Курсовая работа: Проектирование машинного агрегата

Во всех случаях условие σ_см < [σ]_см выполняется, следовательно устойчивая работа шпоночных соединений обеспечена.1

Проверочный расчет стяжных винтов подшипниковых узлов

Стяжные винты рассчитывают на прочность по эквивалентным напряжениям на совместное действие растяжения и кручения.

Сила приходящаяся на один винт

F_в = 0,5С_X = 0,5∙6039 =3020 H

Принимаем коэффициент затяжки К_з = 1,5 – постоянная нагрузка, коэффициент основной нагрузки х=0,3 – для соединения чугунных деталей без прокладки.

Механические характеристики материала винтов: для стали 30 предел прочности σ_в = 500 МПа, предел текучести σ_т = 300 МПа; допускаемое напряжение:

[σ] = 0,25σ_т = 0,25∙300 = 75 МПа.

Расчетная сила затяжки винтов

F_p = [K_з (1 – х) + х]F_в = [1,5(1 – 0,3) + 0,3]3020 = 4077 H

Определяем площадь опасного сечения винта

А = πd_p ² /4 = π(d₂ – 0,94p)² /4 = π(12 – 0,94∙1,75)² /4 = 84 мм²

Эквивалентное напряжение

σ_экв = 1,3F_p /A = 1,3∙4077/84= 63,1 МПа < [σ] = 75 МПа

Уточненный расчет валов

Быстроходный вал

Быстроходный вал

Рассмотрим сечение, проходящее под опорой А. Концентрация напряжений обусловлена подшипником посаженным с гарантированным натягом. Материал вала сталь 45, улучшенная: s_В = 780 МПа [2c34]

Пределы выносливости:

- при изгибе s_-1 » 0,43×s_В = 0,43×780 = 335 МПа;

- при кручении t_-1 » 0,58×s_-1 = 0,58×335 = 195 МПа.

Суммарный изгибающий момент: М_и = М_х = 16,7 Н·м

Осевой момент сопротивления

W = πd³ /32 = π25³ /32 = 1,53·10³ мм³

Полярный момент сопротивления

W_p = 2W = 2·1,53·10³ = 3,06·10³ мм³

Амплитуда нормальных напряжений

σ_v = M_и /W = 16,7·10³ /1,53·10³ = 10,9 МПа

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений