Расчет осей и валов на колебания

Расчет осей и валов на поперечные колебания заключается в проверке условия отсутствия резонанса при установившемся Рис. 162 [c.373]

При расчете оси вала на прочность, жесткость и колебания составляют расчетную схему. Силы, действующие на оси и валы со стороны расположенных на них деталей, определяют так же, как в передачах. При составлении расчетной схемы принимают, что детали передают осям и валам силы и моменты посередине своей ширины. При расчете осей и валов на прочность и жесткость собственную массу их, массу расположенных на них деталей (за исключением тяжелых маховиков и т. п.), а также силы трения, возникающие в опорах не учитывают. [c.273]

Расчет осей и валов на поперечные колебания заключается в проверке условия отсутствия резонанса при установившемся режиме работы. Допустим, что на оси или на валу (рис. 16.6, а) симметрично относительно опор установлен диск весом С, центр тяжести которого смещен относительно геометрической оси вращения на величину е. При равномерном вращении оси или вала под влиянием центробежной силы действующей на диск, ось или вал изгибается. При угловой скорости со прогиб оси или вала достигает некоторого значения у (рис. 16.6,6). При этом центробежная сила без учета влияния веса оси или вала = = /исо (у + е), где т — масса диска у + е — радиус вращения центра тяжести диска. [c.282]

Для расчета оси или вала на прочность, жесткость и колебания надо, прежде всего, составить расчетную схему. [c.360]

В курсе деталей машин рассматривают поперечные колебания осей и валов. Крутильные и изгибно-крутильные колебания имеют существенное значение при расчете валов с присоединенными узлами, таких, например, как роторы турбин, коленчатые валы поршневых двигателей, шпиндели, станки с обрабатываемыми изделиями и т. п. соответственно расчет валов на эти колебания рассматривают в специальных курсах. [c.282]

При повышенных требованиях к жесткости валов и осей она проверяется расчетом. Для быстроходных машин, в которых валы могут выходить из строя в результат недопустимых вибраций, производится расчет на колебания. [c.46]

Силы, периодически изменяющиеся по величине или направлению, являются основной причиной возникновения вынужденных колебаний валов и осей. Однако колебательные процессы могут возникать и от действия постоянных по величине, а иногда и по направлению сил. Свободное колебательное движение валов и осей может быть изгибным (поперечным) или крутильным (угловым). Период и частота этих колебаний зависят от жесткости вала, распределения масс, формы упругой линии вала, гироскопического эффекта от вращающихся масс вала и деталей, расположенных на валу, влияния перерезывающих сил, осевых сил и т. д. Уточненные расчеты многомассовых систем довольно сложны и разрабатываются теорией колебаний. Свободные (собственные) колебания происходят только под действием сил упругости самой системы и не представляют опасности для прочности вала, так как внутренние сопротивления трения в материале приводят к их затуханию. Когда частота или период вынужденных и свободных колебании со- [c.286]

Эта инерция, характеризуемая моментом инерции относительно диаметра, может играть весьма существенную роль, особенно для гребных винтов большого диаметра, и замена гребного винта точечной массой может привести к заметным погрешностям. Кроме того, консоль гребного вала на большом участке заключена в ступицу винта, диаметр которой вдвое, а изгибная жесткость в 16 раз больше, чем соответствующие характеристики вала. Это позволяет считать участок консоли, заключенный в ступицу, абсолютно жестким. Наконец, при расчете поперечных колебаний судовых валопроводов следует учитывать собственное вращение винта и гироскопический эффект, характеризуемый моментом инерции тела винта относительно оси вращения. [c.236]

Валы рассчитывают на прочность, жесткость и колебания. Основной расчетной нагрузкой являются моменты Т и М, вызывающие кручение и изгиб. Влияние сжимающих или растягивающих сил обычно мало и не учитывается. Расчет осей является частным случаем расчета валов при 7 =0. [c.315]

В результате периодических изменений передаваемой нагрузки, неуравновешенности вращающихся масс, неравномерности распределения нагрузок в местах сопряжения валов с другими деталями возникают колебания. Расчет на колебания проводится для высокоскоростных валов турбин, осей железнодорожных вагонов, трансмиссионных валов авиа- и автомашин и др. Расчет сводится к определению частот собственных и вынужденных колебаний, определению критических частот вращения с целью исключения возможных резонансных колебаний вала при эксплуатации. [c.289]

Эти расчеты, как правило, должны производиться применительно к разрабатываемым узлам. Желательно выбирать для расчета сложно нагруженные валы коробок передач, тяжело нагруженные зубчатые передачи, шкворневые системы и колесные оси, а также подшипники качения различных валов. Для машин, имеющих фрикционные элементы (муфты и тормоза), обязательно производить их полный расчет, включая расчет на нагрев в работе. Для машин, имеющих вибрирующие элементы, обязательно производить расчет веса и возмущающей силы дебалансов, определение амплитуды колебаний и расчет амортизирующих устройств. Начинать расчет узлов следует с определения действующих нагрузок или преодолеваемых сопротивлений. Затем следует производить определение параметров узла соответственно действующим усилиям и выбирать основные размеры узла или механизма. [c.47]

Проверочный расчет на антирезонансные свойства при поперечных колебаниях валов и осей заключается в определении критической частоты вращения ( р), при которой возникает резонанс. При установившемся режиме работы машины центробежная сила С уравновешивается внутренними силами упругости вала или оси [c.425]

Такая ситуация, в частности, возникает при расчете колебаний планетарного редуктора, где в качестве одной из подсистем принимается зубчатая передача. Предполагается, что в диапазоне 500—1000 гг часть элементов зубчатой передачи колеблется как сосредоточенные массы на жесткостях зацеплений валов и осей. Зубчатые барабаны, эпициклы, корпус редуктора и фундамент в указанном диапазоне частот приходится рассматривать как подсистемы с распределенными параметрами. [c.27]

Кроме того, из этого же. примера заключаем, что в двигателях с зеркальной симметрией (как, например, в 6, 8-цилиндровых и т. д.) не может существовать свободная пара сил, вызывающая колебания всего двигателя вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной к оси вала. Две пары сил, одна из которых в таких двигателях появляется в левой половине, а другая в правой половине с равными и противоположными моментами, не передаются наружу, а могут только создавать явление изгиба рамы и фундамента. Вертикальная же составляющая приведенной силы инерции в таких двигателях будет равна удвоенной вертикальной одной половины. Поэтому, при рассмотрении уравновешивания многоцилиндровых машин, могущих быть разбитыми на две одинаковы половины, может иметь значение лишь определение вертикальной составляющей приведенной силы инерции. Определение наибольшего момента может послужить лишь для расчета прочности рамы. [c.74]

При решении задачи расчета критических скоростей установки этот корень соответствует наиболее важному и опасному явлению прямой прецессии, когда направление вращения изогнутой оси вала совпадает с направлением его собственного вращения. Обратная прецессия, соответствующая первому корню уравнения, в реальных установках, как правило, не наблюдается и во всяком случае не достигает такого опасного развития. При расчете колебаний, вызываемых гидродинамическими усилиями на гребном винте, эта частота также играет определяющую роль, поскольку соответствует максимальному развитию колебаний в плоскости действия возбуждения — в вертикальной плоскости, где система жестче и податливости меньше. [c.241]

Расчет валов (осей) на статическую прочность ведут по наибольшей кратковременной нагрузке, которую определяют исходя из наиболее тяжелых условий работы машины с учетом динамических нагрузок и колебаний. [c.320]

В курсе деталей машин рассматривают расчет осей и валов па поперечные колебания. Крутильные и изгнбпо-крутильные колебания имеют существенное значение прн расчете валов с присоеди-иеннылн узлами как, например, роторов турбин, коленчатых валов поршневых двигателей, шпинделей, станков с обрабатываемыми изделиями и т. п. и соответственно расчет валов на эти колебания рассматривают в специальных курсах. [c.373]

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]

Для обеспечения нормальной работы элементов передач и подшипников валы и оси должны иметь достаточную жесткость. При недостаточной жесткости даже относительно неболь Г ие нагрузки вызывают недопустимые деформации валов и осей, нарушающие нормальную работу машин. Кроме того, при малой жесткости валов и осей возможно появление интенсивных колебаний, опасных не только для элементов данной машины, но и для окружающих сооружений. связи с этим быстроходные оси, валы и червяки, кроме расчетов на прочность и выносливость, как правило, подвергаьэтся проверке на жесткость, а в отдельных конструкциях и на виброустойчивость. При недостаточной жесткости их размеры приходится увеличивать, хотя это и ведет к излишкам материала, не требуемым по условиям прочности. [c.516]

Динамическое состояние зубчатой передачи характеризуется в общем случае поведением ее как колебательной системы со многими степенями свободы. Зубчатое колесо, сидящее на валу, имеет три степени свободы и, следовательно, возможны следующие колебания крутильные колебания колеса вокруг оси изгибные колебания (смещение) зубчатого колеса в плоскости зацепления, вызывающие деформации валов смещение зубчатого колеса в направлении, перпендикулярном к плоскости зацепления. В расчетах учитывают в основном крутильные колебания. С учетом степеней свободы связано число учитываемых при расчете колебательной системы сосредоточенных масс. Так как зубчатая передача обладает двумя или больпшм числом степеней свободы, то упрощенный расчет, использующий одномассовую заменяющую систему, только в некоторых случаях, может дать приемлемое решение. [c.293]

Обрабатываемая деталь для сравнительных расчетов отдельных конструктивных вариантов берется жесткой. При обработке в центрах она рассматривается как жесткое тело на упругих опорах. На основании анализа форм колебаний, полученных при обработке в центрах, можно пренебречь смещениями детали, упорных центров и бабок по оси х. Из перемещений задней бабки можно выбрать три вида наиболее значительных перемещений смещение по оси у и поворот около осей х и г. Формы колебаний шпинделей с значительными сосредоточенными массами качественно близки к статическим формам изгиба под действием сил резания. Колебания передней (шпиндельной) бабки довольно сложны, но наибольший интерес представляют ее поворотные колебания около оси 2, хотя они по амплитуде значительно меньше амплитуды заготовки, особенно при обработке в центрах. Существуют условия, особенно при нежестких шпинделях или шпиндельных бабках, когда на устойчивость и колебания при резании влияет крутильная система главного привода. Она рассматривается как ряд последовательно расположенных дисков на вало-проводе. [c.178]

Расчет валов (осей) на статическую прочность ведут по наибольшей кратковременной нагрузке, которую опруеделяют исходя из наиболее тяжелых условий работы с учетом динамических нагрузок и колебаний. В нескольких сечениях вала, назначаемых с учетом эпюры моментов и размеров сечений, определяют коэффициент запаса прочности по пределу текучести и сравнивают его с допускаемым [s ] = 1,5 + 2,0 [c.172]

Для иллюстрации на рис. 4.1, о приведена зависимость to (ф) угловой скорости ведущего звена механизма от угла ф его поворота, принятая для выполнения кинетостатического расчета. Определив уравновешивающий момент для каждого значения ф, получим зависимость Мур(ф) (рис. 4.1, б). Уравновешивающий момент должен создаваться двигателем. Но подобрать двигатель с подобной характеристикой фактически невозможно. Если же использовать двигатель, который бы отрабатывал некоторое среднее значение момента ТИур = onst, то угловая скорость ведущего звена не будет постоянной из-за непостоянства приведенного момента. В результате получим зависимость w (ф) в виде некоторой кривой, идентичной зависимости УИу(..(ф) (рис. 4.1, в). Для уменьшения амплитуды колебаний скорости приходится либо устанавливать тяжелый маховик на одной оси с ведущим звеном, либо применять регуляторы скорости, которые непрерывно измеряют угловую скорость ведущего звена и по результатам измерения изменяют момент на валу двигателя таким образом, чтобы угловая скорость всегда оставалась равной заданной. [c.50]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...