Расчёт металлоконструкции
Рис. 2.10 Расчётная схема нагружения вала
2.5.2.1 Определяем силу, действующую от полумуфты
Fм = 100 * [6;110] (2.67)
где Мк – крутящий момент на валу
Fм = 100 * = 591.8 Н
2.5.2.2 Определяем реакции в вертикальной плоскости
Ray = Rcy = 2500 Н
2.5.2.3 Определяем реакции в горизонтальной плоскости
Rcx = 931 Н
Rax = 3430.2 Н
2.5.2.4 Определяем суммарный момент в точке В
М = [6;151] (2.68)
My – момент в вертикальной плоскости
Мx – момент в горизонтальной плоскости
М = = 386.4 Н * м
Для вала, изготовленного из стали 40 х.
σв = 900 МПа
σт = 750 МПа
С1 = 410 МПа
2.5.2.5 Находим нормальное напряжение
σн = М * 103/Wx [6;160] (2.69)
М – изгибающий момент в опасном сечении
Wx – осевой момент сопротивления
Wx = 0.1 * d3 [6;110] (2.70)
d – диаметр опасного сечения
Wx = 0.1 * 563 = 17561.6 мм3
σн = 386.4 * 103/17561.6 = 22 Н/м2 (МПа)
2.5.2.6 Определяем касательное напряжение
τн = Ми * 103/Wg [6;160] (2.71)
где Wg – полярный момент сопротивления
Wg = 0.2 * d3 [6;110] (2.72)
Wg = 0.2 * 563 = 35123.2 мм3
τн = 35 * 103/35123.2 = 11.5 МПа
2.5.2.7 Определяем амплитуду нормальных напряжений
σа = σм [6;160] (2.73)
σа = 22 МПа
2.5.2.8 Определяем амплитуду цикла касательных напряжений
τа = τн/2 [6;160] (2.74)
τа = 11.3/2 = 5.6 МПа
2.5.2.9 Определяем коэффициент концентрации нормальных напряжений
(Кσ)d = Кσ/Кd + КF – 1 [6;161] (2.75)
Кσ = 2.25; Кd = 0.86; КF = 1
(Кσ)d = (2.25/0.86) + 1 – 1 = 2.6
2.5.2.10 Определяем коэффициент касательных напряжений по формуле (2.75)
Кτ = 1.75; Кd = 0.77; КF = 1
(Кτ)d = (1.75/0.77) + 1 – 1 = 2.3
2.5.2.11 Определяем предел выносливости в расчётном сечении при изгибе
(σ-1)d = σ-1/(Кσ)d [6;161] (2.76)
(σ-1)d = 410/2.6 = 157.7 МПа
2.5.2.12 Определяем предел выносливости в расчётном сечении при кручении по формуле (2.76)
τ-1 = 0.58 * σ-1 [6;162] (2.77)
τ-1 = 0.58 * 410 = 237.8 МПа
(τ-1)d = 237.8/2.3 = 103.4 МПа
2.5.2.13 Определяем коэффициент запаса прочности
S = Sσ * Sτ/ Sσ2 + Sτ2 ≤ [S] = 1.6 ÷ 4 [6;163] (2.78)
где Sσ – коэффициент запаса прочности при изгибе
Sσ = (σ-1)d/σa [6;163] (2.79)
Sσ = 157.7/22 = 7.1
Sτ – коэффициент запаса прочности при кручении
Sτ = (τ-1)d/τа [6;164] (2.80)
Sτ = 103.4/5.6 = 18.5
S = 7.1 * 18.5/ 7.12 + 18.52 = 3.1
S = 3.1 ≤ [S] = 4
Коэффициент запаса прочности находится в допустимых пределах. Условие выполняется, вал выдержит данную нагрузку.
Другие статьи по теме
Привод к цепному конвейеру
Привод к цепному конвейеру
Цепная передача
Муфта
Электродвигатель
Редуктор
Рис. 1 Кин ...
Одноступенчатый цилиндрический редуктор с цепной передачей
Редуктором
называют механизм, состоящий из зубчатых колес или передач, выполненный в виде
отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу
рабочей машины.
Назначение
редуктора - ...