- 1
- 2
Расчет вала.
Быстроходные валы, вращающиеся в подшипниках скольжения, требуют высокой твердости цапф, поэтому их изготавливают из цементируемых сталей 2 х 13(ГОСТ 5632 –61)с пределом прочности и текучести:
Σв = 65 Мпа
Σт = 45 Мпа
Расчет статической прочности, жесткости и устойчивости вала.
Основными для вала являются постоянные и переменные нагрузки от рабочего колеса.
На статическую прочность вал рассчитываем по наибольшей возможной кратковременной нагрузке, повторяемость которой мала и не может вызывать усталостного разрушения. Так как вал в основном работает в условиях изгиба и кручения, а напряжение от продольных усилий не велики, то эквивалентное напряжение в наружного вала:
Где: σн – наибольшее напряжение при изгибе моментом Ми.
Ĩк – наибольшее напряжение при кручении моментом.
Wк и Wн – соответственно осевой и полярный моменты сопротивления сечения вала.
Для вала круглого сплошного сечения Wк = 2 Wн, в этом случае:
Где: D – диаметр вала = 5,5 м;
Запас прочности по пределу текучести
Обычно Пт = 1,2 – 1,8.
Расчет на усталостную прочность.
На практике переменная внешняя нагрузка изменятся либо по симметричному, либо по асимметричному циклу.
Наибольшие напряжения будут действовать в точках наружных волокон вала.
;
Амплитуды и средние напряжения циклов нормальных и касательных напряжений будут:
Если амплитуды и средние напряжения возрастают при нагружении пропорционально, то запас прочности определяют из соотношения:
Где: n Σ и n Ī – соответственно запасы прочности по нормальным и касательным напряжениям.
Если известны пределы выносливости реальной детали, то равенство можно переписать в виде.
6.
В равенствах (а) и (б) Σ = 1 и Σ – 1 q – пределы выносливости стандартного образца и детали при симметричном изгибе; Ī –1 и Ī1-q – то же при кручении RΣ и RĪ – эффектные коэффициенты концентрации соответственно нормальных и касательных напряжений.
При отсутствии данных значения RΣ и RĪ можно вычислить из соотношений.
7.
Здесь ąΣ и ąĪ – теоретические коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении.
G – коэффициент чувствительности материала к концентрации напряжений.
Значения эффективных коэффицтентов концентраций напряжений для прессовых соединений валов и дисков в таблице.
ЕΣ и ЕĪ – коэффициенты, учитывающие масштабный эффект при изгибе и кручении.
ΒΣ и βĪ – коэффициенты, учитывающие влияние состояния поверхности.
Φυ и φĪ – коэффициент, характеризующий чувствительность материала к ассиметррии цикла напряжений
В приближенных расчетах принимают φσ = 0,1 –0,2 для углеродистых сталей при σβ < 50 кгс/мм2 ;
Φυ = 0,2 –0,3 для легированных сталей, углеродистых сталей при σβ > 50
кгс/мм2 ;
φĪ = 0,5 φσ – титановые и легкие сплавы.
Принимаем при азотодувке β = 1,175 (1,1 – 1,25)
Для легированных сталей
Φυ = 0,25; σĪ = 0,5 * 0,25 =
- 1
- 2
Похожие работы
Тема: Расчёт статической и динамической устойчивости системы |
Предмет/Тип: Физика (Курсовая работа (т)) |
Тема: Разработка схемы статической и динамической устойчивости электроэнергетической системы |
Предмет/Тип: Физика (Диплом) |
Тема: Принципы статической организации |
Предмет/Тип: Менеджмент (Реферат) |
Тема: Поэтажный расчет статической балки |
Предмет/Тип: Строительство (Контрольная работа) |
Тема: Случайные процессы в статической динамике |
Предмет/Тип: Технология машиностроения (Реферат) |
Интересная статья: Быстрое написание курсовой работы