Определение моментов инерции масс и крутильной жесткости валов
Рис. 3.1 Схема силовоговалопровода
Первая передача заданного силового валопровода разбивается на 6 участков (см. рис. 3.1)
Рис. 3.1 Схема разбиения
Геометрические размеры колебательной системы, разбитой на элементарные цилиндры, указаны с учетом коэффициента увеличения размеров в таблице 3.1.
Моменты инерции масс рассчитаны при помощи программного комплекса DASPи сведены в таблицу 3.1.
Результаты расчета крутильной жесткости участков приведены в таблице 3.2.
Табл. 3.1
Размеры и расчет моментов инерции колебательной системы
| Номер массы | Номер элементарного цилиндра | Наружный диаметр, мм | Полости | Высота цилиндра, мм | Момент инерции | |
| 105.1 | 10.04 | 0,00634652 | ||||
| 159;105,1 | 10,51 | 10,51 | ||||
| - | - | 12,84 | ||||
| 159;105,1 | 9,61 | 9,61 | ||||
| 105,1 | - | - | 5,96 | |||
| 153,8 | 133,5 | 8,78 | 0,0156187 | |||
| 153,8 | - | - | 61,45 | |||
| 107,06 | - | - | 14,83 | |||
| 127,73 | - | - | 8,78 | |||
| 130,12 | - | - | 59,06 | 0,0125461 | ||
| 106,42 | - | - | 12,28 | |||
| 140,28 | - | - | 36,83 | |||
| - | - | 31,97 | 0,0131408 | |||
| 227,9 | 207,13;100 | 6,67 | 6,67 | |||
| 227,9 | 13,88 | |||||
| 227,9 | 207,13;100 | 8,89 | ||||
| 214,46 | 195,85;100 | 29,86 | 29,86 | 0,0108227 | ||
| 214,46 | - | - | 5,87 | |||
| 244,87 | - | - | 10,77 | |||
| 244,87 | 222,17;100 | 24,34 | 24,34 | |||
| 195,39 | 173,56;100 | 7,42 | 7,42 | 0,0069243 | ||
| 195,39 | - | - | 12,97 | |||
| 195,39 | 173,56;100 | 9,5 | 9,5 |
| Номер участка | Название | Параметры участков | |||||
| 1-2 | Средний диаметр шлицевого соединения, мм | Активная высота шлица, мм | Число шлицов | Длина шлицевого соединения, мм | Крутильная жесткость элемента, Н·м/рад | Суммарная крутильная жесткость, Н·м/рад | |
| Шлицевое соединение | 132,18 | 41,78 | 31023360.0 | 1085877.0 | |||
| Наружный диаметр, мм | Внутренний диаметр, мм | Длина вала, мм | |||||
| Вал | 82,64 | - | 345,88 | ||||
| 2-3 | Средний диаметр шлицевого соединения, мм | Активная высота шлица, мм | Число шлицов | Длина шлицевого соединения, мм | 1096550.0 | ||
| Шлицевое соединение | 130,46 | 59,41 | 42973750.0 | ||||
| Наружный диаметр, мм | Внутренний диаметр, мм | Длина вала, мм | |||||
| Вал | 82,64 | - | 345,88 | 1125264.0 | |||
| 3-4 | Наружный диаметр, мм | Внутренний диаметр, мм | Длина вала, мм | ||||
| Зубчатое зацепление | 82,64 | - | 345,88 | ||||
| 4-5 | Средний диаметр шлицевого соединения, мм | Активная высота шлица, мм | Число шлицов | Длина шлицевого соединения, мм | Крутильная жесткость элемента, Н·м/рад | 307419.0 | |
| Шлицевое соединение | 153,56 | 121,2 | 121464000.0 | ||||
| Наружный диаметр, мм | Внутренний диаметр, мм | Длина вала, мм | |||||
| Вал | - | 264,47 | 3155310.0 | ||||
| 5-6 | Средний диаметр шлицевого соединения, мм | Активная высота шлица, мм | Число шлицов | Длина шлицевого соединения, мм | Крутильная жесткость элемента, Н·м/рад | 2234250.0 | |
| Шлицевое соединение | 161,09 | 6,94 | 7653949.0 | ||||
| Наружный диаметр, мм | Внутренний диаметр, мм | Длина вала, мм | |||||
| Вал | - | 264,47 |
Приведение моментов инерции масс и жесткости валов
Передаточные числа масс и валов определяются по схеме колебательной системы; приведены в таблице 3.3.
Табл. 3.3.
Передаточные числа от каждой массы и от каждого
вала колебательной системы до вала между массами 1 и 2
| Передаточные числа | ||||||||||
| Номера масс | Номера участков | |||||||||
| 1-2 | 2-3 | 3-4 | 4-5 | 5-6 | ||||||
| 1,26 | 1,26 | 1.26 | 1,26 | 1.26 | 1.26 |
Приведение масс и жесткостей осуществляется с учетом указанных выше передаточных чисел при помощи программного комплекса. Значения приведенных моментов инерции и жесткостей представлены в таблице 3.4.
Табл. 3.4.
Приведенные моменты инерции и жесткость связей
| Приведенные моменты инерции, кг×м2 | |||||||||
| 0,00634652 | 0,0156187 | 0,0125461 | 0,016557408 | 0,013636602 | 0,008725 | ||||
| Жесткость связей, Н×м/рад | |||||||||
| 1-2 | 2-3 | 3-4 | 4-5 | 5-6 | |||||
| 1417832,64 | 387347,94 | ||||||||
Выводы
В разделе 3 расчетным методом определены моменты инерции и крутильные жесткости их связей. Выполнено также приведение этих параметров к первому участку системы.
Наибольшим моментом инерции обладает масса (I4 = 0,0131408кг·м2), наибольшей крутильной жесткостью обладает участок между массами 3-4 (С5-6 =2234250 Н·м/рад).
Распечатка
Расчет моментов инерции
MIN( 1)= 6,35E-03 MIN( 2)= 1,56E-02 MIN( 3)= 1,25E-02
MIN( 4)= 1,31E-02 MIN( 5)= 1,08E-02 MIN( 6)= 6,92E-03
Расчетжесткостей
GEST( 1)= 1,10E+06 GEST( 2)= 1,10E+06 GEST( 3)= 1,10E+06
GEST( 4)= 3,10E+06 GEST( 5)= 2,20E+06
Приведение
GEST( 1)= .11E+07 GEST( 2)= .11E+07 GEST( 3)= .14E+07
GEST( 4)= .39E+06 GEST( 5)= .28E+07
*** Истинные значения инерционных масс и жесткостей ***
MIN( 1)= .006340 MIN( 2)= .015619 MIN( 3)= .012546
MIN( 4)= .013411 MIN( 5)= .010823 MIN( 6)= .006924
GEST( 1)= 1085877. GEST( 2)= 1096550. GEST( 3)= 1125264.
GEST( 4)= 307419. GEST( 5)= 2234250.
*** Приведенные значения инерционных масс и жесткостей ***
MIN( 1)=************ MIN( 2)=************ MIN( 3)=************
MIN( 4)= .008447 MIN( 5)= .006817 MIN( 6)= .004361
GEST( 1)= 1085877. GEST( 2)= 1096550. GEST( 3)= 1125264.
GEST( 4)= 193638. GEST( 5)= 1407313.
Парциальные частоты системы:
FIP( 1)= .208E-01 FIP( 2)= .188E-01 FIP( 3)= .212E-01
FIP( 4)= .199E+04 FIP( 5)= .244E+04 FIP( 6)= .286E+04
Нередуцированная схема
MIN( 1)=************* MIN( 2)=************* MIN( 3)=*************
MIN( 4)= .008447 MIN( 5)= .006817 MIN( 6)= .004361
GEST( 1)= .109E+07 GEST( 2)= .110E+07 GEST( 3)= .113E+07
GEST( 4)= .194E+06 GEST( 5)= .141E+07
Получение и исследование собственного частотного спектра