Emporio Armani мужские    часы

Emporio Armani мужские часы

Гуманитарные науки

У нас студенты зарабатывают деньги

 Дипломы, работы на заказ, недорого

Дипломы, работы на заказ, недорого

 Cкачать    курсовую

Cкачать курсовую

 Контрольные работы

Контрольные работы

 Репетиторы онлайн по английскому

Репетиторы онлайн по английскому

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Готовые шпаргалки, шпоры

Готовые шпаргалки, шпоры

Отчет по практике

Отчет по практике

Приглашаем авторов для работы

Авторам заработок

Решение задач по математике

Закажите реферат

Закажите реферат

Примеры обозначения точности зубчатых передач Проверочный расчет на выносливость при изгибе Расчет червяка на прочность и жесткость Цепная передача Проектный расчет валов Подшипники качения Муфты продольно-разъемные


Выполнение машиностроительных расчетов. Курс детали машин

Проектный расчет валов

Применение теорий прочности позволяет рассчитывать валы на совместное действие изгиба и кручения. Валы изготавливают, как правило, из среднеуглеродистых конструкционных или легированных сталей, одинаково сопротивляющихся деформациям растяжения и сжатия. Поэтому расчет выполняется на основе третьей (критерий наибольших касательных напряжений) или четвертой (критерий удельной потенциальной энергии формоизменения) теорий прочности, в соответствии с которыми эквивалентные напряжения определяются по формулам:

 (12.1)

где ,  – напряжения в точках контура вала, соответственно, от деформаций изгиба и кручения;  – допускаемое напряжение, МПа.

Напряжения в точках контура вала, МПа, определяются по формулам:

, (12.2)

где ,  – соответственно, результирующий изгибающий и крутящий моменты в опасном сечении вала, Н·мм; ,  – соответственно, осевой и полярный моменты сопротивления сечений вала, мм4.

Для вала круглого поперечного сечения моменты сопротивления определяются по формулам:

, (12.3)

где   – диаметр опасного сечения вала, мм.

Подставляя (12.2) и (12.3) в условия прочности (12.1), получим формулу для проектного расчета вала:

,

где   – эквивалентный момент, Н·мм.

Эквивалентный момент определяется по следующим выражениям:

;

.

Для тихоходных валов допускаемое напряжение определяется по формуле:

,

где   – предел текучести материала вала, МПа;  – требуемый коэффициент запаса прочности.

Для быстроходных валов допускаемое напряжение точнее определять по формуле:

,

где   – предел выносливости материала при симметричном цикле изменения напряжений, МПа;  – результирующий коэффициент, учитывающий влияние различных факторов на предел выносливости материала;  – эффективный коэффициент концентрации напряжений;  – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности;  – коэффициент, учитывающий абсолютные размеры;  – коэффициент долговечности.

Коэффициент долговечности определяется по формуле:

,

где   – показатель степени кривой усталости;  или ; для валов с прессовыми посадками ;  – базовое число циклов перемен напряжений; при диаметре вала  мм ; при диаметре вала   > 50 мм ;  – эквивалентное число циклов перемен напряжений (см. подразд. 4.7.1).

12.4.4. Расчет валов на сопротивление усталости

Данный расчет выполняется, когда известна конструкция и размеры вала, расположение и виды концентраторов напряжений, расположение опор и деталей передач. Расчет проводится в форме проверочного расчета по следующему условию:

,

где ,  – коэффициенты запаса прочности, соответственно, по нормальным и касательным напряжениям.

Коэффициенты запаса прочности определяются по формулам:

;

,

где ,  – коэффициенты, учитывающие влияние различных факторов на предел выносливости материала; ,  – переменные составляющие циклов напряжений (амплитуды напряжений циклов); ,  – постоянные составляющие циклов напряжений (средние напряжения циклов); ,  – коэффициенты, учитывающие влияние асимметрий цикла напряжений на предел выносливости материала.

Коэффициенты, учитывающие влияние различных факторов на предел выносливости материала, определяются по формулам:

;

,

где   – коэффициент, учитывающий влияние термообработки на предел выносливости материала.

Коэффициенты  и  определяются по формулам:

,

где ,  – пределы выносливости материала при отнулевом цикле напряжений.

При отсутствии значений  и  их можно определить по приближенным зависимостям:

.

Если средние значения напряжений циклов являются напряжениями сжатия (,  < 0), то значения  и  следует принять равными нулю.

В большинстве случаев трудно установить истинный цикл изменения нагрузки в условиях эксплуатации. Поэтому условно расчет выполняют по номинальной нагрузке, а циклы напряжений принимают симметричным для нормальных напряжений (рис. 12.2, а) и отнулевым для касательных напряжений (рис. 12.2, б). Выбор отнулевого цикла для касательных напряжений обосновывается тем, что большинство машин работает с переменными крутящими моментами, а знак момента изменяется только у реверсивных машин. Согласно данному условию принимают:

– при нереверсивной нагрузке

;

;

– при реверсивной нагрузке

;

.

Допускаемый коэффициент безопасности выбирается в зависимости от принимаемой категории расчета.

Первая категория расчета :

а) учтены все нагрузки, в том числе и динамические, расчетная схема и методика расчета достаточно точно подходят к конкретному случаю;

б) все нагрузки экспериментально проверены;

в) степень однородности материала высокая и его механические характеристики уточнены экспериментально или приняты их минимальные значения гарантированные стандартом;

г) гарантируется соблюдение предусмотренных технологических условий изготовления.

 

 

Рис. 12.2. Циклы изменения напряжений

Вторая категория расчета : наличие условия а и любого другого условия, приведенных для первой категории расчета.

Третья категория расчета : для всех случаев, когда при расчете учитываются только основные нагрузки.

Четвертая категория расчета : при необходимости обеспечить достаточную жесткость валов, например, для валов коробок скоростей.

Проверка валов на кратковременную перегрузку

Данный расчет проводится с целью предупреждения пластических деформаций и разрушений с учетом кратковременных перегрузок, например, пусковых. Для исключения возникновения малых пластических деформаций валы необходимо проверить по запасу статической прочности:

,

где   – расчетный коэффициент запаса прочности;  – нормальное напряжение при перегрузке;  – касательное напряжение при перегрузке;  – требуемый коэффициент запаса прочности.

Значения напряжений в опасном сечении вала определяются по формулам:

,

где   – соответственно, изгибающий и крутящий моменты в опасном сечении при перегрузке.

Пиковые нагрузки могут быть случайными, действующими ограниченное число раз. Поэтому, если их определение затруднено, то расчет можно вести на двукратную перегрузку по крутящему моменту. Данную перегрузку обеспечивает асинхронный двигатель в период пуска:

,

где   – максимальные моменты;  – номинальные моменты.

Силовая схема цепной передачи аналогична силовой схеме ременной передачи

Проектирование новой машины или исследование уже имеющейся начинается с составления схем ее механизмов, изображающих механизмы в упрощенном виде. Различают структурную (принципиальную) схему с применением условных обозначений звеньев и кинематических пар (без указания размеров звеньев) и кинематическую схему с указанием размеров, необходимых для проведения кинематических расчетов.

Оси предназначены для поддержания вращающихся вместе с ними или на них различных деталей машин. Они воспринимают поперечные (изгибные) нагрузки и не передают полезного крутящего момента. Оси могут быть вращающимися и неподвижными.

Расчетные схемы валов и осей Валы и вращающиеся оси обычно рассчитывают как балки на шарнирных опорах. Для валов, вращающихся в подшипниках качения, установленных по одному в опоре, данная схема обеспечивает получение достаточно точных результатов.


Расчеты деталей машин на прочность, жесткость и устойчивость