Здавалка
Главная | Обратная связь

Расчет опасных сечений (концентратор - галтель)



Исходные данные:

Крутящий момент в опасном сечении T 365,63 Н·м
Изгибающий момент на выходном валу Мs 441,66 Н·м
Наименьший диаметр вала d 42 мм
Реверсивность вала: не реверсивный
Наличие технологического упрочнения: нет

Материал:

Материал: таблица 1 Сталь 45
Диаметр заготовки d таблица 1 <=60 мм.
Твердость HB таблица 1 240…270
Предел прочности σв таблица 1 785 МПа
Предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле изменения напряжений изгиба σ-1 таблица 1 383 МПа
Предел выносливости гладкого образца при симметричном цикле изменения напряжений кручения τ-1 таблица 1 226 МПа

Расчет:

Параметр Формула Значение
Коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений при изгибе ψσ страница 5 0,1
Коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений при кручении ψτ страница 5 0,05
Масштабный фактор εσ таблица 4 0,84
Масштабный фактор ετ таблица 4 0,78
Отношение высоты ступицы h к радиусу скругления r, и отношение r к d - диаметру вала выбор пользователя 1 0.01
Эффективный коэффициент концентраций напряжений Kσ таблица 2 1,45
Эффективный коэффициент концентраций напряжений Kτ таблица 2 1,3
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений в зависимости от шероховатости поверхности Kσn и Kτn таблица 5 1,1
Эффективный коэффициент концентрации напряжений для детали Kσd Kσd=(Kσ+Kσn -1)/εσ 1,84
Эффективный коэффициент концентрации напряжений для детали Kτd Kτd=(Kτ+Kτn -1)/ετ 1,79
Осевой момент сопротивления W0 W0=π·d3/32 7273,57 мм3
Осевой момент сопротивления Wp Wp=π·d3/16 14547,14 мм3
Амплитуда номинальных напряжений изгиба σA σA=σ=Mизг сум·103/(0,1·d3) 60,72 МПа
Амплитуда номинальных напряжений изгиба τA τA=τ=Tкр·103/(0,4·d3) 25,13 МПа
Коэффициент запаса прочности для нормальных напряжений nσ nσ-1/(Kσd·σAσ·σm) 3,42
Коэффициент запаса прочности для касательных напряжений nτ nτ-1/(Kτd·τAτ·τm) 9,77
Общий коэффициент запаса прочности n 3,22

 

 

11. Расчет пары подшипников

 

11.1Выходной вал

Параметры подшипника d = 45 мм, D = 100 мм,

В = 25 мм, Сr = 61400Н, С0r = 37000 Н.

Частота вращения n=95,73об/мин (вращение внутреннего кольца);

Радиальная сила на левом подшипнике Rs1=4446,03 Н
На правый подшипник действует сила Rs2=7818,67 Н

 

Левый подшипник:

Правый подшипник:

где а1 – коэффициент надежности (таблица 12.2.1);

а2,3 - коэффициент совместного влияния качества металла и условий экс-

плуатации (таблица 12.2.2);

Сr – динамическая грузоподъемность (определяется при выборе под-

шипника см. приложения), Н;

Рэ – эквивалентная нагрузка, Н;

β – показатель степени при определении ресурса работы подшипника

(шарикоые β=3, роликовые β=10/3≈3,33);

n – частота вращения вала подшипника, об/мин.

 

Левый подшипник:

Правый подшипник:

 

где Х – коэффициент радиальной динамической нагрузки (таблица 12.2.3);

V - коэффициент вращения (V = 1 – при вращении внутреннего кольца,

V = 1,2 – при вращении внешнего кольца);

Rs – суммарная радиальная сила действующая на подшипник, Н;

Y – коэффициент осевой динамической нагрузки (таблица 12.2.3);

FA – эквивалентная осевая сила (таблица 12.2.4 согласно заданной схемы

нагружения), Н;

Кб – коэффициент безопасности (таблица 12.2.5);

Кт – температурный коэффициент (таблица 12.2.6).

 

Исходные данные:

Наименование Источник Величина
Радиальная нагрузка действующая на левом подшипнике Rs1   4446,03 Н
Радиальная нагрузка действующая на правом подшипнике Rs2   7818,67 Н
Осевая нагрузка Fa   2000 Н
Частота вращения n   95,73 об/мин-1
Необходимый ресурс работы Lh   2000 ч
Коэффициент вращения V  
Температурный коэффициент Кт таблица 12.2.6
Коэффициент безопасности Кб таблица 12.2.5
Коэффициент надеждности а1 таблица 12.2.1
Обобщенный коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации а2,3 таблица 12.2.2 0,75

 

Подшипник:

Номер подшипника
Тип подшипника Шариковый радиально-упорный
Серия подшипника средняя
Внутренний диаметр подшипника d 45 мм
Наружний диаметр подшипника D 100 мм
Ширина подшипника В 25 мм
Показатель степени β
Угол контакта α 26°0'0''
Динамическая грузоподъемность Cr 61400 Н
Статическая грузоподъемность C0r 37000000 Н

 

Расчеты:

Наименование Источник Левый подшипник Правый подшипник
Коэффициент минимальной осевой нагрузки е' таблица 12.2.3 0,68 0,68
Осевая составляющая радиальной нагрузки S S=е'·Rs 3023,3004 H 5316,6956 H
Эквивалентная осевая сила FA таблица 12.2.4 3316,6956 H 3316,6956 H
Коэффициент минимальной осевой нагрузки е таблица 12.2.3 0,68
Коэффициент радиальной динамической нагрузки X таблица 12.2.3 0,45
Коэффициент осевой динамической нагрузки Y таблица 12.2.3 3,459
Эквивалентная нагрузка Pэ Pэ=(X·V·Rs·+Y·FA)·Kб·Kт 4446,03 H 21908,85 H
Ресурс работы L L=a1·a2, 3·(Cr/Pэ)β 1975,37 16,5
Ресурс работы Lh Lh=106·L/(60·n) 343913,44 2872,66


Подшипник проходит по ресурсу работы


 

Заключение

 

При выполнении данной курсовой работы закрепляются знания по курсу “Основы конструирования машин”, развивается умение применять на практике теоретические сведения из ранее изученных дисциплин, приобретаются навыки работы со справочной литературой государственными и отраслевыми стандартами. Объектом разработки данной курсовой работы является привод барабанного вакуум-фильтра, состоящего из двухступенчатого соосного редуктора с цилиндрическими зубчатыми колесами, электродвигателя и ременной передачи.

В ходе выполнения курсовой работы был выбран электродвигатель, спроектирован двухступенчатый соосный редуктор, рассчитана ременная передача.

Также в ходе выполнения курсовой пработы был произведен расчет цилиндрических зубчатых передач, расчет ременной передачи, уточненный расчет валов редуктора. Подшипники качения были рассчитаны на грузоподъемность. Для смазывания редуктора выбрана система смазки и марка масла

В графической части проекта изображены общий вид привода барабанного вакуум-фильтра, сборочный чертеж двухступенчатого соосного редуктора с цилиндрическими зубчатыми колесами.


 

Приложение А

(справочное)

 

Входной вал

Исходные данные: Радиальная сила на колесе F=324,94 Н Окружная сила на колесе F=882,05 Н Осевая сила на колесе F=143,96 Н Усилие, действующее на валы, со стороны цепи R (ремня Q) =0 Н Крутящий момент T=39,62 Н·м Диаметр колеса D=87 мм Расстояние от подшипника до колеса a=55,96 мм Расстояние от колеса до подшипника b=63,25 мм Расстояние от подшипника до звездочки (шкива) c=0 мм Расчетная схема 3.3:
Расчеты: Силы: Rx1=467,99 Н Rx2=414,05 Н Ry1=119,87 Н Ry2=205,06 Н Rs1=483,09 Н Rs2=462,04 Н Моменты горизонтальная плоскость: Мг1=26,189 Н·м Мг2=0 Н·м Моменты вертикальная плоскость: Мв1=6,708 Н·м Мв2=12,97 Н·м Моменты суммарные: Мs1=27,034 Н·м Мs2=29,224 Н·м Мs3=0 Н·м Крутящий момент: T=39,62 Н·м


Для расчета подшипников:
На левый подшипник действует сила Rs1=483,09 Н
На правый подшипник действует сила Rs2=462,04 Н
Для расчета опасных сечений:
Крутящий момент T=39,62 Н·м
Изгибающий момент Ms2=29,224 Н·м

 

 

Промежуточный вал:

Исходные данные: Радиальная сила на шестерне F=324,94 Н Окружная сила на шестерне F=882,05 Н Осевая сила на шестерне F=143,96 Н Радиальная сила на колесе F=995 Н Окружная сила на колесе F=2676,35 Н Осевая сила на колесе F=532,36 Н Крутящий момент T=120,4 Н·м Диаметр шестерни d=87 мм Диаметр колеса D=273 мм Расстояние от подшипника до колеса a=55,96 мм Расстояние от колеса до шестерни b=63,25 мм Расстояние от шестерни до подшипника c=0 мм Расчетная схема 1.1:
Расчеты: Силы: Rx1=1420 Н Rx2=374,29 Н Ry1=-29,12 Н Ry2=1349,05 Н Rs1=1420,29 Н Rs2=1400,01 Н Моменты горизонтальная плоскость: Мг1=79,463 Н·м Мг2=0 Н·м Моменты вертикальная плоскость: Мв1=-1,63 Н·м Мв2=71,038 Н·м Мв3=6,262 Н·м Мв4=0 Н·м Моменты суммарные: Мs1=79,48 Н·м Мs2=106,587 Н·м Мs3=6,262 Н·м Мs4=0 Н·м Крутящий момент: T=120,4 Н·м

 

Для расчета подшипников:
На левый подшипник действует сила Rs1=1420,29 Н
На правый подшипник действует сила Rs2=1400,01 Н
Для расчета опасных сечений:
Крутящий момент T=120,4 Н·м
Изгибающий момент Ms2=106,587 Н·м

 

 

Опасное сечение валов:

Входной вал:







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.