Реферат по предмету "Технология"


Расчет статической прочности, жесткости и устойчивости вала

3.       Расчет вала.
Быстроходные валы, вращающиеся в подшипниках скольжения,требуют высокой твердости цапф, поэтому их изготавливают из цементируемыхсталей 2 х 13(ГОСТ 5632 –61)с пределом прочности и текучести:
Σв= 65 Мпа
Σт= 45 Мпа
           Расчет статической прочности, жесткости и устойчивости вала.
Основнымидля вала являются постоянные и переменные нагрузки от рабочего колеса.
Настатическую прочность вал рассчитываем по наибольшей возможной кратковременнойнагрузке, повторяемость которой мала и не может вызывать усталостногоразрушения. Так как вал в основном работает в условиях изгиба и кручения, анапряжение от продольных усилий не велики, то эквивалентное напряжение внаружного вала:
        
Где:  σн – наибольшее напряжение при изгибемоментом Ми.
        
Ĩк– наибольшее напряжение при кручении моментом.
        
Wк и Wн– соответственно осевой иполярный моменты сопротивления сечения вала.
                          
Длявала круглого сплошного сечения Wк = 2 Wн, в этом случае:
        
Где:D– диаметр вала = 5,5 м;
Запаспрочности по пределу текучести
        
ОбычноПт = 1,2 – 1,8.
           Расчет на усталостную прочность.
Напрактике переменная внешняя нагрузка изменятся либо по симметричному, либо поасимметричному циклу.
Наибольшиенапряжения будут действовать в точках наружных волокон вала.
                 
                 
Амплитудыи средние напряжения циклов нормальных и касательных напряжений будут:
                     
                     
        
Еслиамплитуды и средние напряжения возрастают при нагружении пропорционально, тозапас прочности определяют из соотношения:
                          
Где:  nΣ и nĪ– соответственно запасы прочности по нормальным и касательным напряжениям.
                       
Еслиизвестны пределы выносливости реальной детали, то равенство можно переписать ввиде.
                          
6.
Вравенствах (а) и (б) Σ = 1 и Σ – 1 q– пределы выносливостистандартного образца и детали при симметричном изгибе; Ī –1  и Ī1-q–то же при кручении RΣи RĪ– эффектные коэффициентыконцентрации соответственно нормальных и касательных напряжений.
Приотсутствии данных значения RΣи RĪ можно вычислить изсоотношений.
7.
Здесь ąΣ и ąĪ – теоретическиекоэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении.
G– коэффициент чувствительности материала кконцентрации напряжений.
Значенияэффективных коэффицтентов концентраций напряжений для прессовых соединенийвалов и дисков в таблице.
ЕΣи ЕĪ – коэффициенты, учитывающие масштабный эффект при изгибе и кручении.
ΒΣи βĪ – коэффициенты, учитывающие влияние состояния поверхности.
Φυи φĪ – коэффициент, характеризующий чувствительность материала кассиметррии цикла напряжений
Вприближенных расчетах принимают φσ = 0,1 –0,2 для углеродистых сталейпри σβ
Φυ= 0,2 –0,3 для легированных сталей, углеродистых сталей при σβ >50
 кгс/мм2 ;
φĪ= 0,5 φσ – титановые и легкие сплавы.
Принимаемпри азотодувке β = 1,175 (1,1 – 1,25)
Длялегированных сталей
Φυ= 0,25;  σĪ = 0,5 * 0,25 =0,125
Пределывыносливости при изгибе и кручении
Σ-1= (0,45 – 0,55) σβ
Ī-1= (0,5 –0,65) σ-1
σ-1= 0,5 * 65 = 32,5 (Мпа)
Ī-1= 0,575 * 32,5 = 18,68 (Мпа)
Вовремя работы нагнетателя на вал действуют;
1.       крутящийся момент;
2.       изгибающий момент;
3.       осевое усилие.
Составляемуравнение состояния вала:
Σma= Р *а + m– RB*B= 0 ,
Σmв = Ra* B– P(а +В) + m= 0
8.
Нагрузка,действующая на вал: P= 2 Mkp/ D, где:
D–диаметр рабочего колеса (М) = 0,06
9.
Где:  N– мощность дантера в КВт изгазодинамического расчета.
         
N = 20,33 (КВт);
W– частота вращения ротора(с-1)
W = 126 (с-1)
10.
11.
Проверка:
Σm =0, Σm = — P + Ra – Rb = 0, Σm = — 5366,6 + 9089,1 – 3722,5 = 0
Определяем перерывающие силы и строим их эпюру.
1.       Qec=0
2.       Qуасл= — Р = — 5366,6 (Н)
3.       Qуаспр= — Р + Ra= — 5366,6 + 9089,1 = 3722,5
4.      Qур= — Р+ Ra – RB = — 5366,6 + 9089,1 – 3722,5 = 0
Определяем изгибающие моменты и строим их эпюру(рис.
 1).
1.       Мх0 сл  =0.
2.       Мх0 сл  = — М = — 161 (Н * м)
3.       Мх1 сл  = — Р Х1 – М, где: Х1 изменяется от 0 до 0,018, значит:
При Х0 = 0; Мх1 = — М = — 161 (Н * м)
При Х1 = 0,018; Мх1 = — 5366,6 * 0,018 – 161 = — 257,6
4.       х2 сл  = — Р Х2 – М, где Х2 изменяется от 0,018 до0,025
При Х2 = 0,025
Мх2 сл  = — 5366,6 * 0,025 – 161 = — 295,17
5.       х3 сл  = — Р Х3 – М, где Х3 изменяется от 0,025 до0,045
           При Х3 = 0,045
Мх3 сл  = — 5366,6 * 0,045 – 161 = — 402,5
6.       х4 сл  = — Р Х4 – М, где Х4 изменяется от 0,045 до0,068
           При Х3 = 0,068
Мх4 сл  = — 5366,6 * 0,068 – 161 = — 525,9
7.       х5 сл  = — Р Х5 – М, где Х5 изменяется от 0,068 до0,075
           При Х3 = 0,075
Мх5 сл  = — 5366,6 * 0,075 – 161 = — 563,5
8.       х6 сл  = — Р Х6 – М, где Х6 изменяется от 0,075 до0,09
           При Х6 = 0,09
Мх6 сл  = — 5366,6 * 0,09 – 161 = — 643,9
9.       х6 спр = — R в (Х10 – Х6); при Х6 = 0,09
            Мх6 спр = — 3722,5 ( 0,263 – 0,09) = — 643,9
10.    Мх7 спр = — R в (Х10 – Х7); при Х7 = 0,1
            Мх7 спр = — 3722,5 ( 0,263 – 0,1) = — 606,8
11.   х8спр = — Rв (Х10 – Х8); при Х8 = 0,1 – 0,176
            Мх8 спр = — 3722,5 ( 0,263 – 0176) = — 323,9
12.   х9спр = — Rв (Х10 – Х9); при Х9 = 0,176 – 0,253
            Мх9 спр = — 3722,5 ( 0,263 – 0,253) = — 37,2
13.   х10спр = — Rв (Х10 – Х10); при Х10 = 0,253 – 0,263
            Мх10 спр = 0


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.