База знаний студента. Реферат, курсовая, контрольная, диплом на заказ

курсовые,контрольные,дипломы,рефераты

Расчет статической прочности, жесткости и устойчивости вала — Технология

Посмотреть видео по теме Курсовой

3.       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 = 0,125

Пределы выносливости при изгибе и кручении

Σ-1 = (0,45 – 0,55) σβ

Ī-1 = (0,5 –0,65) σ-1

σ-1 = 0,5 * 65 = 32,5 (Мпа)

Ī-1 = 0,575 * 32,5 = 18,68 (Мпа)

Во время работы нагнетателя на вал действуют;

1.       крутящийся момент;

2.       изгибающий момент;

3.       осевое усилие.

Составляем уравнение состояния вала:

Σma = Р * а + m – RB *B = 0 ,

Σmв = Ra * B – P (а + В) + m = 0

8.

Нагрузка, действующая на вал: P = 2 Mkp / D, где:

D –диаметр рабочего колеса (М) = 0,06

9.

Где:  N – мощность дантера в КВт из газодинамического расчета.

         

N = 20,33 (КВт);

W – частота вращения ротора (с-1)

W = 126 (с-1)

10.

11.

Проверка:

Σm =0, Σm = - P + Ra – Rb = 0, Σm = - 5366,6 + 9089,1 – 3722,5 = 0

Определяем перерывающие силы и строим их эпюру.

1.       Qec =0

2.       Qуа сл = - Р = - 5366,6 (Н)

3.       Qуа спр = - Р + Ra = - 5366,6 + 9089,1 = 3722,5

4.       Qур = - Р + Ra – RB = - 5366,6 + 9089,1 – 3722,5 = 0

Определяем изгибающие моменты и строим их эпюру (рис.

 1).

1.        Мх0 сл  = 0.

2.        Мх0 сл  = - М = - 161 (Н * м)

3.        Мх1 сл  = - Р Х1 – М, где: Х1 изменяется от 0 до 0,018, значит:

При Х0 = 0; Мх1 = - М = - 161 (Н * м)

При Х1 = 0,018; Мх1 = - 5366,6 * 0,018 – 161 = - 257,6

4.        х2 сл  = - Р Х2 – М, где Х2 изменяется от 0,018 до 0,025

При Х2 = 0,025

Мх2 сл  = - 5366,6 * 0,025 – 161 = - 295,17

5.        х3 сл  = - Р Х3 – М, где Х3 изменяется от 0,025 до 0,045

           При Х3 = 0,045

Мх3 сл  = - 5366,6 * 0,045 – 161 = - 402,5

6.        х4 сл  = - Р Х4 – М, где Х4 изменяется от 0,045 до 0,068

           При Х3 = 0,068

Мх4 сл  = - 5366,6 * 0,068 – 161 = - 525,9

7.        х5 сл  = - Р Х5 – М, где Х5 изменяется от 0,068 до 0,075

           При Х3 = 0,075

Мх5 сл  = - 5366,6 * 0,075 – 161 = - 563,5

8.        х6 сл  = - Р Х6 – М, где Х6 изменяется от 0,075 до 0,09

           При Х6 = 0,09

Мх6 сл  = - 5366,6 * 0,09 – 161 = - 643,9

9.        х6 спр = - R в (Х10 – Х6); при Х6 = 0,09

            Мх6 спр = - 3722,5 ( 0,263 – 0,09) = - 643,9

10.    Мх7 спр = - R в (Х10 – Х7); при Х7 = 0,1

            Мх7 спр = - 3722,5 ( 0,263 – 0,1) = - 606,8

11.   х8 спр = - R в (Х10 – Х8); при Х8 = 0,1 – 0,176

            Мх8 спр = - 3722,5 ( 0,263 – 0176) = - 323,9

12.   х9 спр = - R в (Х10 – Х9); при Х9 = 0,176 – 0,253

            Мх9 спр = - 3722,5 ( 0,263 – 0,253) = - 37,2

13.   х10 спр = - R в (Х10 – Х10); при Х10 = 0,253 – 0,263

            Мх10 спр = 0

3. 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: &#931;в = 65 Мпа &#93

 

 

 

Внимание! Представленная Курсовая находится в открытом доступе в сети Интернет, и уже неоднократно сдавалась, возможно, даже в твоем учебном заведении.
Советуем не рисковать. Узнай, сколько стоит абсолютно уникальная Курсовая по твоей теме:

Новости образования и науки

Заказать уникальную работу

Похожие работы:

Получение препарата РНК-азы из автолизных дрожжей. Мощность производства 80,3 кг
Деталь "Крышка"
Основы автоматизации производственных процессов
Проектирование привода общего назначения, содержащего цепную передачу
Проектирование вертикально фрезерного станка
Расчет дисковой зуборезной модульной фрезы
Расчет комбинированной шлицевой протяжки группового резания
Проектирование фасонного резца
Техника безопасности на участке
Проектирование технологического процесса изготовления детали - крышка подшипниковая

Свои сданные студенческие работы

присылайте нам на e-mail

Client@Stud-Baza.ru