Прочность валов усталостная — Расчет

Для уменьшения концентрации напряжений следует избегать резких переходов от одного диаметра вала к другому (переходы делаются скругленными или коническими). Резьбы, выточки, уступы, шпоночные пазы и шлицы понижают усталостную прочность вала и должны учитываться при его расчете. [c.274]

Проверочный расчет. Валы при работе испытывают циклически изменяющиеся напряжения. В этом случае, как установлено практикой, основной вид разрушения валов — усталостное разрушение. Поэтому для валов расчет па сопротивление усталости является основным расчетом на прочность. [c.286]

Расчет валов и осей Практикой установлено, что усталостное разрушение является основной причиной выхода из строя вращающихся осей и валов. Поэтому расчет на усталостную прочность является основным для этих деталей. В тех случаях, когда упругие перемещения вала или вращающейся оси могут отрицательно повлиять на работу связанных с ними деталей, производят расчет на жесткость. Рассмотрим последовательность расчета валов, так как расчет осей является частным случаем расчета валов при М, = 0. [c.316]

Вычисляют условный коэффициент запаса прочности Vj. и сравнивают его с величинами (Ят) , п и ч. Если vj. >. > (лг)п,1п и Vj > то прочность вала (статическая й усталостная) может считаться обеспеченной. Если Vj. < ( 7-) пщ или Nj, С V, то производят расчет вала на статическую прочность. [c.151]

Для сечения 5 имеем nj =4,7> 1,6 = = (/17-) min I следовательно, статическая прочность вала может считаться обеспеченной. Далее nj = 4,7 < 6,3 = v следовательно, требуется провести расчет вала на усталостную прочность. [c.154]

Основной расчет валов и осей на статическую прочность. Проверку статической прочности выполняют при условии отсутствия пластических деформаций, т. е. обеспечивают требуемый коэффициент запаса прочности по отношению к пределу текучести материала вала или оси поэтому на статическую прочность валы и оси рассчитывают по наибольшей кратковременной нагрузке, повторяемость которой мала и не может вызвать усталостного разрушения например, такой нагрузкой может быть нагрузка в период пуска установки. На этом этапе расчетов действительные конструкции и условия нагружения валов (осей) заменяют расчетными схемами. [c.413]

Расчет на усталостную прочность. На усталостную прочность рассчитываются карданные валы и полуоси. Так как возможны усталостные поломки как по телу, так и по шлицам, расчет полуосей выполняется по наиболее опасному участку, определяемому характеристиками сопротивления усталости. Расчет производится по основному уравнению гипотезы суммирования повреждений (2.8). В общем случае можно получить многообразие решений. Это связано с неопределенностями в способах схематизации нагрузочного режима и в вариантах гипотезы. При принятии окончательного решения о прогнозируемом значении ресурса можно руководствоваться положениями и приемами комбинированного расчета, рассмотренного в гл. 2. [c.134]

Как и для механизма передвижения тележки мостового крана, расчет валов на кручение из условия усталостной прочности производится по наибольшему пусковому и на изгиб — по среднему пусковому моментам двигателя. По наибольшему пусковому моменту дополнительно проверяется статическая прочность валов при расчете на изгиб. [c.213]

Поверочный расчет третьей передачи. Согласно стр. 46, принимаем по табл. 56 расчетный момент на валу шестерни при расчете на усталостную прочность = 13 800 кгс-см. [c.242]

Продольный профиль вала, приближающийся к форме бруса равного сопротивления, можно получить примерно так же, как для осей (см. стр. 354), но вести расчет не по изгибающему моменту, а по эквивалентному моменту, определенному по принятой для расчета гипотезе прочности, т. е. вести расчет на совместное действие изгиба и кручения. Практически по ряду причин этот путь конструирования вала нецелесообразен. Во-первых, такой теоретический профиль, полученный расчетом по номинальным напряжениям, в действительности не будет отвечать условию равно-прочности, так как существенное влияние на усталостную прочность оказывают концентраторы напряжений, игнорируемые при таком расчете во-вторых, упомянутые конструктивные соображения могут потребовать иных соотношений диаметров участков вала, чем получаемые при установлении теоретического профиля. [c.360]

Нередки случаи, когда передачи в отдельные периоды работы испытывают кратковременные перегрузки (пиковые нагрузки). Общее число циклов нагружения, соответствующих этим перегрузкам, обычно невелико и они практически не оказывают влияния на усталостную прочность вала (см. так же стр. 231, где сказано об учете пиковых нагрузок в расчетах зубчатых передач). Поэтому расчет на выносливость ведут по длительно действующей нагрузке — обычно по номинальной нагрузке (см. стр. 221) передачи. Но игнорировать пиковые нагрузки нельзя — по этим нагрузкам вал должен быть проверен на статическую прочность (или точнее — на сопротивление малым пластическим деформациям). Этот расчет выполняют по гипотезе энергии формоизменения (можно применять также гипотезу наибольших касательных напряжений) [c.369]

Вычисляют условный запас прочности >7 и сравнивают его с величинами (л7-)пчп и V. Если V > (Пг)т1п и 7 > л то прочность вала (статическая и усталостная) может считаться обеспеченной. Если чр < ( 7-)т1п 7 < то производят расчет вала на статическую прочность. [c.143]

Для каждого из сечений величина пр сравнивается с величинами (/гг) , п и Если nJ Xnт) yJ илу- >v, то как статическая,так и усталостная прочность вала может считаться обеспеченной, и дальнейший расчет вала не проводится. Если хотя бы для одного из сечений Пр < (пт-) п, то конструкцию вала следует усилить. Если пр < V, то проводят расчет вала на усталостную прочность. Если наибольшие кратковременные нагрузки непропорциональны длительно действующим или на вал действуют не вращающиеся по отношению к нему нагрузки, то независимо от отношения величин пр ч проводят расчет вала на усталостную прочность. [c.144]

Расчет валков на прочность и жесткость заключается в определении запасов усталостной прочности в опасных сечениях. Расчет на жесткость ограничивается определением прогибов в различных сечениях валов, главным образом в местах установки зубчатых колес и на консоли рабочего валка. Для двухопорных вальцов прогиб следует определять в сечении рабочих валков в месте приложения усилия вальцовки, особенно для тех случаев, когда к допускам заготовок, получаемых на вальцах, предъявляют повышенные требования (точная вальцовка, штамповка и т. п.). [c.516]

Расчет допустимой радиальной консольной нагрузки из условия усталостной прочности вала во всех опасных сечениях проводится по табл. 4.59. Из полученных значений выбирается меньшее. [c.206]

Допускаемый коэффициент запаса усталостной прочности [я] принимают в зависимости от назначения оси или вала и точности расчетов в пределах [л] = 1,5- -2,5. [c.370]

Значения запаса прочности могут служить критерием необходимости проведения дальнейшего расчета на усталостную прочность. Если наибольшая кратковременная нагрузка пропорциональна длительно действующей, т. е. п.,. > v, и отсутствуют неподвижные относительно вала нагрузки (например, нагрузки от дебалансов), то расчет вала на усталостную прочность можно не проводить. Значения v приведены в табл. 51. сравнивают с наибольшим значением v, соответствующим источникам концентрации напряжений для всего вала, независимо от того, для какого сечения определена величина л .. На усталостную прочность вал рассчитывают при условии, если л < v, или при наличии неподвижных относительно вала нагрузок, а также когда длительно действующие нагрузки близки по величине к наибольшим кратковременным. Расчет выполняется в форме определения запаса прочности по сопротивлению усталости для опасного сечения. 202 [c.202]

Этот расчет, называемый уточненным, выполняют как проверочный. Установлено, что в основном разрушение валов носит усталостный характер. Поэтому расчет валов на усталостную прочность является основным. Этот расчет сводится к определению расчетных коэффициентов запаса прочности для предположительно опасных сечений валов. [c.377]

Резьбы, выточки, уступы, шпоночные пазы и шлицы понижают усталостную прочность вала и должны учитываться при его расчете. [c.369]

Изменение нагрузки на коленчатом валу происходит с периодическим возрастанием силы Рав крутящего момента от нуля до максимума и последующим спадом вновь до нуля. При многократном повторении штамповочных операций во времени подобный характер работы пресса приводит к пульсации напряжений в металле коленчатого вала. Учитывая это обстоятельство и факты усталостного разрушения, расчет коленчатых валов следует проводить на усталостную прочность при переменном цикле напряжений. [c.105]

По условиям технико-экономической целесообразности прочность вала должна быть оптимальной, и, следовательно, в расчетах следует принимать минимально допустимый запас усталостной прочности. Из уравнения (3.27) заключаем, что для данного вала имеет место при максимуме подкоренного выражения. Установим зависимость максимального значения этого выражения от угла ф координации элементарного объема по отношению к главным осям. Первая производная [c.108]

Расчет на усталостную прочность. Э от расчет проводится в форме определения коэффициента запаса прочности п для опасных сечений вала. При этом учитывают характер изменения эпюр изгибающих и крутящих моментов (рис. 3.7.. 3.9), наличие концентраторов напряжений, ступенчатость вала ( м. рис. в табл. 3.6). [c.55]

Расчет /// вала на выносливость. Вь паса усталостной прочности для трех п сечений А—А, Б—Б и В—В (рис. 8.21), и касательные напряжения изменяются так как вал имеет реверсивное враш,ение Па расчетной схеме (см. рис. 8.21) по указанием размеров, предположительно суммарных изгибающих и крутящих мом Сечение А — А. В этом сечении [c.328]

Проверочный расчет валов и осей на усталостную прочность [c.423]

Расчет на выносливость заключается в определении действительных коэффициентов запаса усталостной прочности для выбранных опасных сечений валов или осей и является поэтому проверочным. [c.423]

Проверка валов на кратковременную перегрузку. Кратковременные перегрузки (пиковые нагрузки) могут возникнуть в деталях передач, однако при расчете валов они не учитыва.ются, так как общее число циклов нагружений при перегрузках сравнительно незначительное и в малой степени отражается на усталостной прочности вала. Чтобы исключить опасность малых нластическнх деформаций в этих условиях следует вал проверить по запасу статической прочности [c.282]

М участке 45. На фигуре вйДно, 4fo через 180° от в. м. т. 1-го цилиндра все моменты складываются алгебраически и дают максимальную величину М = 345 + 3140 + 0,5-40 = 3505 кГсм, по которой и следует определить напряженность вала Эта вели-чйна должна лежать внутри диаграммы предельных напряжений (Смита), построенной как характеристика материала вала. Найденными величинами можно воспользоваться и при дальнейших расчетах запаса прочности вала с учетом усталостных явлений и концентрации напряжений, что непосредственно не входит в задачи, поставленные здесь, и может быть сделано по специальным руководствам, например [8]. [c.78]

Общие указания. Конструирование и расчеты на прочность валов и осей неразрывно взаимосвязаны. При разработке конструкции валов и осей применяют метод последовательных приближений. Первым шагом (этапом) является определение по простейшим эмпирическим зависимостям и рекомендациям предварительных, ориентировочных значений диаметров и разработка первого варианта конструкции (эскизный проект) [10, 2]. На втором этапе составляют расчетную схему (расчетную модель) и проводят расчет на статическую прочность первую коррекцию конструкции вала (оси). Далее проводят проверочный (уточненный расчет) на усталостную прочность и уточняют конструкцию вала (оси). На последнем этапе проводят, по мере необходимости, специальные расчеты (на жесткс ть, вибростойкость и др.) и разрабатывают окончательный вариант конструкции вала или оси (технический проект), отвечающий всем критериям работоспособности данного вала (оси) с четом требований технологичности, экономичности и др. [c.410]

Расчет на сопротивление усталости. Опыт эксплуатации показывает, что для валов (в меньшей степени для осей) основным видом разрушения является усталостное и поэтому для валов расчет на сопротивление усталости является одним из основных. Усталостную прочность валов и осей при регулярных переменных напряжениях, т. е. при стащ10нарном нагружении, обеспечивает требуемый запас прочности по отношению к пределу выносливости. [c.416]

Наиболее важными характеристиками улучшаемых сталей являются прокаливаемость и сопротивление усталости. Глубина прокаливаемого слоя у легированной стали 40Х составляет 40 мм, а у сложнолегированных сталей 40ХНМ и 38ХНЗМА — 100 мм. Этого достаточно для термического улучшения деталей широкой номенклатуры, а для ряда осесимметричных деталей не требуется сквозная прокаливаемость. Например, конструкционная прочность валов обеспечивается, когда структура сорбита отпуска образуется в слое толщиной, равной половине радиуса вала. Недостатком ряда улучшаемых сталей является чувствительность к обратимой отпускной хрупкости. К ней наиболее склонны хромомарганцевые и хромоникелевые стали с большой прокаливае-мостью. Для предотвращения охрупчивания деталей из этих сталей при высоком отпуске принимают технологические меры. Улучшаемые стали, содержащие молибден, нечувствительны к отпускной хрупкости. После термического улучшения о не превышает 550 МПа. В результате расчета долговечности деталей по этим значениям получают большие размеры деталей, что неприемлемо из-за увеличения расхода металла и габаритных размеров механизмов. При расчете ограниченной долговечности деталей исходят из переменных напряжений, больших Это основано на живучести сталей после термического улучшения, когда главное значение имеют малые скорости распространения усталостных трещин. Проверка деталей средствами неразрушающего контроля позволяет обнаруживать усталостные трещины и заменять дефектные детали. [c.104]

Статическая прочность вала в сечении //—// обеспечена. Проверочный расчет вала на усталостную и статическую пр.оч-ности в сечениях /—/ и III—III предлагается учаш,емуся произвести самостоятельно. [c.292]

Уточненн ьгй расчет на усталостную прочность проводится как проверочный на основе окончательно разработанной конструкции вала и служит для определения фактических запасов прочности. Необходимо, чтобы запас прочности [л] 1,5, но, учитывая повышенные требования к жесткости валов, лучше, если [п 2... 2,5. При таком запасе прочности специального расчета на жесткость вала не требуется. Уточненный расчет вала производят с учетом влияния на прочность концентраторов напряжений отдельных элементов вала. Как известно, такими концентраторами являются шпоночные пазы, сквозные поперечные отверстия под штифты в месте перехода от одного диаметра к другому, резьбы, канавки для установочных колец и канавки для выхода режущего инструмента или шлифовального круга. Прочность вала также зависит от величины контактных напряжений в месте посадки на валу детали с натягом (табл. 10). [c.86]

Деформирование по всей длине соединения может быть упругим, может образоваться участок пластического деформирования поверхностных слоев, а также участок проскальзывания [4, 6]. При наличии проскальзывания от неременных моментов возникает фреттинг-коррозия, которая существенно понижает усталостную прочность валов, затрудняет разборку и т. д. Это следует считать недопустимым поэтому в расчеты ответственных соединений, находящихся под действием переменных моментов (особенно при больших Ц(1), нужно вводить коэффициент концентрации нагрузки. [c.95]

Хотя в сечении изгибающий момент больше, чем в сечении ЕЕ, расчет допускаемых нагрузок по усталостной прочности вала здесь можно не проводить. Объясняется это тем, что на значении эквивалентного напряжения в сечении ЕЕ для щековых коленчатых валов существенно сказывается концентрация напряжений. Возросший изгибающий момент, безусловно, влияет на эквивалентное напряжение в сечении РР для бесщековых валов эксцентрикового типа. Однако в конструкторской практике коленную (эксцентриковую) шейку, как правило, не просчитывают, имея в виду ее повышенную прочность вследствие большого диаметра. Только для щековых валов, когда диаметр коленной шейки занижен с < 1,3< ), рекомендуют проводить расчет на усталостную прочность и в сечении ЕЕ. [c.112]

Расчет допускаемой силы на ползуне по усталостной прочности коленчатого вала. Рассмотрим этот расчет на примере коленчатого вала пресса К460 с номинальным усилием 0,63 МН и максимальным ходом ползуна 0,4 м. Его конструктивная схема показана на рис. 24.7. [c.514]

Модель 7АСРСК дает возможность определить допускаемую силу на ползуне по прочности зубчатой передачи. Для расчета этой силы, как и при расчете допускаемой силы на ползуне по усталостной прочности коленчатого вала, введем постоянную нагрузку на ползуне, равную номинальному усилию пресса и направленную вверх. Приложение постоянной нагрузки воспроизводится с помощью модели источника фазовой переменной типа потока (элемент ТК). В полюсах модели 7АСРСК на каждом шаге интегрирования вычисляются радиальные силы и крутящие моменты в виде фазовых переменных типа потока. При этом учитываются упругие свойства контакта зубьев, силы трения в зацеплении, их распределенность по длине рабочей части линии зацепления, изменения на- [c.519]

После онределення диаметров и д. шн участков вала, а также его кон-структивтах з.. )ементов производят расчет вала иа выносливость (см. 10.3). Надо иметь в виду, что шпоночные пазы, резьбы иод установочные гайки, поперечные сквозные отверстия НОД штнфт1)1 и 1и отверстия иод установочные винты, канавки, а также резкие изменения сечений вала вызывают концентрацию напряжений, уменьшающих еп) усталостную прочность. Поэтому, если вал имеет небольшой запас уста- [c.143]

После определения диаметров и длин участков вала, а также его конструктивных элементов производят расчет вала на сопротивление усталости (см. 10.3). Известно, что шпоночные пазы, резьбы под установочные гайки, отверстия под установочные винты, а также канавки и резкие изменения сечений вала вызьшают концентрацию напряжений, уменьшающую его усталостную прочность. Поэтому, если вал имеет небольшой запас по сопротивлению усталости, следует избегать использования элементов, вызывающих концентрацию напряжений. [c.163]

Расчет на сопротикление усталости. Уточненные расчеты на сопротивление усталости отражают влияние разновидности цикла напряжений, статических и усталостных характеристик материалов, размеров, формы и состояния поверхности. Расчет выполняют в форме проверки коэффициента У запаса прочности, минимально допустимое значение которого принимают в диапазоне [/5] = 1,5—2,5 в зависимости от ответственности конструкции и последствий разрушения вала, точности определения нагрузок и напряжений, уровня технологии изготовления и контроля. [c.169]

Прочность является основным крртерием работоспособности и расчета валов и осей. Для бы тpoxoд ыx валов и осей осн эвной является усталостная прочность — вынэсливость. Для расчета на выносливость необходимо знать размеры вала и оси, которые определяются из расчета на статическую прочность. Неподвижные оси рассчитывают только на статическую прочность. [c.46]

Проверочный расчет по эквивалентному моменту трудоемкий. Его проведение не является обязательным, если на завершающем этапе конструирования будет проведен рг1счет вала на усталостную прочность. [c.55]

Проверочный расчет валов. Проверочный расчет валов производится на усталостную прочность, статическую прочность и жест-кость, а в отдельных случаях и на колебания. Такой расчет выпол-няется на основе проектного расчета, конструирования вала и подбора подшипников. Для этой цели составляется уточненная расчетная схема, полученная из эскизной компоновки. Строят. чпюрь изгибающих и крутящих моментов. Если нагрузки действуют в разных плоскостях, их раскладывают на составляющие по двум взаимно перпендикулярным направлениям и строят эпюры изгибающих моментов отдельно в каждой плоскости. Изложенное представлено на рис. 3.123. Так, на рис. 3.123, б приведена схема нагружения ва.та в плоскости ху, а на рис. 3.123, в — эпюра изгибающих моментов (моменты имеют двойной индекс х2, что означает момент относительно оси X в сечении под червячным колесо.м, которое в червячном зацеплении отмечается индексом 2). [c.515]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...