10.3 Ведомый вал

Материал вала - сталь 45, нормализованная. По табл. 3.3 [1, с.34] среднее значение s_в = 570 МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба [1, с.311]:

s_-1 » 0,43 s_в = 0,43 × 570 = 245 МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:

t_-1 » 0,58s_-1 = 0,58 × 245 = 142 МПа.

Проверку вели для двух предположительно опасных сечений: сечения Г-Г под зубчатым колесом и сечения под опорой 4 (см. рисунок 2).

Сечение Г-Г.

Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночного паза. По [1,с.165 ] коэффициенты концентрации напряжений: k_s=1,57; k_t=1,48. Масштабные коэффициенты: e_s = 0,80; e_t = 0,68. Принимали: y_s = 0,15; y_t = 0,10.

Изгибающий момент в сечении:

здесь М_x= 39 Н×м, М_y= 111 Н×м - по эпюрам на рисунке 2.

Крутящий момент в сечении: Т = 209×10³ Н×мм.

Осевой момент сопротивления [1, с.314]:

где d = 56 мм - диаметр вала в сечении;

b = 16 мм - ширина шпоночного паза;

t₁ = 6 мм - глубина шпоночного паза.

Полярный момент сопротивления [1, с.314]:

Амплитуда нормальных напряжений [1, с.314]:

(10.8)

Среднее напряжение цикла: s_m = 0.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений[1, с.315]:

(10.9)

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям определяли по формуле (10.5):

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям определяли по формуле (10.6):

Результирующий коэффициент запаса прочности для опасного сечения Г-Г

ведомого вала редуктора по формуле (10.7):

Условие прочности (10.1) выполняется.

Сечение под опорой 4.

Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом. Расчетные коэффициенты концентрации напряжений приняты по [1, с.166 ]:

y_s = 0,15; y_t = 0,1.

Изгибающий момент в сечении:

здесь М_x = 140 Н×м, М_y = 51 Н×м - по эпюрам на рисунке 2.

Крутящий момент в сечении: Т = 209 Н×м = 209×10³ Н×мм.

Осевой момент сопротивления по формуле (10.2):

где d = 50 мм – диаметр вала в расчетном сечении.

Амплитуда нормальных напряжений по формуле (10.3):

Среднее напряжение цикла: s_m = 0.

Полярный момент сопротивления [1, с.315]:

W_р = 2W = 2 × 12,27 × 10³ = 24,54 × 10³ мм³.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений определили по формуле (10.4):

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям определили по формуле (10.5):

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям определили по формуле (10.6):

Результирующий коэффициент запаса прочности для опасного сечения под опорой 4 ведомого вала по формуле (10.7):

Условие прочности (10.1) выполняется.

11 Выбор сорта масла и сборка редуктора

Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием ведомого зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10 мм. Смазывание подшипников раздельное– консистентной смазкой, которой заполняют камеры подшипников при сборке.

Объем масляной ванны V определили из расчета 0,25 дм³ масла на 1 кВт передаваемой мощности [1, с.321]:

V = 0,25×12,048 = 3,01 дм³.

По табл. 10.8 [1, с.253] устанавливали вязкость масла. При контактных напряжениях s_H = 511,9 МПа и скорости v = 5,03 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 28×10^-6 м²/с. По табл. 10.10 [1, с.253] принимали масло индустриальное И-30А по ГОСТ 20799.

Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узла валов:

на ведущий вал насаживают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80-100°С;

в выходной вал закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала, устанавливают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники.

Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.

После этого ставят крышки подшипников. Проверяют отсутствие заклинивания подшипников проворачиванием валов и закрепляют крышки винтами.

Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловый маслоуказатель.

Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами.

Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.

12 Список используемых источников

1. Курсовое проектирование деталей машин / С.А. Чернавский, К.Н. Бо-ков, И.М. Чернин и др.; Под ред. С.А. Чернавского. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1988. – 416 с., ил.

2. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. – М.: Высш. школа, 1991 – 432с., ил.

3. Чернилевский Д.В. Курсовое проектирование деталей машин и механизмов. – М.: Высш. школа, 1980 – 238с., ил.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Лист