2. Расчёт промежуточного вала.

Сечение 1

Вал изготовлен из стали 40Х:

1. Силовые факторы:

Сечение 1:

M_x =260 Н*м, M_y =541 Н*м, М_к = 115 Н*м, F_a =10766 Н.

Суммарный изгибающий момент

2. Геометрические характеристики опасных сечений вала:

Сечение 1:

3. Расчет вала на статическую прочность.

Сечение 1:

1. Напряжение изгиба с растяжением (сжатием) и напряжение кручения :

где К_п – максимальный кратковременно действующий момент (момент перегрузки), К_п=2.2 для двигателя АИР 80А4.

2. Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям.

3. Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести

4. Расчёт вала на сопротивление усталости:

Сечение 1:

1. Определим амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла

Червяк является концентратором напряжений. По табл. 10.7[2], 10.8[2], 10.9[2], 10.13[2] определяем:

и – коэффициенты влияния качества поверхности, и ;

- коэффициент влияния поверхностного упрочнения, ;

2. Предел выносливости вала в рассматриваемом сечении

3. Коэффициент влияния асимметрии цикла

4. Коэффициент запаса по нормальным напряжениям

5. Коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении

3. Расчёт тихоходного вала.

Сечение 1

Вал изготовлен из стали 40Х:

1. Силовые факторы:

Сечение 1:

M_x =0, M_y =1534 Н*м, М_к = 1435 Н*м, F_a =2597 Н.

Суммарный изгибающий момент

2. Геометрические характеристики опасных сечений вала:

Сечение 1:

3. Расчет вала на статическую прочность.

Сечение 1:

1. Напряжение изгиба с растяжением (сжатием) и напряжение кручения :

где К_п – максимальный кратковременно действующий момент (момент перегрузки), К_п=2.2 для двигателя АИР 80А4.

2. Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям.

3. Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести

4. Расчёт вала на сопротивление усталости:

1. Определим амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла

Внутреннее кольцо подшипника качения установлено на валу с натягом. Поэтому посадка с натягом является концентратором напряжений. По табл. 10.7[2], 10.8[2], 10.9[2], 10.13[2] определяем:

и – коэффициенты влияния качества поверхности, и ;

- коэффициент влияния поверхностного упрочнения, ;

5. Предел выносливости вала в рассматриваемом сечении

;3. Коэффициент влияния асимметрии цикла

6. Коэффициент запаса по нормальным напряжениям

7. Коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении

6. Расчет соединений.

6.1 Шпоночные соединения.

Шпоночные соединения применяются для передачи вращательного момента с колеса на вал. Во всех шпоночных соединениях при проектировании в данном случае использовались призматические шпонки. Рассчитываются шпоночные соединения из условия прочности шпонки на смятие.

1. Шпонка для крепления муфты на быстроходном валу.

d=22 мм;

Т=7,4 Н*м;

Для d=22 мм: b=6 мм, h=6 мм, t₁=3,5 мм, t₂=2,3 мм.

Для стальной неподвижной шпонки принимается:

принимаем L=25 мм.

2. Шпонка для крепления червячного колеса на промежуточном валу.

d=52 мм;

Т=115 Н*м;

Для d=52 мм: b=16 мм, h=10 мм, t₁=6 мм, t₂=4,3 мм.

Для стальной неподвижной шпонки принимается:

принимаем L=45 мм.