6.3.5 Проверка быстроходного вала на усталостную прочность

Принимаем за опасное сечение, сечение В-В так как там действуют большие моменты и есть концентратор напряжений в виде посадки подшипника с натягом.

- изгибающий момент в сечении В-В;

- осевой момент сопротивления сечения вала;

- нормальное амплитудное напряжение в опасном сечении;

- полярный момент инерции сопротивления сечения вала;

- эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений

-коэффициент концентрации нормальных напряжений;

- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения;

- коэффициент влияния шероховатости поверхности;

- коэффициент влияния поверхностного упрочнения;

=5,2

- предел выносливости гладких образцов при симметричном цикле нагружения;

- предел выносливости в расчетном сечении вала;

- коэффициент концентрации касательных напряжений;

- эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений;

=3,5

- предел выносливости гладких образцов при кручении;

Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям

Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении

Т.к. S>[S], следовательно, вал обладает требуемой усталостной прочностью.

6.3.6 Проверка подшипников быстроходного вала

Опора А более нагружена , следовательно, проверку подшипников проводим в ней.

- при вращающемся внутреннем кольце подшипника ;

-коэффициент безопасности;

-температурный коэффициент(т.к. рабочая температура подшипника до 125°);

ч;

По таблице определяем е=0,26;

По таблице определяем Y=1,71;

,

Т.к. >e, следовательно, - учитывается;

Расчет эквивалентной нагрузки

- грузоподъемность подшипника по документации;

;

Считаем, что Подшипник №307 ГОСТ 8338-75 не удовлетворяет предъявленным требованиям. Принимаем подшипник тяжелой серии №407

D_Б=100мм

B_Б=25мм

с=55,3кН

с₀=31,0кН

По таблице определяем е=0,22;

По таблице определяем Y=1,99;

Т.к. >e, следовательно, - учитывается;

Расчет эквивалентной нагрузки

,

- грузоподъемность подшипника по документации;

;

Считаем, что Подшипник №407 ГОСТ 8338-75 удовлетворяет предъявленным требованиям

7. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

7.1 Шпонка на выходном конце быстроходного вала

d=32мм

- глубина паза вала;

- глубина паза втулки

Примем , тогда .

Условие прочности

- напряжение смятия;

- допускаемое напряжение смятия;

.

Шпонка проходит по напряжениям смятия

Принимаем шпонку ГОСТ 23360-78

7.2 Шпонка на выходном конце тихоходного вала

d=75мм

,

,

Примем , тогда .

Условие прочности

- напряжение смятия;

- допускаемое напряжение смятия;

,

Шпонка проходит по напряжениям смятия

Принимаем шпонку ГОСТ 23360-78

7.3 Шпонка на тихоходном валу под колесом

d=95мм

,

Примем , тогда .

Условие прочности

- напряжение смятия;

- допускаемое напряжение смятия;

,

Шпонка проходит по напряжениям смятия

Принимаем шпонку ГОСТ 23360-78

7.4 Шпонка на промежуточном валу под колесом

d=50мм

,

Примем , тогда .

Условие прочности

- напряжение смятия;

- допускаемое напряжение смятия;

,

Шпонка проходит по напряжениям смятия

Принимаем шпонку ГОСТ 23360-78

8. КОНСТРУИРОВАНИЕ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Толщина стенки корпуса принята в пункте 6.1

,

- толщина крышки корпуса;

Принимаем ;

Диаметр стяжного болта крепления крышки корпуса редуктора к основанию

,

Принимаем стяжные болты М-16 ГОСТ 7798-70

- диаметр отверстия под стяжной болт;

- высота фланцев;

- расстояние от стенки корпуса до центра стяжного болта;

- ширина фланцев;

- высота разъема корпуса;

,

, ,

Принимаем ,

- диаметр отверстий под фундаментные болты;

Принимаем фундаментные болты М-20 ГОСТ 7798-70

- толщина фундаментной лапы;

- ширина фундаментной лапы;

- расстояние от стенки корпуса до центра

фундаментного болта;

- ширина проушины;

Принимаем ,

- ширина ребер жесткости;

Остальные размеры принимаются из конструктивных соображений.