Последовательность решения задачи 6
Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Последовательность решения задачи 6





1. Определить внешний скручивающий момент М, Н×м, по формуле

М = ,

где Р – мощность, Вт;

w - угловая скорость, с -1.

2. Определить уравновешивающий момент, используя уравнение равновесия Σ М кz = 0, так как при равномерном вращении вала алгебраическая сумма приложенных к нему внешних скручивающих (вращающих) моментов равна нулю.

3. Пользуясь методом сечений, построить эпюру крутящих моментов по длине вала.

4. Для участка вала, в котором возникает наибольший крутящий момент, определить диаметр вала круглого или кольцевого сечения:

а) из условия прочности

Сечение вала - круг: ;

Сечение вала - кольцо: ,

б) из условия жесткости

Сечение вала - круг: ;

Сечение вала - кольцо:

Из двух полученных диаметров вала выбрать наибольший.

ПРИМЕР 6.Для стального вала круглого поперечного сечения постоянного по длине, показанного на рисунке 1, требуется:

1) определить значения моментов М 2, М 3, соответствующие передаваемым мощностям Р 2 , Р 3, а также уравновешивающий момент М 1;

2) построить эпюру крутящих моментов;

3) определить требуемый диаметр вала из расчетов на прочность и жест кость, если: [tк] = 30 МПа; [φ 0] = 0,02 рад/м; w = 20 с -1; Р 2 =52 кВт; Р 3 =50 кВт; G = 8 × 104 МПа.

Окончательное значение диаметра округлить до ближайшего четного (или оканчивающего на пять) числа.

Решение

1 Определяем величины скручивающих моментов М 2 и М 3

;

.

2 Определяем уравновешивающий момент М 1

z = 0; - М 1 + М 2 + М 3 =0;

М 1 = М 2 + М 3; М 1 = 2600 + 2500 = 5100 Н ×м;

3 Строим эпюру М z в соответствии с рисунком 15.

Рисунок 1

4 Определяем диаметр вала для опасного участка, из условий прочности и жесткости (М z maх = 5100 Н ×м).

Из условия прочности:

.

Из условия жесткости:



= 75,5 мм

Ответ: Требуемый диаметр вала получился больше из расчета на прочность, поэтому его принимаем как окончательный: d = 96 мм.

«Изгиб»

Рекомендуемая последовательность решения задания 7

1. Определить опорные реакции.

2. Балку разделить на участки по характерным сечениям.

3. Определить вид эпюры поперечных сил на каждом участке в зависимости от внешней нагрузки, вычислить поперечные силы в характерных сечениях и построить эпюры поперечных сил.

4. Определить вид эпюры изгибающих моментов на каждом участке в зависимости от внешней нагрузки, вычислить изгибающие моменты в характерных сечениях и построить эпюры изгибающих моментов.

5. Для данной балки, имеющей по всей длине постоянное поперечное сечение, выполнить проектный расчет, т.е. определить Wx в опасном сече-нии, где изгибающий момент имеет наибольшее по модулю значение.

ПРИМЕР 7.Для заданной консольной балки (рисунок 1) построить эпюры Q y, M x и подобрать двутавровое сечение, если:

[s] = 160 МПа, F 1 = 2 кН, F 2 = 1 кН, М = 12 кН×м.

Решение

1. Делим балку на участки по характерным сечениям А, В, С

2. Определяем значения поперечной силы Q y и строим эпюру.

1 участок: QУ1 = - F2 ; QУ1 = - 1 кН;

2 участок : QУ2 = - F2 + F1; QУ2 = - 1 + 2 = 1 кН.

3. Определяем значения изгибающих моментов Мх в характерных сечениях и строим эпюру Мх (рисунок 16).

 

Рисунок 1

1 участок:

М х 1 = ,

при z 1 = 0; М х А = 0;

при z 1 = 3 м; М х В = кН×м.

2 участок :

М х 2 = ;

при z 2 = 3 м; М х В = 15 кН×м;

при z 2 = 5 м; М х С = 13 кН×м.

4. Исходя из эпюры изгибающих моментов, определим М х maх

М х maх = 15 кН×м =

5. Вычисляем осевой момент сопротивления сечения, исходя из условия прочности:

Wx ³ ; Wx = ;

В соответствии с ГОСТ 8239-72 выбираем двутавр №16,W x mаб=109см 3.

Вычисляем недогрузку :

= ;

= .

Ответ: Двутавр №16.

«Кинематический и силовые расчеты многоступенчатого привода»

Рекомендуемая последовательность решения задания 8

а) определить общее передаточное число и общий к.п.д. привода;

б) определить номинальную (ориентировочную) мощность и угловую скорость двигателя;

в) подбирать электродвигатель по каталогу;

г) для привода произвести кинематические и силовые расчеты;

д) результаты расчета сводить в таблицу.

ПРИМЕР 8. Определить общий к.п.д, общее передаточное отношение привода и номинальную мощность электродвигателя, подобрать электродвигатель по каталогу.

Мощность на валу рабочей машины Р 3 = 6,3 кВт, частота вращения вала n 3 = 120 об/мин. Результаты вычислений сводить в таблицу.

Рисунок 1

 

Решение

 

1. Определение общего к.п.д. привода

,

где - общий к.п.д. привода;

- к.п.д. ременной передачи;

;

- к.п.д. одной пары подшипников качения;

;

- к.п.д. зубчатой передачи;

;

2. Определение ориентировочной мощности электродвигателя

,

где – ориентировочная мощность электродвигателя, кВт;

- мощность на ведомом валу привода, кВт;

3. Определение ориентировочной частоты вращения вала

электродвигателя

,

где – ориентировочная частота вращения вала двигателя, об/мин;

– частота вращения ведомого вала привода, об/мин;

– общее передаточное число привода;

,

где – передаточное число ременной передачи по рекомендациям

принимаем

– передаточное число зубчатой передачи, по рекомендациям

принимаем

4. Выбор марки электродвигателя.

Электродвигатель марки 132М6/970,закрытый обдуваемый:

, .

5. Уточнение передаточного числа ременной передачи

;

Þ ;

6. Определение угловых скоростей валов привода в об/мин и в рад/с:

,

где n 1 – частота вращения ведущего вала привода, об/ мин;

,

где - угловая скорость ведущего вала привода, рад/с;

,

где n 2 – частота вращения промежуточного вала привода, об/мин;

,

где - угловая скорость промежуточного вала привода, рад/с;

,

где - угловая скорость ведомого вала привода, рад/с;

7. Определение мощности валов привода

,

где – мощность на промежуточном валу привода, кВт;

,

где – мощность на ведущем валу привода, кВт;

8. Определение вращающих моментов на ведущем, промежуточном и ведомом валах привода по формуле:

,

где – вращающий момент соответствующего вала, Н×м;

- мощность соответствующего вала, Вт;

- угловая скорость соответствующего вала, рад/с;

;

;

.

10. Полученные результаты сводим в таблицу 8.

Таблица 8– Результаты вычислений

 

Валы
Первый 101,53 7,45 73,26
Второй 37,68 6,56 174,1
Третий 12,56 6,3 501,59

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.