Выбор конструкционных материалов, Расчет вала на прочность - Четвертая зубчатая передача редуктора радиолокационной станции

Для того чтобы механизм правильно функционировал необходимо произвести правильный выбор конструкционных материалов.

Материалами валов, осей обычно являются углеродистые и легированные стали, обладающие высокой прочностью. В малонагруженных механизмах валы, не подвергающиеся термообработке, изготавливают из углеродистых сталей 20 (ГОСТ 1050-74) и сталей 45 (ГОСТ 1050-74).

Корпус механизма, с целью снижения общего веса, но сохранения достаточной жесткости, выполним из СТ-8кп (ГОСТ 4784-74).

Выбор материалов для данного механизма представлен в таблице 2.

Таблица 2 - Выбор материалов

Деталь

Материал

Твердость

HB, МПа

Предел прочности

Модуль Юнга

Коэффициент Пуассона

Вал, шестерня

Сталь 45

ГОСТ 1050-74

229

598

0.3

Зубчатое колесо

Латунь Л59

ГОСТ 15527-70

275

0.3

Корпус

Сталь 08 КП ГОСТ 1050-74

110

320

0.3
Расчет вала на прочность

Для валов механизмов РЭС, несущих незначительные нагрузки, можно ограничиться приближенным расчетом по эквивалентным приведенным напряжениям, учитывающим по энергетической теории прочности все виды деформаций.

Тогда условие прочности вала в опасном сечении имеет вид

(27)

Где - приведенное напряжение, ;

- напряжение изгиба, ;

- напряжение сжатия, ;

- допускаемое напряжение изгиба, МПа.

Напряжение изгиба

(28)

Где - диаметр вала, ;

МР - расчетный изгибающий момент,;

W - осевой момент сопротивления сечения вала, .

Напряжение сжатия

(29)

Где - окружная сила,

Напряжение кручения

(30)

Где - крутящий момент,

Изгибающий момент определим из формулы

, (31)

, (32)

, (33)

Где, - изгибающие моменты в плоскостных ОХY и ОХZ.

Зная, что сила радиального давления FR = 0,29 Н, а окружная сила FT = 0,8 Н, диаметр вала d = 1,5 мм, то

,

.

Тогда по формуле (31), найдем

Согласно формулам (28), (29) и (30)

;

;

.

Тогда по формуле (27) определяем условие прочности вала

.

Допускаемое напряжение изгиба для углеродистых сталей можно принять. Получим. Исходя из этого выражения, условие прочности выполняется.

Схемы нагружения вала и эпюры изгибающего момента и поперечной силы Q изображены на рисунках 2 и 3.

Похожие статьи




Выбор конструкционных материалов, Расчет вала на прочность - Четвертая зубчатая передача редуктора радиолокационной станции

Предыдущая | Следующая