Детали машин и основы конструирования

Детали машин и основы конструирования
Классификация деталей и узлов машин
Виды нагрузок, действующие на детали машин
Требования к жесткости деталей машин
Теплостойкость
Классификация соединений и критерии
их работоспособности
Соединения внахлестку
Соединение деталей с гарантированным натягом
Материалы резьбовых соединений
Резьбовые соединения
Расчет винтовых соединений
Расчет винтов, подверженных
переменной нагрузке
Соединение штифтами
Фрикционные передачи
Передачи с цилиндрическими и
коническими катками
Классификация вариаторов
Торовый вариатор
Основы расчета прочности фрикционных пар
Ременные передачи
Клиновые ремни
Силы и напряжениия в ремнях
Передача без натяжного ролика
Кинематика ременных передач и
критерии расчета
Расчет ременных передач
Зубчатые передачи
Виды разрушения зубьев
Расчет зубьев прямозубых цилиндрических
колес на изгиб
Передачи коническими зубчатыми колесами
Расчет конических колес
Червячные передачи
Конструкция червячных редукторов
Причины выхода из строя червячных передач
Глобоидные передачи
Основные параметры цепных передач
Передачи винт – гайка
Ориентировочный и приближенный расчет валов
Уточненный расчет валов
Расчет валов на жесткость
Основные типы подшипников качения,
их характеристика
Трение и смазка в подшипниках скольжения
Виды несоосности валов
Расчет муфты
Конструкция и расчет упругих муфт
Управляемые или сцепные муфты
Конические муфты. Расчет
Цилиндрические шинно-пневматические муфты
Автоматические самоуправляемые муфты
Пружины
 

Методы расчета валов. Ориентировочный и приближенный расчет валов

Валы рассчитывают на прочность, жесткость и колебания.

Основные нагрузки: крутильные и изгибающие моменты.

Влияние сжимающих и растягивающих сил невелико и часто не учитывается.

Для выполнения расчета вала необходимо знать его конструкцию, места приложения нагрузок и так далее.

Разработка конструкции невозможна без предварительного определения диаметра вала, поэтому расчеты валов на прочность делят на ориентировочные, приближенные и уточненные( или проверочные).

Ориентировочный расчет

Ориентировочный расчет выполняют для предварительного определения диаметра вала. Расчет ведут на чистое кручение по пониженным допускаемым напряжениям по формуле:

 мм,

Т- Нм,

[tк]  - МПа.

Р – мощность, кВт

n – частота вращения, об/мин.

[tк] = 12…20МПа , тогда с=169…130

  мм.

Если редуктор или коробка скоростей соединяется с двигателем через муфту, то для возможности соединения диаметр конца входного вала следует принимать  , где dЭ – диаметр вала электродвигателя.

Иногда ориентировочный расчет ведут по допускаемому углу закручивания вала - [j ] на 1 метр длины.

 мм.

Часто принимают [j ]= 0,50 на 1 метр длины, то мм.

Рассчитанный диаметр длинных валов является минимальным, для коротких валов  - средним.

Остальные диаметры валов назначают по конструктивным соображениям, исходя из удобства посадки на вал детали, восприятия осевых нагрузок.

Диаметры валов следует согласовать с диаметрами насаживаемых деталей.

Иногда диаметры валов назначают в функции от межосевых расстояний зубчатых передач.

,

То и другое значения относятся к местам посадки , соответственно, шестерни и колеса.

можно принять для промежуточного вала в месте посадки шестерни второй ступени. Имеются и другие эмпирические зависимости для ориентировочного расчета валов, например, диаметры шеек коленчатого вала принимают в зависимости от диаметра цилиндра, диаметры шпинделей станков – в зависимости от основного геометрического размера станка и так далее.

Продольные размеры валов уточняются при компоновке.

Приближенный расчет

Приближенный расчет выполняют как проектный для предварительного определения диаметра вала. Намечаются места посадки колес подшипников и других деталей на вал, определяются опорные реакции, строятся эпюры крутящих и изгибающих моментов. По характеру эпюр устанавливается местоположение опасного сечения вала и определяется его диаметр по формуле:

мм,

МЭКВ – Нм,

[sи] - МПа.

- приведенный момент.

Для обеспечения необходимой жесткости [sи] принимается невысоким. Для сталей 35, 40,45, Ст5,6 [sи]= 50…60МПа.

Детали машин и основы конструирования