Учебное пособие 1640
.pdf
Вал рассчитывают в следующей последовательности. 1. Геометрия вала – показана на рисунке.
2. |
Модуль шестерни |
|
= 5 мм. |
|
|
|
|
|
|||||
3. |
Число зубъев шестерни = 51. |
мин. |
|||||||||||
|
Число оборотов вала |
= 100 |
|
|
|||||||||
4. |
Крутящий момент |
Мкр = 2000 кг∙ см |
|||||||||||
|
|
|
|
|
об |
. |
|
|
|||||
5. |
Материал: сталь 40ХНМА с механическими |
||||||||||||
|
характеристиками |
В = 100 |
ммкг |
, |
, = 85 |
ммкг |
, |
||||||
|
= 45 |
ммкг |
, |
= 27 |
ммкг |
. |
|
|
|
|
|
||
6.Определение усилия в зацеплении Окружная сила
Р= Мкр = ∙ =156,86 кг.
Радиальная сила
Т= Р 20° = 156,86∙0,364 = 57,1 кг.
7.Определение реакций в опорах.
9
Расчетная схема в плоскости ZY
Составляем уравнения статики
−∙290+ ∙207 = 0;
∙290− |
∙83 = 0. |
|
||
|
∙207 |
|
57,1∙207 |
|
= |
290 |
= |
290 |
= 40,76 кг, |
= |
∙83 |
= |
57,1∙83 |
= 16,34 кг, |
290 |
290 |
|||
10
Расчетная схема в плоскости ZX
Составляем уравнения статики |
|
|||||
∙290− Р∙207 = 0; |
|
|||||
∙290− Р∙83 = 0. |
|
|
||||
|
∙207 |
|
156,86∙207 |
|||
= |
290 |
= |
|
290 |
= 111,97 кг, |
|
|
= |
∙83 |
= |
57,1∙83 |
= 44,89 кг, |
|
|
290 |
290 |
||||
|
|
|
|
|
11 |
|
Строим эпюры изгибающего момента по плоскостям
XZ и YZ.
Мизг |
= |
∙8,3 = 111,97∙8,3 = 929,35кг∙см |
|
Мизг |
= |
= 92,94 |
∙м; |
∙8,3 = 40,76∙8,3 = 338,31 кг∙см |
|||
|
|
= 33,86 |
∙м. |
Суммарный изгибающий момент определяется как геометрическая сумма составляющих изгибающего момента, рассчитанных в двкх плоскостях XZ и YZ:
Мизг = Мизг |
+ Мизг |
=929,35 +338,31 = 1265,2 кгсм.
Расчет проводится для сечений с 1 по 6.
12
Рассмотрим расчет для сечений 1, 2, 3, который сведем в таблицу.
Статический расчет вала
Сечение |
|
|
|
|
|
|
|
1(посадка под |
2 (шлицы) |
3(шлицы) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
подш.) |
|
|
Мизг, кг см |
|
|
|
|
|
|
458,1 |
1265,2 |
918,5 |
|||||
М |
кгсм |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
2000 |
2000 |
|||
D,крсм, |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
6,8 |
6,8 |
||||
d, cм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|
F, см2 |
|
|
|
|
|
|
|
36 |
36, 32 |
36,32 |
||||
W изг, см3 |
|
|
|
|
|
|
|
21,2 |
30,87 |
30,87 |
||||
W кр, см3 |
|
|
|
|
|
|
|
42,41 |
61,74 |
61,74 |
||||
|
|
|
Мизг |
|
кг |
|
|
|
|
21,6 |
40,98 |
29,75 |
||
изг = изг |
, |
|
см |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Мкр |
|
|
|
0 |
28,58 |
28,58 |
||||
|
|
кр |
= |
|
|
,кг |
см |
|
|
|
||||
|
|
|
кр |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21,6 |
64,26 |
57,59 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
экв = |
изг +3 |
кр, кг см |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
Т |
|
3,93 |
1,38 |
1,45 |
|||||||
|
|
|
|
|
Т = |
экв |
|
|
|
|||||
[ |
] = |
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
1,5 |
1,5 |
1,5 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Опасные сечения 2 и 3, т.к. Т < [ ] – условие статической прочности не выполнятся. Сечения необходимо усилить.
13
2. ЗАДАНИЯ
Выполнить расчет вала на статическую прочность по вариантам
Примечание: мощность и обороты задает преподаватель.
14
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выполнение самостоятельной работы студентом подготавливает базу для выполнения курсового проекта. Основную часть курсового проекта занимает расчет вала на статическую прочность выполненный, как методами механики, так и методами с использованием IT технологий.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Биргер И.А. Расчет на прочность деталей машин: справочник/ И.А. Биргер, Б.Ф. Шорр, Г.Б. Иосилевич. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1993. — 640 с.
2.Решетов Д.Н. Детали машин: учебник для вузов /
-Д.Н. Решетов - 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1989. 496 с. : ил.
3.Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. / В.И.
Феодосьев. – 13-е изд. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. – 592 с.
15
СОДЕРЖАНИЕ |
|
Введение……………………………………………….. |
1 |
1. Расчеты на прочность ……………………………... |
2 |
1.1. Оценка прочности ……………………………. |
2 |
1.2.Запас прочности при статических |
3 |
напряжениях………………………………………. |
|
1.3. Расчет статической прочности вала ……………. |
5 |
2. Пример расчета вала на статическую прочность . |
8 |
3. Задания ……………………………………………. |
14 |
Заключение……………………………………………. |
15 |
Библиографический список ………………………….. |
15 |
16
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению самостоятельной работы по дисциплине «Информационные технологии в инженерных расчетах» для студентов направления 09.03.02 «Информационные системы и технологии» (профиль «Информационные технологии в дизайне») всех форм обучения
Составители: Балаганская Елена Александровна Лахина Елена Константиновна
В авторской редакции
Компьютерный набор Е.А. Балаганской
Подписано к изданию 10.05.2016.
Уч.-изд. л. 0,9. «С»
ФГОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»
394026 Воронеж, Московский просп., 14
17