Создан заказ №3126711
22 июня 2018
Расчет вала Задание Определить диаметр промежуточного вала редуктора если вес зубчатых колес G1 и G2 равен 2 Н от их диаметра в мм
Как заказчик описал требования к работе:
Срочно решить контрольную работу по сопротивлению материалов из 6 задач в двух вариантах. Все решения нужно подробно расписать.
Фрагмент выполненной работы:
Расчет вала
Задание
Определить диаметр промежуточного вала редуктора, если вес зубчатых колес G1 и G2 равен 2 Н от их диаметра в мм, а [σ]=120 МПа. Tкр – крутящий момент в Н·м, F1 и F2 – окружные силы (распорные силы в зубчатых зацеплениях не учитываются) в Н, N – мощность в кВт, n – число оборотов в об/мин. Расчет провести 4ой теории прочности. Расчетный диаметр вала привести в соответствие с ГОСТ 6636-69 [1].
Исходные данные: D1=180 мм; D2=260 мм; G1=360 Н; G2=520 Н; N=12 кВт, n=400 об/мин.
Решение:
Вал работает на совместное действие изгиба и кручения, поэтому для отыскания опасного сечения требуется построить эпюры крутящих и изгибающих моментов.
1. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Расчёт крутящего момента.
Крутящий момент (Tкр), передаваемый от первого колеса ко второму, определяется по зависимости:
Tкр=30∙103∙Nπ∙n=30∙103∙12π∙400=286,6 Н∙м.
Крутящий момент действует между колёсами, эпюра которого представлена на рисунках 1.1 и 1.2.
2. Расчет окружных сил.
Для определения этих усилий воспользуемся найденным значением крутящего момента и заданными диаметрами колес.
Для первого зубчатого колеса диаметром D1 из выражения:
Tкр=F1∙D12
находим силу F1, с учётом того, что Tкр в Н∙м, а D1 в мм по зависимости:
F1=2TкрD1∙10-3=2∙286,6180∙10-3=3184 Н.
Рис. 1.1 – Схема действия сил в пространстве
Аналогично для второго колеса:
Tкр=F2∙D22 и F2=2TкрD2∙10-3=2∙286,6260∙10-3=2205 Н.
Окружная сила F1 на первом колесе в данном варианте задания действует под углом 60º к вертикальной плоскости. Поэтому разложим её на две составляющие проекции, соответственно на проекцию в горизонтальной плоскости F1г, равной
F1г=F1∙cos60°=3184∙cos60°=1592 Н
и проекцию в вертикальной плоскости:
F1в=F1∙sin60°=3184∙sin60°=2757 Н.
Сила F2 направлена параллельно вертикальной плоскости, поэтому её проекция на эту плоскость будет равна силе F2, а горизонтальная составляющая равна 0.
3. Построение эпюр изгибающих моментов
Построение эпюр проводится отдельно в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
В горизонтальной плоскости на вал действует сила F1г и реакции RAг и RBг, предварительно направленные так, как показано на рисунке 1.1 и 1.2.
Опорные реакции определяются из уравнений равновесия:
MA=0, F1г∙0,2-RBг∙0,2+0,25+0,22=0,
откуда
RBг=F1г∙0,20,2+0,25+0,22=1592∙0,20,67=475 Н.
Аналогично:
MB=0, -F1г∙0,25+0,22+RAг∙0,2+0,25+0,22=0,
откуда
RAг=F1г∙0,25+0,220,2+0,25+0,22=1592∙0,470,67=1117 Н.
Проверка:
Z=0, -RAг+F1г-RBг=-1117+1592-475=0.
Предварительно принятые направления реакций сохраняются, так как в результате вычислений они получились положительными.
Определяются изгибающие моменты в горизонтальной плоскости по участкам:
1 участок: 0≤x1≤0,2 м, M1г=-RAг∙x1;
при x1=0
M1г=0,
при x1=0,2 м
M1г=-1117∙0,2=-223,4 Н∙м.
2 участок: 0≤x2≤0,47 м, M2г=-RAг∙0,2+x2+F1г∙x2;
при x2=0
M2г=-1117∙0,2=-223,4 Н∙м,
при x2=0,25 м
M2г=-1117∙0,45+1592∙0,25=-104,65 Н∙м;
при x2=0,47 м
M2г=-1117∙0,67+1592∙0,47=0.
По полученным результатам строится эпюра изгибающих моментов в горизонтальной плоскости (рис. 1.2).
В вертикальной плоскости на вал действуют силы F1в, F2, веса колес G1 и G2 и реакции RAв и RBв, предварительно направленные так, как показано на рисунке 1.1 и 1.2.
Опорные реакции определяются из уравнений равновесия:
MA=0, -F1в+G1∙0,2-F2+G2∙0,2+0,25+
+RBв∙0,2+0,25+0,22=0,
откуда
RBв=F1в+G1∙0,2+F2+G2∙0,2+0,250,2+0,25+0,22==2757+360∙0,2+2205+520∙0,450,67=2761 Н.
Аналогично:
MB=0, F1в+G1∙0,25+0,22+F2+G2∙0,22-
-RAв∙0,2+0,25+0,22=0,
откуда
RAв=F1в+G1∙0,25+0,22+F2+G2∙0,220,2+0,25+0,22=
=2757+360∙0,47+2205+520∙0,220,67=3081 Н.
Проверка:
Z=0, RAв-F1в-G1-F2+G2+RBв=
=3081-2757-360-2205-520+2761=0.
Определяются изгибающие моменты в вертикальной плоскости по участкам:
1 участок: 0≤x1≤0,2 м, M1в=RAв∙x1;
при x1=0
M1в=0,
при x1=0,2 м
M1в=3081∙0,2=616,2 Н∙м.
2 участок: 0≤x2≤0,25 м, M2в=RAв∙0,2+x2-F1в+G1∙x2;
при x2=0
M2в=3081∙0,2=616,2 Н∙м,
при x2=0,25 м
M2в=3081∙0,45-3117∙0,25=607,2 Н∙м.
3 участок: 0≤x3≤0,22 м, M2в=RBв∙x3;
при x3=0
M3в=0,
при x3=0,22 м
M3в=2761∙0,22=607,2 Н∙м.
По полученным результатам строится эпюра изгибающих моментов в вертикальной плоскости (рис. 1.2).
4...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
23 июня 2018
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Расчет вала
Задание
Определить диаметр промежуточного вала редуктора если вес зубчатых колес G1 и G2 равен 2 Н от их диаметра в мм.docx
2018-06-26 04:42
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4
Положительно
Автор, прекрасно и в срок выполняет заказы! Есть небольшой комментарий быть предельно внимательным с условиями задач!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
