Читать диплом по автотранспорту: "Разработка конструкции и технология изготовления дублирующего устройства управления учебным автомоби..." Страница 26

(Назад) (Cкачать работу)

- нагрузка и размеры основных деталей, расположенных на валу (например, зубчатых колёс ,а в данном случае дополнительных педалей). Требуется определить размеры и материал вала.

Валы рассчитывают на прочность, жесткость и колебания. Основной расчетной нагрузкой являются моменты Т и М , вызывающие кручение и изгиб. Влияние сжимающих или растягивающих сил обычно мало и не учитывается. Расчет осей является частным случаем расчета валов при Т = 0.

Для выполнения расчета вала необходимо знать его конструкцию (места приложения нагрузки, расположения опор и т.п) В то же время разработка конструкции вала невозможна без хотя бы приближенной оценки его диаметра. На практике обычно используют следующий порядок проектного расчета вала:

Предварительно оценивают средний диаметр вала из расчета на кручение при пониженных допускаемых напряжениях :

d =3√ (T/ (0,2[ζ]))

Обычно принимают [ζ] = ( 20 … 30 )МПа

Требуемый диаметр вала:

d ≥ 3√(65∙103 / (0,2 ∙ 25)) = 23,513мм

Окончательный диаметр вала будет установлен при расчете шлицевого соединения.

Проектный расчет вала.

d≥23,513мм 4.3. РАСЧЕТ ШЛИЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ.

Задаемся для шлицевого соединения прямоугольного профиля числом зубьев z = 36 ,так как наименьший диаметр вала должен быть больше или в крайнем случае равен 23,513мм; то номинальный внутренний диаметр отверстия в ступице должен быть около 24мм , а средний или делительный диаметры шлицов будут лежать в пределах dср≈dδ=24,5 … 25,5мм при модулях m=0,2 … 1,5мм принятых для шлицев треугольного профиля по нормам автомобильной и тракторной промышленности.

Требуемый модуль для шлицев

m=dδ /z=(24,5 … 25,5)/36=0,68 … 0,708мм

Принимаем для шлицевого соединения стандартный модуль m=0,7мм. Номинальный делительный диаметр шлицов – зубьев треугольного профиля

dδ =m·z=0,7 · 36=25,2

Угол впадин по нормам принимают dαb=90º ,так как передача вращения осуществляется боковыми гранями шлицов ,по которым происходит центрирование соединения, угол вершин зубьев по нормалям следует принять 2α=80º .

Шаг зацепления:

Pt= π·m = 3.14·0,7 =2,199мм

Толщина зуба (шлица) по делительному диаметру при 2α=80º

St=(Pt ·2α)/(2αb+2α)=(2,199 ·80º)/(90º+80º)=1,0218мм

Ширину впадины втулки по делительному диаметру

Lt= PT - St = 2,199 – 1,0218 = 1.177мм

Диаметр впадин зубьев во втулке

dа2=dδ+1,6m=25,2+(1,6 · 0,7)=26.31мм

Диаметр вершин зубьев вала

da1=dδ +1,25m=25,2+(1,25·0,7)=26,05мм

Радиальный зазор между вершиной зуба и впадиной втулки

c1=0,5(dа2-dа1)=0,5(21,31-26,05)=0,13мм

Требование c≤0,2m=0,2·0,7=0,14мм выполнено.

Диаметр впадин зубьев (шлицов) у вала

df z=dδ-1,8m=25,2-1,8∙0,7=23,917мм

Диаметр вершин зубьев у втулки

df 2=dδ-1,5m=25,2-1,5∙0,7=24,15мм

Радиальный зазор между вершенной зуба втулки и впадиной вала

c2=0,5(df 2-df 1)=0,5(24,15-23,9)=0,125мм

Уточняем средний расчетный диаметр зуба

dср=(da1 -da2)/2=(26,05+24,15)/2=25,1мм

Длина поверхности контакта зубьев принимаем равной длине ступицы втулки

lст=31мм

За расчетную длину принимаем

lр=31мм

Шлицевые соединения выходят из строя из за повреждений рабочих поверхностей : износа, смятия, заедания. Основными напряжениями, разрушающими шлицы являются напряжения смятия. Условием прочности соединения будет

ссм ≤ [σсм]

Допускаемые напряжения [σсм] зависят от материалов вала и втулки, их термической обработки

Похожие работы