Методические указания к ргр № 5
В РГР учитываются только систематически действующие нагрузки.
Сумма мощностей на ведомых деталях равна мощности на ведущей детали (рис. 21).
Рис. 21 |
По известной
мощности вычисляют крутящий момент
на каждой детали:
Момент к ведущей детали приложен в направлении вращения вала, а к ведомым деталям – в противоположном направлении. Сумма моментов, приложенных к валу, должна быть равна 0. |
.
,
где N – мощность,
угловая скорость.Ведущими и ведомыми деталями на валах могут быть шкивы ременных передач, зубчатые колеса, звездочки, муфты и др. Усилия, действующие на каждую из деталей, вычисляются по величине момента (рис. 22).
Диаметры валов округляют до ближайшего значения по ГОСТ 12080-66, в мм: 20, 21, 22, 24, 25, 26, 28, 30, 32, 34, 35, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 240, 250.
Диаметры вала в местах посадки шарикоподшипников, в мм: 20, 25, 30, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200.
Диаметр вала на других участках выбирают из нормального ряда так, чтобы разность диаметров на соседних участках в зависимости от конструктивного назначения была бы 2…6 мм.
Длину ступиц выбирают 2d, длину шеек под подшипники – 0,5 d.
|
|
|
В ременной передаче
По условиям работы для плоскоременной передачи:
Для клиноременной:
|
В зубчатых передачах усилие раскладывается на окружное (Р) и радиальное (Т) усилие:
где - угол зацепления, по ГОСТ 3058-98 = 200. |
Усилие на пиле раскладывается на окружное усилие (Р) и усилие надвигания (РН):
Обычно принимают
|
Рис. 22. Схемы расчета усилий |
||
.
.
.
.
,
.
.
.При расчете величины пределов выносливости используют характеристики материалов, приведенные в табл. 7 – 10.
Таблица 7
Механические характеристики материалов для валов
-
Марка стали
Диаметр заготовки (мм), не более
Твердость НВ, не менее
В
Т
Т
1
1
МПа
Ст. 5
Любой
190
520
280
150
220
130
0
0
20
60
145
400
240
120
170
100
0
0
45
Любой
200
560
280
150
250
150
0
0
120
240
800
550
300
350
210
0,1
0
80
270
900
650
390
380
230
0,1
0,05
20Х
120
197
650
400
240
300
160
0,05
0
40Х
Любой
200
730
500
280
320
200
0,1
0,05
200
240
800
650
390
360
210
0,1
0,05
120
270
900
750
450
410
240
0,1
0,05
40ХН
Любой
240
820
650
390
360
210
0,1
0,05
200
270
920
750
450
420
250
0,1
0,05
12ХН3А
120
260
950
700
490
420
210
0,1
0,05
12Х2Н4А
120
300
1100
850
600
500
250
0,15
0,1
18ХГТ
60
330
1150
950
660
520
280
0,15
0,1
25Х2ГНТ
200
360
1500
1200
840
650
330
0,2
0,1
30ХГТ
Любой
270
950
750
520
450
260
0,1
0,05
120
320
1150
950
660
520
310
0,15
0,1
60
415
1500
1200
840
650
330
0,2
0,1
Таблица 8
Эффективные коэффициенты концентрации напряжений
-
В, МПа
Галтель
Шпоночный паз
Посадка подшипников
Посадка деталей
напряженная
скользящая
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
400
2,07
2,12
1,51
1,20
1,94
1,57
1,45
1,26
1,26
1,14
500
2,12
2,18
1,64
1,37
2,15
1,71
1,61
1,39
1,40
1,23
600
2,17
2,24
1,76
1,54
2,36
1,88
1,77
1,50
1,54
1,32
700
2,23
2,30
1,89
1,71
2,58
1,99
1,94
1,60
1,68
1,49
800
2,28
2,37
2,01
1,88
2,69
2,13
2,09
1,71
1,81
1,50
900
2,34
2,42
2,14
2,05
3,00
2,29
2,26
1,81
1,96
1,59
1000
2,39
2,48
2,26
2,22
3,22
2,43
2,42
1,96
2,10
1,67
1200
2,50
2,60
2,50
2,39
3,68
2,72
2,74
2,10
2,38
1,86
Таблица 9
Коэффициенты влияния абсолютных размеров
-
Наименьший из примыкающих к зоне концентрации диаметр вала, мм
Углеродистые стали
Легированные стали
Свыше 20 до 30
0,91
0,89
0,83
0,89
30 50
,86
0,80
0,75
0,80
50 70
0,86
0,75
0,69
0,75
70 100
0,74
0,73
0,66
0,73
100 150
0,69
0,69
0,61
0,69
150 500
0,60
0,60
0,54
0,60
Таблица 10
Коэффициенты
состояния поверхности при изгибе
и кручении
-
Вид обработки
В, МПа
40
80
120
Шлифование
1
1
1
Обточка чистовая
0,95
0,90
0,80
Обдирка
0,85
0,80
0,65
Необработанная поверхность
0,75
0,65
0,45