Курсовая работа: Привод элеватора
от ,
от ,
от ,
Суммарный изгибающий момент будет вычисляться по формуле
Расчёт производим в форме проверки коэффициента запаса прочности , значение которого можно принять
. При этом должно выполняться условие, что
, где
– расчётный коэффициент запаса прочности,
и
– коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям, которые определим ниже.
Определим механические характеристики материала вала (Сталь 45) по табл. 10.2 лит. [1]: – временное сопротивление (предел прочности при растяжении);
и
– пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручении;
– коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений.
Определим отношение следующих величин (табл. 10.3 и 10.6 лит. [1]): ,
, где
и
– эффективные коэффициенты концентрации напряжений,
– коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения. Также по табл. 10.4 лит. [1] найдём значение коэффициента влияния шероховатости
и по табл. 10.5 лит. [1] коэффициент влияния поверхностного упрочнения
.
Вычислим значения коэффициентов концентрации напряжений и
для данного сечения вала:
,
.
Определим пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении: ,
.
Рассчитаем осевой и полярный моменты сопротивления сечения вала: , где
– расчётный диаметр вала.
Вычислим изгибное и касательное напряжение в опасном сечении по формулам: ,
.
Определим коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям: .
Для нахождения коэффициента запаса прочности по касательным напряжениям определим следующие величины. Коэффициент влияния асимметрии цикла напряжений для данного сечения
. Среднее напряжение цикла
. Вычислим коэффициент запаса
.
Найдём расчётное значение коэффициента запаса прочности и сравним его с допускаемым: – условие выполняется.
9. Выбор и расчёт шпоночных соединений
В данном редукторе шпоночные соединения выполнены с использованием призматических шпонок. Соединение с такими шпонками напряженное, оно требует изготовления вала с большой точностью. Момент передается с вала ступиц узкими боковыми гранями шпонки. При этом возникают напряжения сечения σсм , а в продольном сечении шпонки напряжение среза τ.
У стандартных шпонок размеры b и h подобранны так, что нагрузку соединения ограничивают не напряжение среза, а напряжение смятия. Поэтому расчет шпонок проведем на напряжение смятия.
1). Соединение быстроходного вала с муфтой.
Имеем:
– крутящий момент на валу,
– диаметр вала,
– длина шпонки,
– ширина шпонки,
– высота шпонки,
– глубина паза вала,
– рабочая длина шпонки,
– допускаемое напряжение на смятие материала шпонки.
Условие прочности: ,