Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Как продвинуть сайт на первые места?
    Вы создали или только планируете создать свой сайт, но не знаете, как продвигать? Продвижение сайта – это не просто процесс, а целый комплекс мероприятий, направленных на увеличение его посещаемости и повышение его позиций в поисковых системах.
    Ускорение продвижения
    Если вам трудно попасть на первые места в поиске самостоятельно, попробуйте технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Если ни один запрос у вас не продвинется в Топ10 за месяц, то в SeoHammer за бустер вернут деньги.
    Начать продвижение сайта
  • Расчет ведомого вала на усталостную прочность






     

    Расчет на усталостную прочность (выносливость) производится с целью предотвращения усталостного разрушения вала. Расчет ведут по наибольшей длительно действующей нагрузке, повторяемость которой за время службы вала составляет не менее 103 циклов.

    Расчет заключается в определении запасов прочности с учетом формы, абсолютных размеров вала, состояния его поверхностей.

    Назначают материал вала и способ его термообработки (табл. 16); подбирают размеры участков вала и конструктивные элементы (шпоночные пазы, галтели, канавки); назначают шероховатости Ra для поверхностейвала, пользуясь рекомендациями табл. 17.

     

    Таблица 16

    Механические характеристики сталей

    Марка стали Диаметр вала Dm, мм Термообработка Твердость поверхности Предел прочности σ в, МПа Предел текучести σ т, МПа
      Любой Н 179-207 НВ    
        У 235-262 НВ    
        У 269-302 НВ    
    40Х   У 235-262 НВ    
    40Х   У 269-302 НВ    
    40Х   У+З (ТВЧ) 45-50 HRC э    
    40ХН   У 235-262 НВ    
    40ХН   У 269-302 НВ    
    40ХН   У+З (ТВЧ) 48-53 HRC э    
    35ХМ   У 235-262 НВ    
    35ХМ   У 269-302 НВ    
    35ХМ   У+З (ТВЧ) 48-53 HRC э    
    20Х   У+Ц+З 56-63 HRC э    
    20ХНМ   У+Ц+З 56-63 HRC э    
    18ХГТ   У+Ц+З 56-63 HRC э    

    Примечание. Dm – предельный наружный диаметр заготовки, способы термообработки: Н – нормализация, У – улучшение, З – закалка, Ц – цементация.

     

    Таблица 17

    Шероховатость Ra для поверхностей деталей

    Вид поверхности Ra, мкм
    Посадочные поверхности валов под подшипники качения: - d или D до 80 мм - d или D > 80 мм   1, 25 2, 5
    Торцы заплечиков валов для базирования: - подшипников качения - зубчатых колес   1, 6 3, 2
    Поверхности валов под резиновые манжеты 0, 4…0, 63
    Поверхности валов для соединений с натягом 0, 8
    Поверхности отверстий ступиц для соединений с натягом 1, 6
    Поверхности шпоночных пазов на валах: - рабочие - нерабочие   3, 2 6, 3
    Поверхности шпоночных пазов в отверстиях зубчатых колес, шкивов, звездочек: - рабочие, - нерабочие     1, 6…3, 2 3, 2…6, 3
    Канавки, фаски, радиусы галтелей 6, 3

    По расчетной схеме вала строят эпюры изгибающих моментов Mx и My и крутящих моментов Mк. Устанавливают опасные сечения вала, исходя из эпюр моментов, размеров сечений и концентраторов напряжений.

    Коэффициент запаса прочности S вала определяется по формуле

    где S σ , S τ – коэффициенты запаса прочности по нормальным, касательным напряжениям; [ S ] – допускаемый запас прочности;

    Здесь σ -1, τ -1 – пределы выносливости материала вала при симметричном цикле нормальных и касательных напряжений; σ а, τ а – амплитуды циклов напряжений; σ m, τ m – средние значения циклов напряжений; Kσ D, Kτ D – коэффициенты перехода от пределов выносливости образца к пределам выносливости детали; ψ σ , ψ τ – коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла.

    Пределы выносливости материала вала при симметричном цикле нормальных и касательных напряжений:

    σ –1 = 0, 43σ в – для углеродистых сталей,

    σ –1 = 0, 35σ в + 100 – для легированных сталей,

    τ –1 = 0, 58σ –1.

    Коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла определяются по формулам

    ψ σ = 0, 02(1+ 0, 01 σ в);

    ψ τ = 0, 5ψ σ .

    Коэффициенты перехода от пределов выносливости образца к пределам выносливости детали определяются по формулам

    где K σ , K τ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений (табл. 18…21); ε σ , ε τ – коэффициенты влияния размера поперечного сечения вала;

    KV – коэффициент влияния упрочнения материала вала (табл. 22); KF – коэффициент влияния шероховатости поверхности (табл. 23).

    Коэффициент ε σ для углеродистых сталей при диаметре вала d > 12 мм определяется по формуле

    .

    Коэффициенты для любых сталей и ε σ для легированных сталей при d > 12 мм:

    .

    Таблица 18

    Коэффициенты K σ и K τ для ступенчатого перехода с галтелью

    K σ при σ в, МПа K τ при σ в, МПа
                   
      0, 01 0, 02 0, 03 0, 05 1, 55 1, 8 1, 8 1, 85 1, 6 1, 9 1, 95 1, 9 1, 65 2, 0 2, 05 2, 0 1, 7 2, 15 2, 25 2, 2 1, 4 1, 55 1, 55 1, 6 1, 4 1, 6 1, 6 1, 6 1, 45 1, 65 1, 65 1, 65 1, 45 1, 7 1, 7 1, 75
      0, 01 0, 02 0, 03 1, 9 1, 95 1, 95 2, 0 2, 1 2, 1 2, 1 2, 2 2, 25 2, 2 2, 4 2, 45 1, 55 1, 6 1, 65 1, 6 1, 7 1, 75 1, 65 1, 75 1, 75 1, 75 1, 85 1, 9
      0, 01 0, 02 2, 1 2, 15 2, 25 2, 3 2, 35 2, 45 2, 5 2, 65 2, 2 2, 1 2, 3 2, 15 2, 4 2, 25 2, 6 2, 5

     

    Таблица 19

    Коэффициенты K σ и K τ для шпоночного паза

    σ в, МПа K σ K τ
      1, 8 2, 0 2, 2 2, 65 1, 4 1, 7 2, 05 2, 4

     

    Таблица 20

    Коэффициенты K σ и K τ для шлицевых и резьбовых участков вала

    σ в, МПа K σ K τ шлицев K τ резьбы
    шлицев резьбы прямобочных эвольвентных
      1, 45 1, 6 1, 7 1, 75 1, 8 2, 2 2, 45 2, 65 2, 25 2, 5 2, 65 2, 8 1, 43 1, 49 1, 55 1, 6 1, 35 1, 7 2, 1 2, 35

     

    Таблица 21

    Отношения K σ σ для посадок с натягом

    d вала, мм K σ σ при σ в, МПа
           
      2, 6 2, 75 2, 9 3, 0 3, 1 3, 2 3, 3 3, 35 3, 3 3, 5 3, 7 3, 85 4, 0 4, 1 4, 2 4, 3 4, 0 4, 3 4, 5 4, 7 4, 85 4, 95 5, 1 5, 2 5, 1 5, 4 5, 7 5, 95 6, 15 6, 3 6, 45 6, 6

     

    Таблица 22

    Коэффициент влияния упрочнения KV

    Вид упрочняющей обработки Значения KV
    K σ < 1, 1 K σ = 1, 1…1, 5 K σ 1, 8
    Закалка ТВЧ Азотирование Накатка роликом Дробеструйный наклеп 1, 3…1, 6 1, 15…1, 25 1, 2…1, 4 1, 1…1, 3 1, 6…1, 7 1, 3…1, 9 1, 5…1, 7 1, 4…1, 5 2, 4…2, 8 2, 0…3, 0 1, 8…2, 2 1, 6…2, 5

    Примечание. Коэффициент KV вводится для участков вала с поверхностным упрочнением. При отсутствии поверхностного упрочнения принимают KV = 1.

     

    Таблица 23

    Коэффициент влияния шероховатости поверхности KF

    Способ обработки поверхности Параметр шероховатости , мкм KF при σ в, МПа
    700 > 700
    Шлифование тонкое Обтачивание тонкое Шлифование чистовое Обтачивание чистовое Обдирка До 0, 2 0, 2…0, 8 0, 8…1, 6 1, 6…3, 2 3, 2…20 1, 08 1, 15 1.25 1, 3 1, 11 1, 2 1, 33 1, 5

     

    Для оценки концентрации напряжений в местах установки на валу деталей с натягом используют отношения K σ σ и K τ τ . Величина K σ σ определяется по табл. 18, а K τ τ – по формуле

    Если в опасном сечении несколько концентраторов, то при расчете S σ учитывается только тот, для которого K σ σ принимает наибольшее значение; при расчете S τ также рассматривают только наибольшее отношение K τ τ .

    При вычислении амплитудных и средних значений цикла напряжений принимают, что напряжения изгиба меняются по симметричному циклу, а касательные по наиболее неблагоприятному отнулевому циклу. В этом случае

    где – суммарный изгибающий момент в опасном сечении, Н·мм; – крутящий момент в опасном сечении, Н·мм; – осевая сила в опасном сечении, Н; и – осевой и полярный моменты сопротивления, мм3; A – площадь рассматриваемого поперечного сечения вала, мм2.

    Значения и для сплошного круглого вала определяют по формулам

    Площадь рассматриваемого поперечного сечения вала:

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.