от середины ступицы зубчатого колеса.
Вычислим наибольшее напряжение изгиба и кручения для опасных сечений. Сечение В ослаблено шпоночным пазом.
Определим геометрические характеристики сечения:
- осевой момент сопротивления
Wи = 0,1d3 - = 210-6 м3;
- полярный момент сопротивления
Wк = 0,2d3 - = 4,310-6 м3;
Миз = = 12,8 Нм;
;
Экв = = 14 МПа 100МПа = []-1.
Уточненный расчет валов на усталостную прочность
Определим запас усталостной прочности ведомого вала в сечении В. В этом сечении имеет место концентрация напряжений.
Момент в сечении В:
Миз = = 12,8 Нм;
По таблице 2 [4;c.20]:
Wи = 210-6 м3;
Wи = 4,310-6 м3.
Определим нормальные напряжения:
И = а = Mиз / Wи = 6,13 МПа.
Напряжение кручения:
К = Т2 / Wк = 7,5 МПа.
При отнулевом цикле амплитуда изменения касательных напряжений:
А = m = к/2 = 4 МПа.
В = 700 МПа.
К/Е = 2,8.
Для касательных напряжений:
= 0,2; = 0,1 (таблица 3 {4;c.21]).
Коэффициент запаса прочности найдем по формулам:
N = -1/(K - a / E + m);
N = -1/(K - a / E + m);
M = = = 0,71 МПа.
N = = 21,2;
N = = 9,37.
Коэффициент запаса прочности определим по формуле:
N = = = 8,5
8,5 2, следовательно усталостная прочность вала в сечении В обеспечена.
Похожие статьи
-
Определение крутящего момента на винте Крутящий момент на винте Мкр определим по формуле, [2с.507]; ; (3.1) = 0,75 1кНм. Требуемая мощность на выходе...
-
При проектном расчете определяется диаметр выходного конца вала или диаметр под шестерней для промежуточных валов. Расчет ведется на чистое кручение по...
-
1. Среднее давление между рабочими поверхностями резьбы винта и гайки: Где Н1 - рабочая высота профиля резьбы (для трапециидальной резьбы), Н1 = 0,5 * Рр...
-
Расчет ведомого вала - Конструирование узлов и деталей машин
Производим расчет для опасного сечения (рис.11) (канавка для выхода шлифовального круга): Где - коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям; -...
-
Расчет валов на выносливость, Расчет ведущего вала - Конструирование узлов и деталей машин
Расчет ведущего вала Производим расчет для опасного сечения (рис.10) (канавка для выхода шлифовального круга): Где - коэффициент запаса прочности по...
-
Схема привода Рисунок 1.1 1 - двигатель 2 - муфта 3 - конический редактор 4 - гайка 6 - стол 7 - муфта Устройство и работа привода Привод винтового...
-
Определяем общее передаточное отношение механизма передвижения крана по формуле: I= (7) Где nДв -число оборотов ротора двигателя: NХ. д - число оборотов...
-
Методика расчета Для закрепления на валах зубчатых колес и муфт применены призматические шпонки, выполненные по ГОСТ 23360-78 (рис. 12). Рисунок 12 -...
-
Определение межосевого расстояния и параметров зубчатых колес второй ступени. В соответствиями с указаниями [1] принимаем = 490 М; = 1,01; = 0,1; =427...
-
Расчет вала на статическую прочность в рассматриваемом сечении - Расчет валов редуктора
Проверку статической прочности производят в целях предупреждения пластических деформаций в период действия кратковременных перегрузок (например, при...
-
Расчет на усталостную прочность (на выносливость) - Расчет валов редуктора
Амплитудные напряжения цикла МПа, МПа при непрерывном вращении (нереверсивном). Средние напряжения цикла МПа, МПа при нереверсивном вращении. В сечении 2...
-
Проверочный расчет валов - Проектирование одноступенчатого редуктора общего назначения
Тихоходный вал 1. Реакции в опорах подшипников : RСу=786,73555 Н; RDу=2755,4355 Н. 2. Значение изгибающих моментов в вертикальной и горизонтальных...
-
С целью понижения габаритов передачи, получения высокой изгибной и контактной выносливости зубьев выбираем для шестерни и колеса материал сталь 45....
-
Сжатые винты проверяют на устойчивость по условию устойчивости: , Где - расчетный коэффициент запаса устойчивости; - допускаемый коэффициент запаса...
-
Ориентировочный расчет вала, Расчет на статическую прочность - Расчет валов редуктора
Диаметр вала под колесом Мм; МПа. С учетом внутреннего диаметра под подшипник, равного 40 мм, и для повышения жесткости вала принимаем диаметр под...
-
, Предел изгибной выносливости [1, табл. 6,16]. [1, табл. 6,16]. S F =1,75 - коэффициент безопасности [3, табл. 8.9]. Коэффициент долговечности: , Q=6 -...
-
Расчет вала на сопротивление усталости в рассматриваемом сечении - Расчет валов редуктора
Уточненные расчеты на сопротивление усталости отражают влияние разновидности цикла напряжений, статических и усталостных характеристик материалов,...
-
Проверяем пригодность роликоподшипников конических однорядных по ГОСТ 333-79, условное обозначение - 7202. Проверим пригодность подшипника по [8;c.103]:...
-
Расчет валов на прочность Расчет на прочность представлен с учетом рекомендаций стандарта [1]. Так как невозможно учесть все виды нагружений в одном...
-
Проверка прочности стяжных винтов тихоходного вала. Максимальная реакция в вертикальной плоскости опоры подшипника С - RСу=7661,3 Н. диаметр винта...
-
Введение - Методика конструирования узлов и деталей винтового подъемника
Актуальность выбранной темы. Важную роль на уроках труда, черчения и др. предметов, в школе играют наглядные средства обучения. Они служат для более...
-
Контактная выносливость устанавливается сопоставлением действующих в полюсе зацепления расчетного и допускаемого контактных напряжений: . Контактное...
-
Конструктивные схемы крепления валов перемешивающих устройств В большинстве аппаратов химической технологии с целью интенсификации проводимых процессов...
-
Опорные реакции в плоскости YOZ от сил и , Н; , Опорные реакции в плоскости XOZ от силы , Н; , Н. Опорные реакции от консольной силы муфты определяем...
-
Расчет передач, Расчет пликлиноременной передачи - Конструирование узлов и деталей машин
Расчет пликлиноременной передачи Рисунок 3.1 - Параметры поперечного сечения поликлиновых ремней 1. Сечение ремня и размеры сечения (рис.3.1). - сечение...
-
Поправочный расчет - Кинематический расчет привода главного движения станка мод. ВМ127М
Геометрический и прочностной расчет зубчатых колес. Для дальнейших расчетов необходимо рассчитать крутящий моменты На входном валу: Н-м Где Р1 = Рдв = 3...
-
Выбор и проверка работоспособности подшипников Для радиальных шариковых подшипников номинальная нагрузка и номинальный срок службы связаны формулой: (27)...
-
Утонченный расчет валов - Редуктор двухступенчатый цилиндрический
Утонченный расчет валов позволяет учесть влияние концентрации напряжений и абсолютных размеров вала на его прочность. Цель расчета - определение запаса...
-
Уточненный расчет валов - Проект привода к цепному конвейеру
Червячный вал проверять на прочность не следует, так как размеры его поперечных сечений, принятые при конструировании после расчета геометрических...
-
Расчет валов редуктора - Расчет редуктора электродвигателя
Ведущий вал. Силы, действующие в зацеплении прямозубой зубчатой передачи: - окружная сила: - радиальная сила: Из предварительной компоновки: расстояния...
-
В основу методики расчета эвольвентных зубчатых передач внешнего зацепления положена система расчета диаметров окружностей вершин колес, при которой в...
-
Конструирование зубчатых колес Таблица 10.2 - Цилиндрических зубчатых колес, мм Элемент колеса Параметр Способ получения заготовки Ковка Обод Диаметр...
-
Вывод, Библиографический список - Методика конструирования узлов и деталей винтового подъемника
В данной дипломной работе представлены разработки следующих вопросов: 1. Расчет и проектирование винтового механизма. 2. Выбор электродвигателя....
-
Проверочный расчет валов - Проектирование и применение токарного станка модели 1К660Ф3
Проверочный расчет на прочность и жесткость двухопорных валов произведем с помощью ЭВМ. В ней учитывается тип зубчатой передачи, передающий крутящий...
-
Проверочный расчет зубчатых колес - Проектирование и применение токарного станка модели 1К660Ф3
Проверочный расчет по контактным и изгибным напряжениям, который произведем с помощью ЭВМ, позволяет одновременно производить анализ работоспособности...
-
Финансовый план - Методика конструирования узлов и деталей винтового подъемника
Расчет себестоимости производства единицы продукции Таблица № п/п Статьи затрат Сумма Тыс руб. Обоснование 1 Сырье и основные материалы 90 Таблица 8. 1 2...
-
Наладка станка заключается в установке инструментов и деталей, их закреплении, настройке инструмента резания, подаче, скорости резания. Настройка на...
-
Угловая скорость ходового колеса: ,(11). Определим требуемое передаточное число: ,(13) Принимаем редуктор Ц3вкф-125 с передаточным числом ; диаметр...
-
Предварительный расчет валов Конструкция вала зависит от шипа и размеров расположенных на нем деталей и способа закрепления в окружном и осевом...
-
Расчет на износостойкость по среднему удельному давлению Расчет на износостойкость по среднему удельному давлению производится по формуле: ; Где: Q -...
Проектирование редуктора, Расчет валов на прочность - Методика конструирования узлов и деталей винтового подъемника