4.Перевірочний розрахунок веденого вала редуктора на витривалість.

Матеріал валу – сталь 45 ГОСТ 1050-74 з наступними характеристиками:

ПАРАМЕТР	Позн.	Значення
тимчасовий опір розриву	σв	610 МПа
границя витривалості при симетричному циклі напружень згину	σ-1	270 МПа
границя витривалості при симетричному циклі напружень кручення	τ-1	150 МПа
коефіцієнт чутливості матеріала до асиметрії цикла напружень при згині		0,1
коефіцієнт чутливості матеріала до асиметрії цикла напружень при крученні		0,5

Сумарні згинаючи моменти в ймовірних небезпечних перерізах дорівнюють:

М_І = 1046000 Н*мм,

М_ІІ = 1084000 Н*мм,

М_ІІІ = 1043000 Н*мм.

Крутний момент , який передає вал Т=638,05 Н∙м

Коефіцієнт запасу витривалості [n] = 1,8.

1.Спочатку, перевіряємо запас міцності в перерізі І-І. Концентрація напружень обумовлена шпоночним пазом та посадкою маточини на вал.

Знаходимо ефективні коефіцієнти концентрації напружень при згині та крученні від шпоночного пазу. Для нашого валу з шпонковим пазом, що виконано пальцевою фрезою, . Маштабний коефіцієнт при згині та крученні для вала з сталі 45 діаметром 60мм Коефіцієнт стану поверхні при шорсткості R_a = 2.5 мк. . Ефективні коефіцієнти концентрації напружень для даного перерізу при згині та крученні в разі відсутності технологічного зміцнення:

Визначаємо ефективні коефіцієнти концентрації напружень при згині та крученні вала, що обумовлені моточиною колеса, що насаджена на вал за посадкою .В нашому випадку . Оскільки в даному перерізі два концентратори напружень, то при розрахунку враховуємо лише один – тот, для якого більше, тобто .

Визначаємо запас міцності для нормальних напружень:

де амплітуда номінальних напружень згину

,

тут осьовий момент опору W₀ = 18760 мм³.

Знаходимо запас міцності для дотичних напружень. Попередньо визначаєм полярний момент опору W_p = 40000 мм³ напруження кручення

амлітуда та середнє значення номінальних напружень кручення

Запас міцності для дотичних напружень

Визначаємо запас міцності в перерізі І-І.

2.Перевіряємо запас міцності за границею витривалості в перерізі ІІ-ІІ.

Визничаємо ефективні коефіцієнти концентрації напружень призгині та крученні вала, що викликані посадкою внутрішнього кільця підшипника на вал. Для вала с d = 55мм, що виготовлена з сталі 45, опір розриву σ_в = 610 МПа, .

Запас міцності для нормальних напружень:

де амплітуда номінальних напружень згину:

Визначаємо запас міцності для дотичних напружень:

де напруження кручення:

амлітуда та середнє значення номінальних напружень кручення

Загальний коефіцієнт міцності в перерізі ІІ-ІІ

3. Перевіряємо запас міцності за границею витривалості в перерізі ІІІ-ІІІ. Концентрація напружень в цьому перерізі обумовлена галтельним переходом від діаметра d₂ = 50мм, d₃ = 45мм.

При d₂ = 50мм, d₃ = 45мм і r = 2.5мм, за таблицею відношень знаходимо відношення

і знаходимо ефективні коефіцієнти концентрації напружень в галтелі при згині та крученні Маштабний фактор при згині та крученні для даної ділянки . Коефіцієнт стану поверхні при шорсткості галтелі R_a = 2.5 мкм

Єфективні коефіцієнти концентрації напружень для даного перерізу вала при відсутності технологічного зміцнення.

амплітуда номінальних напружень згину:

номінальне напруження кручення

амплітуда та середнє значення номінальних напружень кручення

Запас міцності для нормальних напружень

Визначаємо запас міцності для дотичних напружень:

Загальний запас міцності в перерізі ІІІ-ІІІ.

Розрахунок шпонкового з`єднання.

Умова міцності для шпонкового з`єднання:

,

,

Напруження зминання для шпонки 6×6×63 ГОСТ 23360-78, діаметр вала

d = 40.0 мм, =150 МПа:

Умова міцності для напружень зрізу:

Отже, шпонка витримає навантаження.

Вибір мастила.

Потрібну марку мастила визначаємо за рекомендованими значеннями його кінематичної в'язкості.За [4],табл.11.1 та 11.2 необхідна кінематична в'язкість мастила , тоді марка мастила И-30А.

Об'єм мастила визначаємо за потужністю, яку передає редуктор:

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. ― М.: "Машиностроение", 1979.

2. Павлище В.Т.Основи конструювання та розрахунку деталей машин. ― К.:"Вища школа", 1993.

3. Киркач Н.Ф., Баласанян Р.А. Расчет и проектирование деталей машин. Харьков. Вища школа. 1988.

4. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин.― М.:"Высшая школа", 1985.

5. Цехнович Л.И., Петриченко И.П. Атлас конструкций редукторов ― К.: .:"Вища школа",1980.