Anuriev_T2 (522954), страница 4
Текст из файла (страница 4)
9 с учетом максимальной концентрации напряжений. Материал: сталь 40Х улучшенная, для стали 45 улучшенной табличные значения умножают на коэффициент 0,94; для закаленных сталей 40Х и 40ХН табличные значения умножают на коэффициент 1,25. 100 М'+0,45т' [о„,] > Ж' 9. Допуспаемые ыапряжеиия [о „,] *, МПа, для стальыых валов В таблице обозначено: о, - предел прочности при растяжении; о, — предел текучести; о 1 предел выносливости.
При составлении таблицы принято: 1) коэффициент безопасности, равный 1,3; 2) уменьшение предела выносливости, определенного на малых образцах, для валов Н = 30 мм составляет = 15 — 20%, для валов Ы = 50 мм - 25 — 30% и для валов Н = 100 мм — 35 — 40% (меньшие значения относятся к ступенчатым валам из твердых легированных сталей, большие — к валам с насаженными деталями из более мягких сталей); 3) допускаемые напряжения при изгибе соответствуют спокойной работе (коэффициент динамичности равен единице).
Для валов, работающих с резко переменным режимом, при расчете по максимальиой нагрузке, когда коэффициент долговечности меньше единицы, допускаемые напряжения следует соответственно понизить. Допускаемые напряжения можно повысить, увеличив прочность вала технологическими или конструктивными мероприятиями: местными упрочнениями, увеличением радиусов выкружек, применеиием разгрузочных канавок на ступицах сидящих деталей и т.п. 25 ВЛЛЫ Продолжение гпабл. 9 Стали и термическая обработка Диаметр вала д, мм Источники концентрации напряжений 75 70 90 85 95 90 85 30 Насаженная на вал деталь (зубчатое коле- со, шкив) с острыми кромками 70 85 65 50 80 60 65 75 80 100 130 90 100 95 85 115 120 30 Насаженное на вал кольцо подшипника качения 120 85 105 50 110 100 110 100 100 115 100 90 116 95 85 105 90 80 80 70 60 90 80 70 30 50 100 Вал ступенчатой формы с острыми внутренними углами О при — < 1,2 150 130 110 140 120 105 30 50 100 135 115 100 115 100 90 110 95 85 ' В таблице приведены допускаемые напряжения при изгибе в случае отсутствия кручения, но их можно применять и для расчета на сложное сопротивление по результируюшему моменту, который можно определять по формуле Вал ступенчатой формы со скругленными внутренними углами при г 1) Π— = 0,05; — < 1,2 35, нор- мализованная, о, = 520...
650 МПа; о,) 300 МПа; о 1 = 250 МПа 45, нор- мализованная, о, = 600... 750 МПа; о,) 340 МПа; о 1= 280 МПа 45, улучшенная, о, = 750... 900 МПа; о, = 420... 520 МПа; о 1 = 350 МПа 40Х, улучшенная, ов = 800... 1000 МПа; от = 600 " 800 МПа; о 1 400 МПа 40Х, зака- ленная до 35...42 НКС; о~ = 1100... 1300 МПа; о, = 900 МПа; о 1 = 500 МПа оси и вллы — 4 О Гч «О ч4 «О «О О« с со с К И «О СО СЧ 4~ «О ми соч« Гч «О СО СО СОИ О сч 4~ «О СО С « с~\ СЧ И И «сО 4~ О« СЧ И С~\ СО «О О с Гч «Ч «С 4 И й О й Е Е Я «О «О ~$' Гч Гч О с О ГЧ ГЧ ч4' О Ф И СЧ СО О«с~ М М ~$' с 'О ~$' О И «О И О М И СО СЧ О «Ч с~\ О««О сч М Сч О«Ч4' Гч с «ч$ СО с О« ~$' м Гч с~\ И «О И СЧ «О «О 4~ СО О« О««О М «О «О СО О«О СО М О И Ф О М ч4' И «С4 «С 4 с~ О« ~$' М «О СЧ ГЧ Ч 4 СО И Гч Сч И И И М«О« сч м О О О О«<ч с с сч сч О со Гч с Ф Ч.
«О СО О« с" \ и с~\ «С4 с со О««О О «О «О И сс СО М ~ «О «сО С Ф О Щ 04. Е Л О О«О« с О м с СЧ Гч СЧ х Щ й о М «Ч С СО С И «Ч М СЧ О«м И О О« И с \ С О «О «О О«СЧ Гч Сч с"\ с «О Ф со ~ сч сч О и м О СЧ «О ч$' СО ~$' С СО «Ч «Ч с~\ ~$' «О О«О «Ч «О О«СЧ <ч с~\ ~ с с~ м с О «Ч ~ СО «0«И «О С СО СО С «сО СО О« СО «Ч С с сч О«с~ «Ч М М И ч'« сч О СЧ 0«О И 0«И СЧ «Ч СЧ М сй С'4 О с 4 М и с О » Е о О М О «О м с Гч с~ И СО СО И «О СО с «О сч СЧ С О 4 О« М И «О О« 0««С4 С М ~ «С4 СО М С 0«И СО т~ Ф т~ СЧ М с И С м со О«м Гч с~ с О«счм И М О СО 0««0 М с4' И ч«м СО ~ СО «О сч сч сч м с~ с4' и С СО «О «О О«О«с М И С с4' сч м сч м м И О М О И С4 С~ СО СЧ «Ч М ~ И «О СО О«СЧ СО СО О М «О О«М С О с И «О С СО М «С4 ~ О« сч сч с~\ и и с О И О сч со «О СЧ «О с~ с О«с~ СО М СО тй О« ~ с «О сч сч м О И ч4' с «с «О И «О С О Л й ъ с О Гч и СЧ Гч Гч СО О Сч И СЧ М М М Й Я ~О Щ Щ Щ Щ эЩ й~ й О Щ Щ О Щ й~ Щ Ф О И.
Щ Щ ъ Й Щ й~ О сч О ~ со с«о сч со со и м Ч'««О С СО О« ~$' «О О« со сч о и со м о К и о с со со с со сч о о Гч М Ф Ф И С С СО О СЧ И С О Гч СО ~ М С 4 СО И «О С О С «О О« «О Г СО О« ~ «О О«СЧ сч с \ с с~\ «О с с с~ О с~ С'4 С ~$' «О 4 4~ Гч О СЧ СО О«м СЧ Гч С~\ Ф с~ И «О С СО О С~\ «О 0«СЧ «44 Гч сч с~\ С'4 О«0«СО О О««О Ф 4 СЧ М О СЧ О«О«Ч ««О и и с со й сч м и со и О ч'« СЧ СЧ М М И «О М И СЧ «О СЧ С «О М С 0«М ч. ~ СО СЧ И с 0«О СО М М Ф «О «О С О М «О С О с~ О«с~ С гЧ Сч <Ч М с~ М О М СО ГЧ СО СО О О СО С4 О С4 О«С~ И СО СЧ С~ СО с4' О СО С «О сч гч сч м ~ ~ и о С «О ~ СО О М О СО «О М О СО О СЧ «О СО О «О СО СЧ СО «О И Ч «И ГЧ С'4 СЧ М М ~ И «О С сч с «с «О с4' 0 С О М 4С О С О«ГЧ С О«м О«СО СО О сч сч сч м с4' с4' и сс со О Гч И О СЧ И О СЧ Ч'«О С 4 Ч«О И О И О с~ С~ С~ Ч «ЧЪ Ч««0 «О «С4 С С С СО СО О«о«О ВАЛЫ г-30, л=гО Пример расчета Рыс.
14 Рис. 15 11. Решение примера Определяемое Расчет Расчетная формула Принятые обозначения: Ч - КПД рассчитываемого участка передачи; ! - передаточное отношение частоты вращения выходного вала к рассчитываемому; Т вЂ” вращающий момент рассчитываемого вала, Н мм; Т, — вращающий момент выходного вала, Н мм; р — угол между направлением действия силы и осью к; остальные обозначения указаны в решении примера. Д а н о . вращающий момент на выходном валу Т, = 162000 Н мм.
Н а й т и диаметр промежуточного вала для участка передачи, схема которого изображена на рис. 13. Рыс. 13. Схема передачы и прымеру для расчета Решение примера приведено в табл. 11. ОСИ И ВАЛЫ Расчет Определяемое Силы, действуюшие на вал и подшипники Ц =1,1Р Опора А Ь Ау — — О~ 53п ~3 У Опора А = 1,99 кН Опора В а В = — Ц1 яп~) 1 = 071 кН А = А„+Ау Полная реак- ция Опора А = 5,15 кН В= 418 +071 В = В» + Ву Опора В = 422 кН Плоскости х, у Ми =М„ Суммарный = 161 000 Н мм Т Отношение в опасном Ми сечении Т Ми 169 000 — 1 05 161 000 Диаметр вала (по М„.
Н м, и Т вЂ” ) Ми По табл. 10 д= 30мм где 1 и д - в см Реакция опоры в плоскости к и у с учетом зна- ка (рис. 14) Реакция опоры В ПЛОскОсти х и у с учетом зна- ка (рис. 14) Изгибаюший момент в опасном сече- нии (рис. 14) Угол наклона упругой линии в расчетном сечении в плоскости х Отдельно от каждой силы Расчетная формула Ь с Ах = — О~ сов|3+ — Ц3 1 1 а Е =-01" Р- — 03 х См. эпюры (рис.
14) М = М + М у 2 2 0 О = ~ Кв, 10 д Продолжение табл. 11 01 = 1,1 4,50 = 4,95 кН; 03 = 1,1 3 25 = 3 58 кН Ах = + — 4,95 0,839+ 70 95 + — 3,58 = 4,75 кН 45 95 А =+ — 495 0545 = 70 95 Вх = + — 4,95 0,839— 25 95 — — 3,58 = — 4,18 кН 140 95 В =+ — 4,95 0,545 = 25 95 А = 4,75 +1,99 2 2 Опасное сечение в опоре В 3,58 90 3х = 104 81 =0 00068 рад 4,15 90 104 81 =0,00018 рад. ВАЛЫ Продалжение табл. 17 Расчетная формула Расчет Определяемое Ох =~0 Суммарный Угол наклона упругой линии в расчетном сечении в плоскости у (рис. 15) О =~0„ О = 10-' 862+122 Угол наклона упругой линии в расчетном сечении О= Ох+О 2 2 = 0,00087 рад где Н и 1- в см Ух = ~улх Суммарный То же, в плоскости у (рис.
15) Уу ~ Улу у =1о-4Бз', ~' . У= Ух+Уу 2 2 Прогиб в расчетном сечении = 0,0053 см 0,00087 рад 0,001 О в опоре Допу тимые величины 0,0053: 9,5 = 0,00056; 0,0001-;0.0005 = ( у„,, см фактически 0,0053 П р и м е ч а н и е . В отношении жесткости вала диаметр Н = 30 мм допустим для созлучших условий работы подшипников и зубчатых колес следует принять а= 32 мм. Прогиб в рас- четном сечении в плоскости х Отдельно от каждой силы Олу ~ 2 Олу 4 4 кв 10 д С3 лх 4 4 10 .д Уху ~ 3 Улу = 4 4 10 Н Уп1ах — — (0,01 + 0,03) т; т — модузь в см Ох = 0,00068+ + 0,00018 = 0,00086 рад 2,70 90 О, 104 81 =0,00012 рад; Оу —— 01у — 0,00012 рад 3,58 856 УЗх = 1,2= 104 =0,0045 см; У1х = с 18 01х = 4,5 х 0,00018 = 0,0008 см Ух = 0,0045 + 0,0008 = = 0,0053 см у =с 180 =4,5 х 0,00012 = 0,0005 см у,„= 003 025 = = 0,0075; ОСИ И ВАЛЫ 12.
Сравиеыые сплошыых н полых валов различного сечеыия по ыаруалому диаметру (Ы, Ы>), моменту иыерции (1, 11), момеыту сопротивления (~К 1Г>) ы массе (плошади поперечного сечения Г, Г1) У! И'! — и — - относительные значения моментов У И~ инерции и моментов сопротивления сечений полых валов как при изгибе, так и при круче- нии При одинаковом наружном диаметре валов Н1=Н При одинаковой прочности валов И'! = И' При одинаковой массе валов или при одинаковой площа- ди сечения Г= Г! При одинаковой жесткости валов У! =У у 2 о о х о » и 1,020 О,1 1,000 1,01 1,015 1,000 1,00 1,000 0,2 0,998 1,02 1,083 1,061 1,00 1,001 1,000 0,3 0,992 1,05 1,142 1,003 1,265 1,009 1,443 1,021 1,00 1,198 0,998 0,4 16 1,381 0,974 1,09 1,01 0,994 15 0,5 0,938 25 1,02 1,15 1,667 22 0,984 23 0,6 0,870 36 1,25 1,70 0,966 2,13 1,047 30 1,04 31 0,7 0,760 1,07 49 1,40 2,92 2,09 1,097 39 0,934 41 0,8 0,590 64 4,56 1,67 2,73 1,192 1,14 0,877 53 49 0,9 0,344 9,53 81 2,29 1,427 63 1,31 0,766 68 4,15 КОНСТРУКЦИЯ ВАЛОВ со свободной средней частью изготовляют полыми из трубы с приваркой концевых частей (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
