Расчёт редукторных механизмов в трансмиссиях автомобилей. Воронин Н.Н. - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГАСУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

44 45
4.2. Расчёт валов на статическую прочность
Условие статической прочности вала
[ ]
тт
nn ≥
, (4.7)
где
[ ]
тт
, nn
– коэффициенты запаса прочности соответственно фактический и до-
пускаемый по пределу текучести материала,
[ ]
5,1...2,1
т
=
n
.
Расчёт выполняют по максимальному динамическому моменту в форме про-
верки коэффициента запаса прочности по нормальным и касательными напряже-
ниям в опасных сечениях валов.
Порядок расчёта.
1. Определяют расчётный крутящий момент на валу по формуле (1.3).
2. По эпюрам изгибающих моментов (см. подразд. 4.1) находят изгибающие
моменты
в
М
в плоскости осей валов и
г
М
в перпендикулярной плоскости для
одного или нескольких опасных сечений.
3. Суммарный изгибающий момент в опасных сечениях
2
г
2
в
МММ +=
. (4.8)
4. Осевой W и полярный W
ρ
моменты сопротивления, площадь S опасного
поперечного сечения вала:
для сплошного вала и вала со шлицами, мм
3
,
32
3
dW π=
, 16
3
dW π=
ρ
; (4.9)
для кольцевого сечения, мм
3
,
( )
( )
DdDW 32
44
−π=
,
( )
( )
DdDW 16
44
−π=
ρ
; (4.10)
для круглого сечения с одним шпоночным пазом, мм
3
,
[ ] [ ]
,)/(2)(32π
23
dtdbt/dW −−=
ρ
W
,)/(2)(16π
23
dtdbt/d −−=
(4.11)1)
где
ср
dd
=
– для вала со шлицами, мм;
tb,
– соответственно ширина и глубина
шпоночного паза, мм.
5. Максимальные нормальные и касательные напряжения
SSW
a
+=σ
М
; (4.12)
ρ
=τ WT
Р
, (4.13)
где
a
S
– суммарная осевая сила, действующая на вал, Н.
6. Коэффициенты запаса прочности по пределам текучести материала
σσ=
εTT
T
σ
Кn
; (4.14)
τКτ
TT
T
τ ε
=
n
, (4.15)
где
TT
,τσ
– пределы текучести материала соответственно при изгибе и кручении
(табл. 4.1);
Т
К
ε
– коэффициент, учитывающий влияние абсолютных размеров
сечения вала на пределы текучести (рис. 4.1).
Таблица 4.1
Механические характеристики стандартных образцов из материалов,
применяемых для валов трансмиссий, МПа
Сталь
Характе-
ристика
ма тер и-
ала
45 40Х 40ХН 40ХН2МА 12ХН3А 12Х2Н4А 18ХГТ 30ХГТ
σ
т
550 750 750 1150 700 850 950 950
τ
т
300 450 450 800 490 590 665 665
σ
−1
350 410 420 650 420 500 520 520
τ
−1
210 240 250 330 210 250 280 310
σ
в
800 900 920 1400 950 1100 1150 1150
τ
в
450 680 700 1000 650 800 900 900
K
εT
0,95
100
0,65
0,90
0,85
0,80
0,75
0,70
10
20
30
50
200
500
d, мм
Рис. 4.1. Зависимость коэффициента К
εТ
от диаметра вала

Страницы