Реферат Курсовая Конспект
Розрахунок валів - раздел Философия, Модернізувати один із існуючих видів вузла подачі пакета зі стопи паперових пакетів на позицію дозування сипких продуктів ...
|
Дано:
Сталь 45: (із підручника Г.С. Писаренко, Опір матеріалів)
Схема навантаженого вала
За рівнянням рівноваги: .
2. Діаграми внутрішніх зусиль:
Вертикальна площина.
Реакції:
.
Перевірка:
Горизонтальна площина.
Реакції:
.
Перевірка:
.
В характерних січеннях: ,
.
3. Визначення діаметра вала.
Умова міцності формулюємо за теорією (критерієм) найбільших дотичних напружень:
.
Осьовий момент опору поперечного січення вала і полярний:
. .
Призначимо коефіцієнт запасу: . Із умови міцності знаходимо
. Приймаємо .
4. Побудова пружної (зігнутої) лінії вала.
Вертикальна площина:
,
Жорсткість стержня на згин однакова в двох площинах:
.
Горизонтальна площина:
,
.
.
Для стержня постійного січення пружні лінії можна побудувати за універсальним рівнянням прогинів. В системі осей із початком координат в його левій опорі воно має однаковий вид для вертикальної і горизонтальної площин згину:
.
Вертикальна площина:
.
Початкові параметри визначаються з умов (обмеження переміщень в опорних шарнірних пристроях):
.
Підставляючи умову 2) в рівняння, знаходимо:
Остаточно, рівняння кривої:
.
Із цього рівняння можна визначити переміщення будь-якого січення вала.
Наприклад:
;
Горизонтальна площина:
.
При тих ж граничних умовах:
.
.
,
.
5. Визначення запасу міцності з врахуванням циклічності напружень.
Запас втомної міцності при плоскому напруженому стані визначається за двома коефіцієнтами запасу: за нормальним и дотичним напруженням:
,
Результуючий коефіцієнт запасу:
.
,
.
Коефіцієнти відображають загальний вплив концентраторів напруг, розмірів поперечного перерізу (масштабний фактор), якості поверхневої обробки, які, у свою чергу, визначаються своїми коефіцієнтами. Коректне визначення всіх цих коефіцієнтів за відсутності ретельно пропрацював креслення валу утруднено.
Конструктивно оформлені в кресленні вали зазвичай мають ступінчасту форму і коефіцієнт запасу слід визначати для декількох перерізів. Значення відповідних коефіцієнтів знаходяться за графіками і рекомендаціям довідкових посібників з деталей машин.
Орієнтовно, якщо відомий лише загальний характер конфігурації валу і його обробки, коефіцієнти можна визначати по наближеним емпіричним залежностям. Так, за відсутності гострих концентраторів для деталі з чисто обробленою поверхнею, коефіцієнт концентрації напруг (Н.В. Бєляєв, Опір матеріалів):
, де в МПа..
З концентраторами (шпонкові прорізи, канавки, отвори):
.
Коефіцієнт, що враховує масштабний фактор:
, де d в сантиметрах
При цьому можна прийняти, що коефіцієнт якості обробки поверхні:
.
Виконуємо розрахунок у першому наближенні, вважаючи, що вал не має гострих концентраторів:
. , .
Результуючий поправочний коефіцієнт:
.
У першому наближенні можна прийняти: .
Коефіцієнти приведення несиметричних циклів до симетричних залежать від межі міцності матеріалу (В.І. Феодос'єв, Опір матеріалів) і знаходяться в діапазоні:
для вуглеводних сталей (:
.
для легованих сталей (:
.
Для стали 45:
Коефіцієнти запасу:
,
.
.
Запас втомної міцності явно недостатній. Для його забезпечення можна:
1. використовувати більш якісний матеріал,
2. змінити розміри поперечного перерізу.
3. одночасно змінити матеріал і розміри перерізу
Розглянемо два перші варіанти.
1) Сталь 45Х:
Зростає чутливість до концентрації напружень:
. .
.
.
.
При цьому статичний коефіцієнт запасу:
.
2) Збільшимо діаметр вала: .
Зміниться масштабний коефіцієнт: .
Підсумковий поправочний коефіцієнт
.
Напруги зменшуються:
.
Коефіцієнти запасу:
.
.
.
Статичний коефіцієнт запасу:
.
Жорсткість стрижня при цьому підвищується
і переміщення зменшуються в раз.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Модернізувати один із існуючих видів вузла подачі пакета зі стопи паперових пакетів на позицію дозування сипких продуктів... Анотація У роботі наведені результати дослідження конструкції пристрою...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Розрахунок валів
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов