Реферати

Розрахунок АЗОТНОГО валу


  1. Розрахунок валу.

Швидкохідні вали, що обертаються в підшипниках ковзання, вимагають високої твердості цапф, тому виготовляються з цементованих сталей 2 х 13 (ГОСТ 5632-61) з міцністю на розрив і межею плинності:

Σv = 65 МПа

Σt = 45 МПа

    1. Розрахунок статичної міцності, жорсткості та стійкості валу.

Основними для валу є постійні і змінні навантаження від робочого колеса.

Статичну міцність валу розраховуємо за максимально можливим короткочасним навантаженням, повторення якого невелике і не може викликати втомного руйнування. Оскільки вал в основному працює в умовах вигину і кручення, а напруга від поздовжніх сил не велика, еквівалентна напруга у зовнішньому валу дорівнює:

Розрахунок АЗОТНОГО валу

Де: σн – найбільше напруження під час згинання за моментом Mi.

Розрахунок АЗОТНОГО валу

Ĩдо — найбільша напруга при крутному моменті.

Розрахунок АЗОТНОГО валу

Вдо І Вп – осьовий і полярний моменти опору перерізу вала відповідно.

Розрахунок АЗОТНОГО валу Розрахунок АЗОТНОГО валу

Для суцільного круглого вала Вдо = 2 Впв цьому випадку:

Розрахунок АЗОТНОГО валу

де: д – діаметр валу = 5,5 м;

Запас міцності для межі текучості

Розрахунок АЗОТНОГО валу

Зазвичай пт = 1,2 — 1,8.

    1. Розрахунок на втомну міцність.

На практиці змінне зовнішнє навантаження буде змінюватися або в симетричному, або в асиметричному циклі.

Найбільші напруги будуть діяти в точках зовнішніх волокон вала.

Розрахунок АЗОТНОГО валу Розрахунок АЗОТНОГО валу;

Розрахунок АЗОТНОГО валуРозрахунок АЗОТНОГО валу

Амплітуди та середні напруження нормальних і зсувних циклів напружень будуть:

Розрахунок АЗОТНОГО валу Розрахунок АЗОТНОГО валу

Розрахунок АЗОТНОГО валу Розрахунок АЗОТНОГО валу

Якщо амплітуди та середні напруження зростають пропорційно під навантаженням, то запас міцності визначається із співвідношення:

Розрахунок АЗОТНОГО валу

де: п Σ і п Ī — відповідно, запаси міцності для нормального та зсувного напружень.

Розрахунок АЗОТНОГО валу Розрахунок АЗОТНОГО валу

Якщо межі витривалості дійсної частини відомі, то рівність можна переписати у вигляді

Розрахунок АЗОТНОГО валу Розрахунок АЗОТНОГО валу

6.

У рівностях (а) і (б) Σ = 1 і Σ – 1 q – межі витривалості стандартного зразка та деталі із симетричним вигином; e -один і яодин-q — те саме при скручуванні РΣ І Рe – ефективні коефіцієнти концентрації нормального та зсувного напружень відповідно.

При відсутності даних значень РΣ І Рe можна розрахувати за співвідношенням.

7.

Тут ąΣ та ąĪ — теоретичні коефіцієнти концентрації напружень при вигині та крученні.

Г – коефіцієнт чутливості матеріалу до концентрації напружень.

Значення ефективних коефіцієнтів концентрації напружень для пресових з’єднань валів і дисків наведені в таблиці.

EΣ і EĪ – коефіцієнти, які враховують ефект масштабу при вигині та кручення.

ΒΣ і βĪ – коефіцієнти, що враховують вплив стану поверхні.

Φυ і φĪ — коефіцієнт, що характеризує чутливість матеріалу до асиметрії циклу напружень

У наближених розрахунках для вуглецевих сталей при σβ приймається φσ = 0,1 –0,2 2 ;

Φυ = 0,2 –0,3 для легованих сталей, вуглецевих сталей з σβ > 50

кгс/мм2 ;

φĪ = 0,5 φσ — титан і легкі сплави.

Приймаємо з продуванням азотом β = 1,175 (1,1 — 1,25)

Для легованих сталей

Φυ = 0,25; σĪ = 0,5 * 0,25 = 0,125

Межі витривалості при згинанні та крученні

Σ-один = (0,45 – 0,55) σβ

e-один = (0,5 –0,65) σ-один

σ-один = 0,5 * 65 = 32,5 (МПа)

e-один = 0,575 * 32,5 = 18,68 (МПа)

Під час роботи нагнітача на вал діє;

  1. крутний момент;

  2. згинальний момент;

  3. осьова сила.

Складаємо рівняння стану валу:

Σма = P * a + мРБ *Б = 0 ,

Σмв = Ра * Бп (a + b) + м = 0

8.

Навантаження, що діє на вал: п = 2 Mkp / дде:

д – діаметр робочого колеса (М) = 0,06

дев’ять.

де: Н — потужність дантера в кВт з газодинамічного розрахунку.

N = 20,33 (кВт);

В – швидкість ротора (с-один)

W= 126 (з-один)

10.

одинадцять.

Експертиза:

Σm=0, Σm = — P + Ra — Rb = 0, Σm = — 5366,6 + 9089,1 — 3722,5 = 0

Визначаємо переривають сили і будуємо їх схему.

  1. Qec =0

  2. Qтак сл = — P = — 5366,6 (N)

  3. Qтак ref = — P + Ра = — 5366,6 + 9089,1 = 3722,5

  4. Qур = — Р + Ra — RB = — 5366,6 + 9089,1 — 3722,5 = 0

Визначаємо згинальні моменти і будуємо їх схему (рис.

один).

  1. Мx0 сл = 0.

  2. Мx0 сл = — М = — 161 (Н * м)

  3. Мх1 сл u003d — P X1 — M, де: X1 змінюється від 0 до 0,018, що означає:

При X0 = 0; Mx1 = — M = — 161 (Н * м)

При X1 = 0,018; Mx1 = — 5366,6 * 0,018 — 161 = — 257,6

  1. Мх2 сл = — P X2 — M, де X2 змінюється від 0,018 до 0,025

При Х2 = 0,025

Мх2 сл = — 5366,6 * 0,025 — 161 = — 295,17

  1. Мх3 сл = — P X3 — M, де X3 змінюється від 0,025 до 0,045

При Х3 = 0,045

Мх3 сл = — 5366,6 * 0,045 — 161 = — 402,5

  1. Мх4 сл = — P X4 — M, де X4 змінюється від 0,045 до 0,068

При Х3 = 0,068

Мх4 сл = — 5366,6 * 0,068 — 161 = — 525,9

  1. Мх5 сл = — P X5 — M, де X5 змінюється від 0,068 до 0,075

При Х3 = 0,075

Мх5 сл = — 5366,6 * 0,075 — 161 = — 563,5

  1. Мx6 сл = — P X6 — M, де X6 змінюється від 0,075 до 0,09

При Х6 = 0,09

Мx6 сл = — 5366,6 * 0,09 — 161 = — 643,9

  1. Мx6 ref = — Р в (X10 — X6); при Х6 = 0,09

Мx6 ref = — 3722,5 (0,263 — 0,09) = — 643,9

  1. Мx7 ref = — Р в (X10 — X7); при Х7 = 0,1

Мx7 ref = — 3722,5 (0,263 — 0,1) = — 606,8

  1. Мx8 ref = — Р в (X10 — X8); при Х8 = 0,1 — 0,176

Мx8 ref = — 3722,5 (0,263 — 0176) = — 323,9

  1. Мx9 ref = — Р в (X10 — X9); при Х9 = 0,176 — 0,253

Мx9 ref = — 3722,5 (0,263 — 0,253) = — 37,2

  1. Мx10 ref = — Р в (X10 — X10); при X10 = 0,253 — 0,263

Мx10 ref = 0

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *