3 вариант (курсач 3 вар), страница 3
Описание файла
Файл "3 вариант" внутри архива находится в папке "курсач 3 вар". Документ из архива "курсач 3 вар", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "детали машин (дм)" из 6 семестр, которые можно найти в файловом архиве МАИ. Не смотря на прямую связь этого архива с МАИ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "детали машин" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "3 вариант"
Текст 3 страницы из документа "3 вариант"
: 163,58 – 470+ 525 –218,58 = 0
Построение эпюры изгибающих моментов
I участок: х = 26 мм
II участок: х = 57 мм
= 163,58 *66 –470*(57 – 26) = -5245,94 Н.мм
III участок: х = 81 мм
= 163,58 *81– 470*(98 – 26) + 525 *(81 – (26 + 31)) = 0 Н.мм
2 ) Силы, действующие по оси Z:
Уравнение моментов в точке А
= (1289,62 *(31 + 24) + 1439,65 *24) / (26 + 31 + 24)
Уравнение моментов в точке B
= (1439,65 *(26 +31) + 1289,62 *26) / (26 + 31 + 24)
: -1146,7 + 1289,62 + 1439,65 – 1427,04 = 0
Построение эпюры изгибающих моментов
I участок: х = 26 мм
II участок: х = 57 мм
= 1146,7 * 64 – 760,94*(57 – 26) = 25383,68 Н.мм
III участок: х = 81 мм
= 1146,7 *81 – 1289,62 *(81 – 26) – 1439,65 *(81 – (26 + 31)) = 0 Н.мм
Расчет на сопротивление усталости
П
nσnτ
ри расчете на усталость расчетными сечениями являются сечения с концентраторами напряжений: в данном случае это сечения со шпоночной канавкой и с галтельными переходами. Для каждого из расчетных сечений необходимо определить коэффициент запаса прочности и сравнить его с допускаемым значением [n]. Для обеспечения надежной работы должно быть [n] = 1,5…2,5. Прочность оценивают по формуле
n
(nσ2 + nτ2)1/2
=г
τ-1N
де nσ и nτ - запасы прочности по нормальным и касательным напряжениям.
nτ
τаК
Здесь σ-1N и τ-1N - пределы выносливости.
σa = τa = ,
где: MZ и MY – изгибающие моменты в расчетном сечении;
WZ – осевой момент сопротивления изгибу;
Mк – крутящий момент в расчетном сечении;
Wp – полярный момент сопротивления кручению.
К и К’ – коэффициенты снижения пределов выносливости детали, которые вычисляются по следующим формулам:
при расчете на изгиб
при расчете на кручение
К’ = (kτ/kdτ + 1/kFτ – 1)* 1/kv
где kτ и kσ - эффективные коэффициенты концентрации напряжений (зависят от концентратора); kdσ и kdτ - коэффициенты влияния размеров детали; kV – коэффициент, учитывающий повышения предела выносливости при поверхностном упрочнении (для нашего случая – kV = 1); kFσ и kFτ - коэффициенты влияния шероховатости.
1) Расчет на усталость для сечения со шпоночной канавкой
- расчет запаса прочности по нормальному напряжению nσ
σ-1 = 350 (МПа)
Значения MZ и MY определяем по эпюрам, а WZ вычисляем в соответствии с табл. 29 методического пособия [1,стр.89] по формуле:
где d – диаметр вала под шпонкой; b – ширина шпонки; t – глубина паза на валу.
= 3,14*303/32 – 8*3(33 – 3)2/2*30 = 2289,375 мм3
σa = 11,32 (МПа)
Все используемые при расчете коэффициенты берем из таблиц 32 и 33 методического пособия [1,стр. 92] и рис. 59 [1, стр.93].
nσ
350
11,32 *3,04
= = 10,17- расчет запаса прочности по касательному напряжению nσ
Значение Mк определяем по эпюрам, а Wр вычисляем в соответствии с табл. 29 методического пособия [1,стр.89] по формуле:
Wp = (πd3)/16 – bt(d – t)2/2d
где d – диаметр вала под шпонкой; b – ширина шпонки; t – глубина паза на валу.
Wp = 3,14*303/16 – 8*3(30 – 3)2/2*30 = 5007,15 мм3
τa = 1289,62 /5007,15 = 0,25 (МПа)
Все используемые при расчете коэффициенты берем из таблиц 32 и 33 методического пособия [1,стр. 92] и рис. 59 [1, стр.93]. Только определяется соотношением
kFτ = 0,575 kFσ + 0,425 = 0,575*0,96 + 0,425 = 0,977
nτ = 216/8,2*3,02 = 8,7
VIII. Расчет подшипников на долговечность
На основании экспериментальных данных установлена следующая зависимость между действующей нагрузкой и долговечностью:
где L – долговечность подшипника, млн.об.; a1, a23 – коэффициенты; С – динамическая грузоподъемность, представляющая собой радиальную нагрузку, которую подшипник с неподвижным наружным кольцом выдерживает 1 млн. об.; Р – эквивалентная нагрузка, действующая на подшипник; α - показатель степени ( равен 3 для шарикоподшипников).
Надежность подшипников общего применения соответствует вероятности безотказной работы Р = 0,9, тогда коэффициент долговечности a1 =1.
Коэффициент a23 зависит от материала, из которого изготовлен подшипник, и от условий эксплуатации. Для механизма общего применения можно принимать a23 = 1.
Эквивалентная нагрузка для радиальных подшипников определяется зависимостью
г де Х – коэффициент радиальной нагрузки, Х = 1 при отсутствии осевой силы; V - коэффициент вращения, равный 1 при вращении внутреннего кольца; Fr – радиальная нагрузка: = = - в опоре А, = = - в опоре В (следует выбрать более нагруженную опору и для нее вести проверку долговечности); kб – коэффициент безопасности (выбираем kб = 1,3…1,8 при умеренных толчках и вибрациях); kТ – температурный коэффициент, равный единице при рабочей температуре подшипника t < 100 градусов Цельсия.
Долговечность подшипника Lh (в ч) сравнивают с ресурсом механизма
где n2 – частота вращения кольца подшипника, об/мин; Т – ресурс механизма, ч.
a1 = 1
a23 = 1
α = 3
Х = 1
V = 1
kб = 1,6
kТ = 1
= (163,582 + 1146,72)1/2 = 1158,3 (H)
= (218,582 + 1427,042)1/2 = 1443,68 (H) – для проверки выбираем
= 1*1*1443,68 *1,6*1 = 2309,89 (Н)
= 1*1*(11000/2309,89)3 = 107,94 (млн. об.)
= (107,94 *106)/(60*180) = 9994,44 (ч) > 400 (ч) подшипник подходит
IX. Проверочный расчет соединения вал-ступица
В нашей РГР используется шпоночное соединение вала со ступицей. Шпонки работают на срез и смятие. Расчет ведется в предположении равномерного распределения давления по боковым поверхностям контакта шпонки с валом и ступицей. По выбранным размерам расчет ведется как проверочный.
Так как используется призматическая шпонка, то расчет ведем по следующей формуле:
σСМ = (2Т)/(d*lp*t2) ≤ [σСМ]
где Т – вращающий момент, Н.мм; d – диаметр вала, мм; lp – рабочая длина шпонки, мм; t2 – глубина врезания шпонки в ступицу, мм; [σСМ] - допускаемое напряжение смятия, МПа.
При знакопеременной нагрузке [σСМ] = 0,4σТ, где σТ - предел текучести материала шпонки (для СТ45 σТ = 350 МПа).
[σСМ] = 0,4*350 = 140 (МПа)
σСМ = (2*75443,03)/(30*20*4) = 62,87 МПа ≤ 140 МПа шпонка выдержит
2. Расчет эвольвентных шлицевых соединений:
- значение допускаемого напряжения на смятие;
l = 25 мм; - длина шлицев;
m = 2,5 мм – модуль;
z = 19 – число зубьев;
- коэффициент, учитывающий неравномерное распределение нагрузки между зубьями.
Список литературы
-
Алексеева Н.А., Джамай В.В., Серпичева Е.В. Основы проектирования и конструирования узлов и деталей машин и механизмов: Учебное пособие к расчетной работе. – М.: Изд-во МАИ, 2006.
-
Джамай В.В., Дроздов Ю.Н., Самойлов Е.А. и др.; под ред. Джамая В.В. Прикладная механика: учебник для вузов. – М.: Дрофа, 2004.
21