6. Проверочный расчет тихоходного вала редуктора на выносливость.

Определим запас прочности из условия прочности:

где – запас прочности по нормальным напряжениям; запас прочности по касательным напряжениям.

Из данного условия прочности, выразим запас прочности n в чистом виде:

где [n]=2…3 – допустимый запас прочности, предшествующий разрушению.

где – эффективные коэффициенты концентрации напряжений;

– коэффициент упрочнения материала;

– масштабный фактор, зависящий от размера;

- коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла нагружения;

– амплитудные значения;

– значения цикла.

;

– с учетом работы вала в данном сечении, на изгиб и кручение,

Условие прочности выполнено, запас прочности обеспечен

6. Проверочный расчет шпоночных соединений для тихоходного вала редуктора.

Расчет шпоночного соединения на прочность проводится как расчет по напряжениям смятия:

Рисунок 12 – Расчетная схема шпоночного соединения

Условие прочности:

– допускаемые напряжения на смятие.

Шпонка для фиксации цилиндрического зубчатого колеса на валу:

Шпонка 20×12×63 ГОСТ 23360-78

Т= (Н∙м) – момент на валу;

l_p – рабочая длинна шпонки:

b=20 (мм) – ширина шпонки;

d=72 (мм) – диаметр посадочной части вала;

h=12 (мм) – высота шпонки;

t=7,5 (мм) – глубина паза на валу.

Условие прочности выполнено, запас прочности обеспечен.

Шпонка для фиксации муфты на валу:

Шпонка 18×11×56 ГОСТ 23360-80

t=7 (мм); b=18 (мм); d=60 (мм) ; h=11 (мм)

Условие прочности не выполнено, запас прочности не обеспечен. Для фиксации муфты на валу применяется шлицевое соединение.

6. Подбор шлицевого соединения

Шлицевые соединения вал – ступица представляют собой соединения, образуемые выступами – зубьями на валу, входящими во впадины – шлицы соответствующей формы в ступице. Эти соединения можно представить как многошпоночные, у которых шпонки выполнены за одно целое с валом.

Таблица 5. Размеры прямобочных шлицевых соединений, ГОСТ 1139 – 80

d, мм	D, мм	Z,	b, мм		l, мм
52	58	8	10	440	63

6. Проверочный расчет шлицевого соединения для тихоходного вала редуктора.

В данном случае применяется прямобочное шлицевое соединение, как имеющее основное распространение.

Проверяем условие износостойкости по напряжению смятия lдля расчет на прочность.

где вращающий момент, Нм; длина соединения; статический момент единицы длины рабочей поверхности шлицев относительно оси вала.

где число зубьев; рабочая высота зубьев, мм; средний по высоте зуба диаметр, мм; условно допускаемое давление.

где максимальное допускаемое давление

коэффициент нагрузки, ;

коэффициент допускаемого давления,

коэффициент, учитывающий обшее число циклов нагружений, среднее значение=1;

коэффициент переменности режима, ;

коэффициент учитывающий характер смазки,

Так как была выбрана легкая серия прямобочных шлицевых соединений по ГОСТ 1139-80, то :

Условие выполнено, запас прочности обеспечен.