3.1 Розрахунок швидкохідного валу.
Ft = 1848.3 Н; Fr = 697.6 Н; Fa = 507.7 Н; Т = 50.8 Н · м
Знаходимо реакції опор А і Б:
Реакції опор від дії консольної навантаження
Нормальні і дотичні напруження при дії максимальних навантажень:
; ;-сумарний згинальний момент, де
-коефіцієнт перевантаження (для асинхронних двигунів = 2,2);-момент опору перерізу вала;
-площа поперечного перерізу;
-момент опору перерізу вала;
Так як, то вал витримує задану навантаження.
3.2 Проміжний вал (розрахунок на статичну міцність).
Згинальний момент від осьових сил:
Знаходимо реакції опор А і Б:
Визначаємо нормальні та дотичні напруження при дії максимальних навантажень:
-сумарний згинальний момент, де
- коефіцієнт перевантаження (для асинхронних двигунів = 2,2).-момент опору перерізу вала;
-площа поперечного перерізу;
-момент опору перерізу вала;
Так як, то вал витримує задану навантаження.
3.3 Тихохідний вал (розрахунок на статичну міцність).
Ft = 8622 Н; Fr = 3379.5 Н; Fa = 3446.2Н; Т = 1002.75 Н · м
Знаходимо реакції опор А і Б:
Визначаємо нормальні та дотичні напруження при дії максимальних навантажень:
- сумарний згинальний момент, де
-коефіцієнт перевантаження (для асинхронних двигунів = 2,2).-момент опору перерізу вала;
-площа поперечного перерізу;
-момент опору перерізу вала;
Так як, то вал витримує задану навантаження.
Розрахунок на опір втоми:
Обчислимо коефіцієнт запасу міцності S для небезпечногоперетину О.О.
, [S] = 1.5-2.5-допустиме значення коеф. Запасу міцності.
Напруження в небезпечних перетинах
;;
-Ефективні коефіцієнти концентрації напружень;
-коефіцієнти впливу абсолютних розмірів поперечного перерізу;-коефіцієнти впливу якості поверхні;
-коефіцієнт впливу поверхневого зміцнення;;
3.4 Приводний вал (розрахунок на статичну міцність).
Знаходимо реакції опор А і Б:
Визначаємо нормальні та дотичні напруження при дії максимальних навантажень:
; ;-сумарний згинальний момент, де
-коефіцієнт перевантаження (для асинхронних двигунів = 2,2).-момент опору перерізу вала;
-площа поперечного перерізу;
-момент опору перерізу вала;
Так як, то вал витримує задану навантаження.
Розрахунок зварного з'єднання:
Вид зварювання: вибираємо зварювання ручну електродами підвищеної якості.
Даний спосіб з'єднань застосований в конструкції приводного вала, зокрема зварних зірочок. В даному випадку примененять спеціальні втулки до яких приварюються зірочки, утворюючи єдину конструкцію, що забезпечує нам зручність складання вузла і простоту точіння самого приводного вала при його виготовленні.
Маємо Таврове з'єднання кутовими швами.
З'єднання розраховується по дотичним напруженням, небезпечне перетин знаходиться по бісектрисі прямого кута.
де [ '] - допустиме напруження при статичному навантаженні для зварних швів. Визначається в частках від допустимої напруги розтягування деталей, що з'єднуються;
Тз - крутний момент на зірочці, Тз = 443,72 Нм;
Wк - момент опору при крученні.
Для полого круглого перетину
до - катет зварного шва, він знаходиться в межах 0,5 * d k d,
d - товщина меншою з зварювальних заготовок, d = 8 мм;
Wк = 3,14 * 66 2 * 0,7 * 5/4 = 14368,6 мм 3;
Так як зварювання ручне електродами підвищеної якості, то
де S - коефіцієнт безпеки.
Як матеріал використовуємо сталь 3:
Тоді [] р = 220 / 1,4 = 157,14 МПа,
[ '] = 0,65 * 157,14 = 102,14 МПа.
= (443,75 * 10 3/2) / 14368,6 = 15,44 МПа.