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 (С_5-6 =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