Организация автоматизированного производства

Учреждение  образования

«Витебский  государственный станкоинструментальный техникум» 
 

Курсовой  проект 
 

по дисциплине «Техническая механика»

пояснительная записка

                        ВГСТ 
 
 
 
 
 
 

     Выполнил ______________ Фиткевич Ю.А.

                  ______________ 

     Руководитель ____________ _____________

                        ____________ 
 
 
 

2009

   Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по отнулевому (пульсирующему).

   Материал  вала – Сталь 45 нормализованная, 

 Пределы выносливости: ;

                                           .

   У ведомого  вала следовало бы проверить  прочность в трёх сечениях: под зубчатым колесом, под подшипником со стороны выходного конца, под муфтой на конце ведомого вала.

   Рассмотрим сечение А-А (под зубчатым колесом):

Концентрация  напряжений обусловлена наличием шпоночной  канавки     d=35 мм; bxh=10 8 мм; t₁=5 мм [1,с.103,табл.6.9].

Масштабные факторы:

        Коэффициенты 

        Крутящий момент на ведомом  валу: Т₂=155301 Н*мм.

       Изгибающий момент в вертикальной  плоскости: Т_в=12010,5 Н*мм.

       Изгибающий момент в горизонтальной плоскости: Т_r=33022,5 Н*мм.

  Суммарный  изгибающий момент в сечении  А-А:

     . (40)

  Момент сопротивления  кручению:

  ³).                     (41)

  Момент сопротивления  изгибу:

.           (42)

   (43)

  Амплитуда  нормальных напряжений изгиба:

  среднее  напряжение   (44)

  Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

   (45)

  Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

  (46)

  Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А-А:

n = следовательно, прочность вала под зубчатым колесом обеспечена.

    Такой  большой коэффициент запаса прочности  объясняется выбором материала  вала. Если бы мы взяли материал  – Сталь 45, нормализованная с  то этот коэффициент был бы меньше.

   Рассмотрим сечение  Б-Б (под подшипником со стороны выходного конца ведомого вала):

  Концентрация  напряжений обусловлена посадкой  подшипника с гарантированным  натягом: d=30 мм.

     и  

  Принимаем 

  Изгибающий момент в сечении Б-Б: 

  Осевой момент  сопротивления:

W= (мм³). (47)

      (48)

  Полярный момент сопротивления:

(мм³). (49)

  Амплитуда  и среднее напряжение цикла  касательных напряжений:

  Коэффициент  (результирующий) запаса прочности  для сечения  Б-Б, равный коэффициенту запаса прочности по касательным напряжениям:

 n= следовательно, прочность вала под подшипниками обеспечена.

   Рассмотрим  сечение В-В (на выходном конце  ведомого вала под полумуфтой):

   Концентрация  напряжений обусловлена наличием  шпоночной канавки:

d=25 мм; bxh=10 8 мм; Т₁=5 мм; [1,с.103,табл.6.9]

  Изгибающий  момент в сечении  В-В:  Т_В-В=0.

  Момент сопротивления  сечения нетто: 

  (мм³).

  Амплитуда  нормальных напряжений изгиба:

   L_m=0; 

  (мм³)

  Амплитуда  и среднее напряжение цикла  касательных напряжений:

. (50)

   Результирующий  коэффициент запаса прочности  для сечения В-В, равный коэффициенту  запаса прочности по касательным  напряжениям.

n= следовательно, прочность вала под полумуфтой обеспечена. 
 
 

   Рисунок  6   – эскиз ведомого вала с сечениями.

   Результаты  проверки занесём в таблицу.

  Таблица  1 – Коэффициенты запаса прочности.

 Во всех  сечениях n>[n]=2,5 3,0.