Проверочный расчет валов - Проектирование привода ленточного транспортера

Проверочный расчет входного вала.

Исходные данные, известные из предыдущих расчетов:

FT1 = 1467 H;

FR1 = 515 H;

FA1 = 115 H;

Fоп=336 Н

Опорные реакции в вертикальной плоскости:

Проверка

Опорные реакции в горизонтальной плоскости:

Проверка

Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов

В вертикальной плоскости:

MY1 = Fа1D1/2= 11550/2=2875 Нмм

MY2 = Fа1D1/2-Fr1l1 = 11550/2-51535=-15150 Нмм

MY3 =0

В горизонтальной плоскости:

MX1 = 0

MX2 = FT1 l 1 = 1467 35 =51345Нмм

MX3 = 0

MX4 = - FОП L ОП/ =-336 55 =-18480Нмм

Эпюра крутящих моментов :

M1к = FA1 d 1/2= 11550/2=2875 Нмм

Назначение опасных сечений.

Основываясь на эпюрах изгибающих и крутящего моментов и эскизе вала, назначаем сечение, для которого будет выполняться расчет. Это опасное сечение в точке 2.

Проверка прочности вала в сечении 2.

Суммарный изгибающий момент в сечении 2:

Моменты сопротивления сечения вала-шестерни:

Напряжения изгиба:

Напряжения кручения:

Пределы выносливости материала (таблица 3[5]):

-1 = 360 МПа;-1 = 210 МПа.

Коэффициенты, характеризующие чувствительность материала к асимметрии цикла напряжений для стали 40ХН:

= 0.15; = 0.1

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений для стали 40ХН с пределом прочности В = 820 МПа (по таблице 4[5]):

K = 2.4; K = 1.8

Коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения при d = 40 мм (по таблице 6[5]):

= 0.70; = 0.70

Коэффициент влияния шероховатости поверхности (по таблице 7[5]):

KF = 1.12

Коэффициент влияния поверхности упрочнения (по таблице 8[3]):

KV = 1.3

Коэффициент перехода от пределов выносливости образцов к пределу выносливости деталей.

По нормальным напряжениям:

По касательным напряжениям:

Коэффициент запаса только по нормальным напряжениям изгиба:

Коэффициент запаса только по касательным напряжениям кручения:

Коэффициент запаса сопротивлению усталости:

Проверочный расчет промежуточного вала.

Исходные данные, известные из предыдущих расчетов:

FT2 =1467 H;

FR2 = 115 H;

FA2 =515 H;

FT3 = 3687 H;

FR3 = 1341 H;

FA3=0.

Опорные реакции в горизонтальной плоскости:

Проверка

Опорные реакции в вертикальной плоскости:

Проверка -

Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов в горизонтальной плоскости:

MY1 = - FT225 =-8918 Нмм

MY2 =-FT334 =-143825 Нмм

В вертикальной плоскости:

MX1 = FT25 = 9178мм

MX2 = FT25 - Fa D2/2 =2414Hмм

Эпюра крутящих моментов :

M2к = FA2 D 2/2=85297 Нмм

Назначение опасных сечений.

Основываясь на эпюрах изгибающих и крутящего моментов и эскизе вала, назначаем сечение, для которого будет выполняться расчет. Это опасное сечение в точке 3.

Проверка прочности вала в сечении 3.

Суммарный изгибающий момент в сечении 1:

Моменты сопротивления сечения диаметр впадин вала-шестерни промежуточного вала:

Напряжения изгиба:

Напряжения кручения:

Необходимые коэффициенты выбираем по п.5.5.

Коэффициент запаса только по нормальным напряжениям изгиба:

Коэффициент запаса сопротивлению усталости:

Проверочный расчет выходного вала.

Исходные данные, известные из предыдущих расчетов:

FT4 = 3687 H;

FR4 = 1341 H;

FМ = T3 /RСр= 355/0,095=3776 Н.

Опорные реакции в горизонтальной плоскости:

Опорные реакции в вертикальной плоскости:

Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов в горизонтальной плоскости:

MY1 = - Fm60 =334224 Нмм

MY2 =FR480 =98960 Нмм

В вертикальной плоскости:

MX1 = Ft30 =1471800Hмм

Эпюра крутящих моментов :

M2к = FT4 d 4/2= 3687192/2=1551215 Нмм

Назначение опасных сечений.

Основываясь на эпюрах изгибающих и крутящего моментов и эскизе вала, назначаем сечение, для которого будет выполняться расчет. Это опасное сечение в точке A.

Проверка прочности вала в сечении A.