7Этап. Уточненный расчет валов.

Также как в примере § 12. 1, считаем, что нормализованные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по отулевому (пульсирующему).

Материал валов – сталь 45 ; σ_в= МПА (табл. 3.3).

Пределы выносливости σ_-1=0.43σ_в= МПА

и τ_-1=0.58σ_-1= МПА.

Ведомый вал:

Сечение В-В. Диаметр вала в этом сечении равен мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки: K_σ= , K_τ= , ξ_σ= , ξ_τ= . коэффициенты ψ_σ= , ψ_τ= .

Изгибающий момент(найденный в VI этапе):

В горизонтальной плоскости M’= Нмм

В вертикальной плоскости M’’= Нмм

Суммарный изгибающий момент в сечении В-В:

Н*мм

Момент сопротивления кручению(d= мм, b= мм, h= мм, t₁= мм):

мм³

Момент сопротивления сечения нетто:

мм³

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

МПа

Амплитуда нормальных напряжений изгиба:

МПа

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям (σ_m=0):

Коэффициент запаса по касательным напряжениям:

Результатирующий коэффициент запаса прочности для сечения В-В:

Сечение Г-Г. Это сечение при передаче вращающего момента от колеса редуктора через муфту на ленточный конвейер. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки. Рассчитываем на кручение.

При d= мм, b= мм, h= мм, t₁= мм, находим момент сопротивления кручению:

мм³

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

МПа

Принимаем K_τ= , ξ_τ= , ψ_τ= .

Сведем результаты в таблицу:

Сечение А-А Б-Б В-В Г-Г

Коэффициент запаса S

Для обеспечения прочности коэффициент запаса должен быть не меньше [s]=1,5÷1,7. Учитывая требования жёсткости, рекомендуют [s]=2,5÷3,0.

Во всех сечениях [S]<S

8 этап. Расчет и выбор муфт, шпонок и посадок.

Проверка прочности шпоночных соединений.

Размеры сечений шпонок, пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360 – 78 (табл. 8.9).

Материал шпонок - сталь 45 нормализованная.

Ведущий вал:

d_в1 = мм, b*h = , t₁= мм, длина шпонки l = мм

(при длине l_cт= мм (табл. 11, 5)),

момент на ведомом валу Т₂ = Н*мм

Ведомый вал:

d_в2 = мм. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360 – 78 (табл. 8. 9), b*h = , l= мм(при длине l_ст= мм ),

глубина паза t₁ = мм по ГОСТ 23360 – 78.

Момент на ведомом валу равен Т₃ = Н * мм.

Посадки основных деталей редуктора

Посадки назначаем в соответствии с указаниями, данными в (табл. 10. 13).

Посадка зубчатого колеса на вал по ГОСТ 25347 – 82.

Посадка шкива ременной передачи на вал редуктора .

Шейки валов под подшипники выполняем с отклонением вала k6. Отклонения отверстий в корпусе под наружные кольца Н7.

Распорные кольца

Муфты при тяжёлых ударных нагрузках

Остальные посадки назначаем, пользуясь данными (табл. 10.)