Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Физика->Лабораторная работа
рметром общий ток цепи I и результат измерения занес в протокол; I=8,75 (mА) 5 Рассчитал падения напряжения на отдельных приемниках по закону Ома для ...полностью>>
Физика->Курсовая работа
Саяно-Шушенская ГЭС является самой мощной электростанцией в России До аварии 2009 года производила 15 процентов энергии, вырабатываемой на российских ...полностью>>
Физика->Учебное пособие
До провідників відносять будь-які речовини, які мають вільні електричні заряди незалежно від агрегатного стану і від умов оточуючого середовища Деякі ...полностью>>
Физика->Контрольная работа
Построить зонную структуру по заданным направлениям в зоне Брюллюэна E(k) вблизи энергий Ev max и Ec min Указать на ней положение примесных акцепторны...полностью>>

Главная > Курсовая работа >Физика

Сохрани ссылку в одной из сетей:

Федеральное агентство по образованию РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Пермский государственный технический университет»

Березниковский филиал

Кафедра технологии и механизации производств

Курсовая работа

по курсу:

Сопротивление материалов

«Конструирование, расчет на прочность и выносливость вала»

Выполнил:

Студент группы МАХП-08у

(Фамилия И.О.)

Проверил:

ст. преподаватель

кафедры ТМП __________

(Фамилия И.О.)

Березники 2010 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1.Схема вала и схема расположения передачи 3

2. Определение нагрузок, действующих на вал 5

3. Привод сил, действующих на вал, к оси вала с разложением главного вектора по двум взаимно перпендикулярным плоскостям. 6

4. Расчетная схема и эпюры внутренних силовых факторов 7

5. Ориентировочный расчет вала 10

6. Конструирование вала 11

7. Рассчитать вал на усталостную прочность: 12

8. Эскиз вала. 20

9. Проверка расчетов на ЭВМ в модуле AMP Shaft 21

  1. Схема вала и схема расположения передачи

Исходные данные: марка стали 45Х; L=0,6м; а=0,11м; в=0,12м; с=0,24м; D=0.7м; D1=0.35м; D2=0.25м; 1=800; 2=300; N=65кВт; N1=35кВт; N2 = N - N1 =65 35 =30кВт; n=550об/мин; R2=6.3.
I Рассчитать и сконструировать стальной вал круглого поперечного сечения. Провести проверку на прочность при совместном действии изгиба и кручения, а также проверить на сопротивление усталости.

1 Мощность подводится к валу от электродвигателя посредством зубчатой передачи, а снимается на шестерне 1 и 2 через зубчатые передачи.

2. Определение нагрузок, действующих на вал

2.1 Определение крутящих моментов

и : ,

где n число оборотов;

N мощность.

Тогда:

;

;

,

2.2 Определение окружных усилий

;

;

.

2.3 Радиальные усилия:

;

,

где = 20 0 угол зацепления.

3. Привод сил, действующих на вал, к оси вала с разложением главного вектора по двум взаимно перпендикулярным плоскостям.

Направление окружного усилия зависит от роли зубчатого колеса в передаче. У ведомого колеса оно совпадает с направлением вращения, у ведущего противоположно вращению.

Радиальные усилия направлены к центру вращения.

Приводим силы, действующие на вал, к оси вала с разложением на главные вектора по двум перпендикулярным плоскостям:

Ведущие колёса:

1-е колесо:

2-е колесо :

4. Расчетная схема и эпюры внутренних силовых факторов

Рассмотрим схему I вертикальная плоскость:

Определим реакции опор от усилий:

МA=0:

МВ=0:

Проверка: у=0: 1,93-1,86+1,18-2,85+1,6=0

0 Z1 0,11

0 Z2 0,12

0 Z3 0,24

0 Z4 0,13

Рассмотрим схему II горизонтальная плоскость:

-определим реакции опор от усилий:

МA=0:

МB=0:

Проверка:

Х=0:

  • определим моменты по участкам:

0 Z1 0,11

0 Z2 0,12

0 Z3 0,24

0 Z4 0,13

Суммарные изгибающие моменты:

Расчетные моменты (используем четвертую теорию прочности):

5. Ориентировочный расчет вала

Предварительные размеры вала устанавливаются путем расчета на прочность по максимальному значению действующих нагрузок, но с повышенным коэффициентом запаса прочности [n]=4.5 определим нормальные напряжения и касательные напряжения для стали 40Х

В сечениях вала, где расположены элементы передач и подшипниковые узлы, испытывающие действие изгиба и кручения, диаметры определяются по формуле:

Принимаем d=48 мм, шпонка 149, t=5,5мм.

Принимаем d=70 мм, шпонка 2012, t=7,5мм.

Принимаем d=80 мм, шпонка 2214, t=9мм.

Опора - принимаем d=55мм, подшипник №211 d=55мм, D=100мм, В=29мм.

Опора - принимаем d=55мм, подшипник №211 d=45мм, D=100мм, В=29мм.

6. Конструирование вала

Ступень

Диаметр,

мм

Длина,

мм

Размеры шпонки, мм

Ширина

b

Высота

h

Глубина

Паза вала t

Длина

l

1

48

57,6

14

9

5,5

45

2

52

31.4

3

55

21

4

65

27,6

5

70

84

20

12

7,5

70

6

95

117.9

7

80

96

22

14

9

80

8

65

141,5

9

55

23

7. Рассчитать вал на усталостную прочность:

Исходные данные: марка стали 40Х, , , , , , , D/d = 1,18, r/d = 0,02, Rz=1,6.

  1. Условие прочности будет выполнено, если коэффициент запаса прочности будет не менее 1,3.

  2. Наиболее опасные сечения в точке С. Сечение в точке С силовой элемент, значит, будем проектировать шпоночный паз.

  3. Рассмотрим сечение в точке Е место посадки зубчатого колеса.

7.1. Расчет наиболее опасного сечения под силовым элементом

Т.к. d = 80мм. Тогда, bh=2214, Wи=44,7 см3, Wк=95,0 см3

Расчет выполняется с учетом циклического характера действующих напряжений. Для кручения принимают наиболее опасный цикл отнулевой, т.е. касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу; нормальные - по симметричному.

  • для симметричного цикла:

  • для отнулевого цикла

Проверочный расчет прочности вала основан на определении общего коэффициента запаса прочности.

- коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла

, - эффективный коэффициент концентрации напряжений.

, - коэффициент влияния абсолютных размеров детали.

, - коэффициент влияния шероховатости поверхности.

- зависит от способа упрочнения материала. Закалка с нагревом ТВЧ.

Условия прочности выполняются, т.к..

7.2. Расчет наиболее опасного опорного сечения.

Сечение А. Место посадки подшипника (проектируем галтельный переход).

В сечении А следует выполнить проверку на сопротивление усталостному разрушению по галтельному переходу и по натягу.

D/d = 1,18

r/d = 0,02,

Параметры для симметричного цикла:

Параметры для отнулевого цикла:

7.2.1 Проверка на усталостную прочность по галтельному переходу:

Коэффициент влияния шероховатости поверхности

- коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла

Коэффициент запаса по нормальным и касательным напряжениям при изгибе и кручении.

Общий коэффициент запаса прочности:

Условие прочности выполнено.

7.2.2 Проверка на усталостную прочность с учетом натяга

Определение значения коэффициентов

.

Определение значения коэффициентов

.

Коэффициент влияния шероховатости поверхности деталей при изгибе и кручении:

Комплексный коэффициент при изгибе и кручении

- коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла

Коэффициент запаса по нормальным и касательным напряжениям при изгибе и кручении.

Общий коэффициент запаса прочности:

Условие прочности выполнено.

7.3. Вывод:

Материал вала, а также его конструктивные размеры позволяют обеспечить выполнение условий прочности при циклическом нагружении.

8. Эскиз вала.

9. Проверка расчетов на ЭВМ в модуле AMP Shaft


Загрузить файл

Похожие страницы:

  1. Расчет редуктора и ведомого вала с его деталями

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... валами…………………….7 Расчёт ступеней передаточного механизма на контактную прочность ... тихоходную – прямозубой. 1. Конструирование и расчёт редуктора. 1.1 ... расчет с тихоходной ступени, как с более нагруженной. Межосевое расстояния из условия контактной выносливости ...
  2. Расчет привода ленточного конвейера (3)

    Реферат >> Транспорт
    ... КОНСТРУИРОВАНИЕ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ И КРЫШЕК ПОДШИПНИКОВ 26 6 Проверочный расчетподшипников качения 27 7 РАСЧЕТ ВЫХОДНОГО ВАЛА НА ПРОЧНОСТЬ ... запаса прочности. Пределы выносливости вала в опасных сечениях [2, с. 169]: ; , где и – пределы выносливости гладких ...
  3. Расчет редуктора прямозубого

    Реферат >> Транспорт
    ... точности передачи. 2.5 Проверочный расчет на контактную выносливость Для обеспечения контактной выносливости должно выполняться условие ... ступеней валов Ступень вала Вал-шестерня Вал колеса 1-я под полумуфту и звездочку цепной передачи Из расчета на прочность ...
  4. Расчет червячно-цилиндрического редуктора и электродвигателя

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... колеса удовлетворяют требованиям контактной выносливости. Определяем окружную силу, ... , поэтому проверочный расчет на прочность при изгибе будем ... расчета на чистое кручение по пониженным касательным напряжениям []к = 20 МПа [2, с. 161] При конструировании вала ...
  5. Расчет технико-экономических показателей изготовления деталей

    Реферат >> Экономика
    ... конструировании и построении машин необходимо наряду с расчетами кинематическими, расчетами на прочность, жесткость и износоустойчивость производить расчеты на ... вал плотно держался на подшипниках. На этом валу ... её износостойкости, выносливости, сцепляемости с ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0027649402618408