1 / 28

TUGEVUSÕPETUS

MASINAELEMENTIDE ja PEENMEHAANIKA ÕPPETOOL. TUGEVUSÕPETUS. VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll. 1. Ülesande püstitus ja algandmed. Väike rihmaratas  200. 50. 400. 100. R 2. A. F 2. R 1. B. 45 . f 2. Laager. Võll. 30 . f 1. Suur rihmaratas  500. F 1.

kurt
Download Presentation

TUGEVUSÕPETUS

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. MASINAELEMENTIDE ja PEENMEHAANIKA ÕPPETOOL TUGEVUSÕPETUS VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  2. 1. Ülesande püstitus ja algandmed

  3. Väike rihmaratas  200 50 400 100 R2 A F2 R1 B 45 f2 Laager Võll 30 f1 Suur rihmaratas  500 F1 Rihmülekande ühtlane võll Arvutada ühtlase võlli läbimõõt! Võlliga ülekantav võimsus: P = 2000 W Võlli pöörlemissagedus n = 500 p/min Terase lubatav pinge: [s] = 160 MPa Rihmad on pingutatud F1 ja f1 on suure rihmaratta rihmade tõmbejõud (F1 f1) F2 ja f2 on väikese rihmaratta rihmade tõmbejõud (F2 f2) Lihtsustus -- iga rihmaratta rihmade harud on paralleelsed VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  4. 2. Võlli aktiivsed koormused

  5. 2.1. Väänav koormus VÄÄNAV koormus = ülekantav (kasulik) pöördemoment Võlliga ülekantav pöördemoment Võlliga ülekantav võimsus Võlli pöörlemise nurkkiirus Võlli pöörlemise nurkkiirus Pöördemoment kantakse võllile rihmarataste kaudu NB! Mida aeglasemalt pöörleb võll, seda suurem on pöördemoment ehk väänav koormus (kui võimsus P = const) Võlli pöörlemissagedus [p/min] VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  6. Väike rihmaratas  200 50 400 100 R2 A F2 R1 B 45 f2 Laager Võll 30 f1 Suur rihmaratas  500 F1 2.2. Painutavad koormused PAINUTAVAD koormused = rihmaharude tõmbejõud Rihmade poolt rihmarattale ülekantav moment Vedava rihmaharu tõmbejõud Veetava rihmaharu tõmbejõud Rihmaratta “tinglik” raadius (kiilrihma puhul rihma keskmine raadius) Suure rihmaratta tinglik raadius Väikese rihmaratta tinglik raadius VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  7. a Euler’i valem lamerihmale Rihm aja rihmaratta kontaktnurk Rihma ja rihmaratta hõõrdetegur f F 2.2.1. Seos rihmaharude jõudude vahel Euler’i valem kiilrihmale 2b on kiilrihma kiilu nurk NB! Selles ülesandes ei analüüsita rihmülekande konstruktsiooni Lihtsustus selles ülesandes: VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  8. Kui , siis Väikese rihmaratta rihmade jõud 2.2.2. Rihmaharude tõmbejõud Rihmaharude jõud Rihmarataste poolt võllile ülekantav moment Suure rihmaratta rihmade jõud R NB! Väiksemal rihmarattal on suuremad jõud (kui moment M = const) f F VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  9. F1 F2 f1 30 f2 45 2.2.3. Võlli painutavad koormused Võlli otsvaade Samasuunaliste jõudude mõju liitub Väiksema rihmaratta painutav koormus Suurema rihmaratta painutav koormus VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  10. FB FA 75 z y 2.2.4. Võlli keskpeatasandite valik Võlli ristlõigete kesk-peateljed Ümarristlõikel on lõpmatult palju kesk-peatelgi Valitakse selline kesk-peateljestik, mille korral arvutused tulevad lihtsamad Koormuste komponendid telgedel y ja z Lihtsustatud olukord tagatakse telgede asendi valikuga VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  11. 3. Võlli sisejõudude analüüs

  12. 400 50 100 M M T Nm C D B A B’ B’’ 38,2 3.1. Väändemoment Väände arvutusskeem ja väändemomendi epüür Väändemomendi epüür koostatakse lõikemeetodiga NB! Arvestatud ei ole laagrite hõõrdemomente VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  13. FCy FDy 400 50 100 C D B A FAy x FB y 3.2. Paindemoment kesk-peatasandis xy (1) Varda toereaktsioonid telje y sihis Pöördemomentide summa C suhtes Pöördemomentide summa D suhtes VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  14. Mz Nm 3.2. Paindemoment kesk-peatasandis xy (2) Paindemomendi epüür koostatakse lõikemeetodiga FCy FDy 400 50 100 C D B A Varda paindemomendid telje z suhtes FAy x FB Varda otstes pöördemomente ei mõju Varda paine Paindemomente M ei teki y 13,4 Ülemised (negatiivsed) kiud on tõmmatud Paindemomendi epüür koosneb sirgetest ja astmeid ei ole Alumised (positiivsed) kiud on tõmmatud 34,0 Põikjõu Q epüürist võib loobuda, kuna Q mõju painde tugevusanalüüsis tavaliselt väike VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  15. FCz FDz 400 50 100 C B D A FAz x z 3.3. Paindemoment kesk-peatasandis zx (1) Varda toereaktsioonid telje z sihis Pöördemomentide summa C suhtes Pöördemomentide summa D suhtes Kasulik on arvutada välja KÕIK toereaktsioonid, sest: Tugevusarvutuse jaoks ei ole KÕIKIDE toereaktsioonide arvutamine vajalik • tekib võimalus arvutusi kontrollida • toerekatsioonid on tugede/laagrite koormused VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  16. Varda paine FCz FDz 400 50 100 C B D A FAz x 55,4 z My Nm Paindemomendi epüür koosneb sirgetest ja astmeid ei ole 11,1 3.3. Paindemoment kesk-peatasandis zx (2) Paindemomendi epüür koostatakse lõikemeetodiga Varda paindemomendid telje y suhtes Varda otstes pöördemomente ei mõju Paindemomente M ei teki Ülemised (negatiivsed) kiud on tõmmatud Ülemised (negatiivsed) kiud on tõmmatud MCy, MBy ja MDy paiknevad ühel sirgel MBy väärtust kasutatakse järgnevates arvutustes Põikjõu Q epüürist võib loobuda, kuna Q mõju painde tugevusanalüüsis tavaliselt väike VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  17. 3.4. Sisejõudude epüürid Pöördemomenti ülekandva võlli tööseisund = VÄÄNDE ja PAINDE koosmõju RIHMülekanded, HAMMASülekanded, KETTülekanded jt. Paindemoment Mz Paindemoment My Väändemoment T Siin on ruumiline paine VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  18. 4. ÜMARvõlli ristlõike pingete analüüs

  19. sMz sMz sMy sMy M M W W s 4.1. ÜMARristlõike paindepinged Ümarvõlli paindepinged Ruumilist painet tuleb analüüsida kesk-peatasandites Ümarvõllil on lõpmatu arv kesk-peatasandeid Ringil on lõpmatu arv kesk-peatelgi ÜMARristlõikele saab valida sobivaima kesk-peateljestiku Null-joon See on kesk-peateljestik, mis on määratud nulljoonega Nulljoone suhtes on paine tasapinnaline VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  20. sMz sMy s M sMax = M sMin| = W W 4.2. ÜMARristlõike suurimad paindepinged D Ristlõike resultant-paindemoment Null-joon Selle paindemomendi M tasand valitakse kesk-peatasandiks Suurim summaarne paindepinge Suurima paindepingega punktid paiknevad alati nulljoone suhtes diametraalselt ringi perimeetril See asjaolu on teada isegi, kui nulljoone asend teada ei ole VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  21. Ohtlik punkt paindel O1 s t Null-joon D Ohtlik punkt paindel O2 M M T T T T tMax = sMax = tMax = sMax = tMax = tMax = M M sMin| = sMin| = W0 W0 W0 W0 W W W W 4.3. ÜMARristlõike ohtlikud punktid Ohtlikud punktid paindel Ohtlikud punktid väändel D Ristlõike ohtlikud punktid ning Punkt O1: ning Punkt O2: Ohtlikud punktid väändel VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  22. D O1 t s tMax sMax O2 tMax sMin M T T tMax = tMax = sMax = M sMin| = W0 W0 W W 4.4. ÜMARristlõike ohtlike punktide võrdpinge Ohtlike punktide pinged Ümarristlõike punktide tasandpingus TASANDpingus taandatakse võrdohtlikuks JOONpinguseks Iga ristlõike ohtlikes punktides võrdpinge Suurima nihkepinge tugevuskriteerium VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  23. 4.5. ÜMARristlõike ekvivalentne paindemoment Iga ristlõike ohtlikes punktides võrdpinge Iga ristlõike ohtlike punktide võrdpinge väärtus sõltub selle suuruse väärtusest Ekvivalentne paindemoment Ekvivalentne paindemoment näitab antud ristlõike ohtlike punktide võrdpinge väärtuse määra teiste ristlõigete suhtes Ühtlase ÜMARvõlli ohtlik ristlõige on see, mille ekvivalentse paindemomendi väärtus on suurim Tarvis on koostada ekvivalentse paindemomendi epüür VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  24. 400 50 100 C D B A B’ B’’ 68,6 52,3 38,2 35,8 III MEkv Nm 4.6. ÜMARvõlli ohtlik ristlõige Varda ekvivalentsed paindemomendid Ekvivalentse paindemomendi epüür Ühtlase ÜMARvõlli ohtlik ristlõige on C VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  25. 4.7. ÜMARvõlli sisejõudude analüüs ÜMARvõlli sisejõudude analüüsil koostatakse alati ekvivalentse paindemomendi epüür VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  26. 5. ÜMARvõlli tugevusarvutus

  27. 5.1. Ühtlase ÜMARvõlli läbimõõt Tugevustingimus ohtliku lõike C ohtlikes punktides Võlli läbimõõt Läbimõõdu väärtuse võib ümmardada vajaliku suurema väärtuseni Lähtuvalt MEkv epüürist võib arvutada ka teiste ristlõigete läbimõõtusid VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

  28. 17 40 119 119 40 s MPa t MPa 5.2. Tugevuskontroll ristlõikes C Suurim väändepinge Suurim summaarne suurim paindepinge Ekvivalentpinge Ühtlase võlli 17 tugevus on tagatud VÄÄNE + PAINE: Rihmülekande võll

More Related