|
|
Расчет вала на статическую прочность
Блок-программа расчета вала приведена на рис. 4. Она соответствует методике расчета валов на ЭВМ с использованием программы "pacbala".
В блоках 1 ... 7 проводится выбор материалов, ввод параметров схемы вала и распечатка исходных данных. Эти же данные используют и при расчете вала вручную.
5.1. Представление исходных данных к программе.
При расчетах вала по программе ”pacbala" необходимо подготовить расчетную схему по рис. 3. За начало координат принимают левый конец вала (центр элемента на левом конце вала). Координаты элементов насаженных на вал задают по их осям симметрии.
Принцип ввода данных основан на получении изображения вводимых данных и их характеристик на экране монитора.
Введением первой группы данных на экране монитора воспроизводится изображение вала с элементами передающими крутящий момент (рис. 7).
При введении второй группы данных используется таблица
рис. 5 представления элементов, передающих на вал крутящий момент, из которой выбирается, схема 1,2 или 3 и вводятся соответствующие данные ( рис. 8 ). Взаимное расположение сил Ft , в пространстве учитывается введением угла "α" , задающего их угловое положение относительно оси "у" . При развернутой схеме редуктора "α" = 0.
При несовпадении направлений сил – Fх и крутящих моментов –Т относительно указанных в схемах, перед вводимой величиной ставится знак минус. После ввода
При несовпадении направлений сил – Fх и крутящих моментов –Т относительно указанных в схемах, перед вводимой величиной ставится знак минус. После ввода исходных данных на экране монитора одновременно с расчетом вала строится изображение его теоретического профиля рис. 9.
Результаты расчетов приведены на распечатках таблицы 1 и
рис. 9. При необходимости можно получить распечатку изображения эпюр изгибающего и крутящего моментов, блоки рис. 10, или построить эпюры изгибающих и крутящих моментов рис.11.
Программа позволяет получить расчетные данные для любого сечения вала.
Расчет вала на прочность проводится в блоках 3...7 по методике, изложенной в приложениях раздела 12 с распечаткой результатов расчета.
Рис. 6 Таблица выбора допускаемых напряжений
Рис.7. Экран ввода конструктивных элементов вала
Рис.8. Экран ввода исходных данных – сил и вращающих моментов
Рис.9. Экран распечатки теоретического профиля вала
Таблица 1
Результаты расчета вала
L = 220.0 Gigma = 75
Вал № 1
Материал вала сталь 45
Термообработка улучшение
| Деталь |
Данные о нагруженности вала |
Координаты |
| | СИЛЫ, Н | Град | Т, Нм | мм |
Шкив
Муфта
Звездочка
Зубч.кол.
|
Ft = 1000
Ft = 500
Fr = 160 ±Fx = 100 Ft = 500 |
a = 0
a = 0
a = 0
|
± T = 400
± T = 0
± T = 200
± T = –200
|
X 1 = 0
X 2 = 40
X 3 = 120
X 4 = 220
|
| Р Е А К Ц И И О П О Р , Н
|
| Виды реакций |
ЛЕВАЯ опора |
Правая опора |
Горизонтальная сост.
Вертикальная сост.
Суммарная реакция
|
Лг = – 1954.5
Лв = – 123.6
Rл = 1958.5
|
Лг = – 45.5
Лв = 283.6
Rп = 287.3
|
| Нагрузочные характеристики сечений вала
|
| Координата сечения |
Ми,гор.пл.Нм |
Ми,верт.пл.Нм |
Мприв.,Нм |
Т,Нм |
dвала,мм |
X 1Л = 0
X 1Л = 0
Х 1П = 40
X2Л = 40
X3Л = 80
X3П = 80
X4Л = 120
X4П = 120
X5Л = 220
X5П = 220
X6Л = 300
X6П = 300
|
0
0
38
40
78
80
44
42
–3
–4
–0
0
|
0
0
0
0
0
0
–5
–5
–17
23
1
0
|
400
400
402
402
408
408
402
204
201
23
1
0
|
400
400
400
400
400
400
400
200
200
0
0
0
|
37.6
37.6
37.7
37.7
37.9
37.9
37.7
30.1
29.9
14.5
4.2
0.1
|
Рис. 10. Экран распечатки эпюр нагружения вала
Рис. 11. Схема распределения напряжений по сечениям ведущего вала
Цель проводимых расчетов состоит в определении диаметров вала в характерных сечениях, т.е. на опорах и в точках приложения нагрузок. Эти данные используют для построения теоретического профиля и конструирования вала на компоновке, выполняемой на миллиметровке.
|
