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 пуске).

Этим расчетом определяются коэффициенты запаса прочности по текучести в опасных сечениях вала и сравниваются с допускаемым коэффициентом запаса.

Последовательность расчета [1].

    1. По чертежу вала, полученному из эскизной компоновки редуктора, составляют расчетную схему, на которой наносят в аксонометрии все внешние силы, нагружающие вал, приводя плоскости их действия к двум взаимно перпендикулярным плоскостям (горизонтальной XOZ и вертикальной YOZ). 2. Затем определяют реакции опор в горизонтальной и вертикальной плоскости. В этих же плоскостях строят эпюры изгибающих моментов MX , MY и крутящего момента T .

Примечание - В случае наличия муфты строят отдельную эпюру изгибающего момента MК От возникающей кривошипной силы муфты(таблица А.15), нагружающей вал консольно. Консольная кривошипная сила от муфты вращается вместе с валом, и такая схема расчета обеспечивает ее учет при самом опасном случае воздействия.

3. Предположительно устанавливают опасные сечения, исходя из эпюр моментов, размеров сечения и концентратора напряжений.

4. Определяют суммарные изгибающие моменты в опасных сечениях по формуле, (1.2)

А при наличии муфты

. (1.3)

Консольную силу от действия гибкой передачи (ременной или цепной) раскладывают на две составляющие по указанным плоскостям.

5. Определяют нормальные и касательные напряжения в рассматриваемом сечении вала по формулам

, (1.4)

, (1.5)

Где - осевая сила, действующая на вал (для промежуточного вала - алгебраическая сумма осевых сил, действующих на вал); , , - площадь, осевой и полярный моменты сопротивления поперечного нетто - сечения вала в опасном его сечении, учитывая тип соединения (с посадкой, шпоночное или шлицевое).

формы поперечных сечений валов

Рисунок 1 - Формы поперечных сечений валов

- осевой момент сопротивления для сплошного круглого сечения диаметром D.

- осевой момент сопротивления для полого круглого сечения,

Где - коэффициент пересчета (таблица А.3). - осевой момент сопротивления для вала с одной призматической шпонкой.

Примечание - Значения моментов сопротивления приведены в таблице А.5.

- осевой момент сопротивления для шлицевого вала с прямобочными шлицами.

Примечание - Значения моментов сопротивления приведены в таблице А.4.

- площадь поперечного сечения для сплошного круглого сечения диаметром D.

- площадь поперечного сечения для полого круглого сечения.

- площадь поперечного сечения для вала с одной призматической шпонкой.

- площадь поперечного сечения для шлицевого вала с прямобочными шлицами.

- полярный момент сопротивления для сплошного круглого сечения диаметром D.

- полярный момент сопротивления для полого круглого сечения.

- полярный момент сопротивления для вала с одной призматической шпонкой.

Примечание - Значения моментов сопротивления приведены в таблице А.5.

- полярный момент сопротивления для шлицевого вала.

Для Вала - шестерни в сечении по зубьям геометрические характеристики поперечного сечения определяют как для сплошного сечения по начальному диаметру DW, а для Вала червяка - по диаметру впадин DF .

6. Определяют частные коэффициенты запасов прочности по нормальным SТ и касательным STф напряжениям

SТ =; STф =, (1.6)

, - пределы текучести материала вала по нормальным и касательным напряжениям, МПа (таблица А.2).

7. Определяют общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести по гипотезе прочности максимальных касательных напряжений в опасных сечениях вала

, (1.7)

1,3...2,0 - допустимые значения для коэффициента запаса прочности по текучести; - коэффициент перегрузки (из каталога на электродвигатель); - максимальный кратковременно действующий вращающий момент (момент перегрузки).

Похожие статьи




Расчет вала на статическую прочность в рассматриваемом сечении - Расчет валов редуктора

Предыдущая | Следующая