Материал: Расчет и конструирование валов. методические указания к выполнению практических работ по дисциплине «Детали машин и основы конструирования». Демидов А.В

Вариант 19 Материал вала – сталь 45. Принять допускаемое напря-

жение при кручении вала [ ]=20 МПа. Диаметр вала под колесом 40 мм. Делительный диаметр зубчатого колеса 180 мм.

Вариант 20 Материал вала – сталь 45. Принять допускаемое напря-

жение при кручении вала [ ]=20 МПа. Диаметр вала под колесом 45 мм. Делительный диаметр зубчатого колеса 180 мм.

Вариант 21 Материал вала – сталь 45. Принять допускаемое напря-

жение при кручении вала [ ]=20 МПа. Диаметр вала под колесом 50 мм. Делительный диаметр зубчатого колеса 210 мм.

11

Вариант 22 Материал вала – сталь 45. Принять допускаемое напря-

жение при кручении вала [ ]=20 МПа. Диаметр вала под колесом 55 мм. Делительный диаметр зубчатого колеса 240 мм.

Вариант 23 Материал вала – сталь 45. Принять допускаемое напря-

жение при кручении вала [ ]=20 МПа. Диаметр вала под колесом 60 мм. Делительный диаметр зубчатого колеса 280 мм.

Вариант 24 Материал вала – сталь 45. Принять допускаемое напря-

жение при кручении вала [ ]=20 МПа. Диаметр вала под колесом 65 мм. Делительный диаметр зубчатого колеса 300 мм.

12

Вариант 25 Материал вала – сталь 45. Принять допускаемое напря-

жение при кручении вала [ ]=20 МПа. Диаметр вала под колесом 70 мм. Делительный диаметр зубчатого колеса 320 мм.

Вариант 26

Материал вала – сталь 45. Принять допускаемое напряжение при кручении вала [ ]=15 МПа. Диаметр вала под колесом 60 мм. Делительный диаметр зубчатого колеса 350 мм.

13

ПРИМЕР РАСЧЕТА ВАЛА РЕДУКТОРА

Спроектировать вал редуктора общего назначения, построить эпюры изгибающих моментов и определить коэффициент запаса вала для сечения под зубчатым колесом. Принять допускаемое напряжение при кручении вала [ кр]=20 МПа, материал вала – сталь 45. Диаметр вала под колесом 40 мм. Делительный диаметр зубчатого колеса 120 мм. Расстояние между зубчатым колесом и опорами 100 мм.

Рис. 1. Задание на проектирование

Дано:

dw = 120 мм; [кр] = 20 МПа;

dк = 40 мм;

L1 = L2 = L = 100 мм, материал вала – Сталь 45

Решение

1. Определим диаметры всех ступеней вала. Диаметр вала, указанный в задании, принимаем за исходный остальные диаметральные размеры вала определим из конструктивных соображений при помощи заплечиков t. (рис. 2).

Рис. 2. Высота заплечика t и радиус галтели R 14

Высота заплечиков t для обеспечения осевой фиксации деталей, сидящих на валу и радиус галтелей R для уменьшения концентрации напряжений (рис. 2) ориентировочно могут быть определены в зависимости от соответствующего диаметра участка вала d по таблице 4.1:

dп ≈ d + 2t; dбп ≈ dп + 3r; dбш ≥ dш + 2r.

Значения t и R в зависимости от диаметра вала.

Таблица 1

При этом диаметр каждой последующей ступени будет отличаться от предыдущей на величину 2t. Необходимо также учесть возможную посадку на вал подшипников, зубчатого колеса, шкива т.п., а также необходимость фиксации этих деталей в осевом направлении. Конструктивно проработанная схема проектируемого вала показана на рис. 3.

Диаметр вала под зубчатым колесом dк известен по условию задачи (dк = 40 мм).

Определяем диаметр вала под подшипниками dп: dп = dк – 2t = 40 – (5…5,6) = 35…34,4 (мм)

Необходимо помнить, что диаметры цилиндрических цапф, начиная с 20 мм до 495 мм должны быть кратны 5, при. установке на цапфы стандартных подшипников качения (опор). Поэтому принимает диаметр вала под подшипниками dп=35 мм.

Определяем диаметр выходного участка вала d:

15