7. Перевірний розрахунок шпонкових з'єднань .
7.1 Вибір та характеристики шпонок .
=
en]
ТАБЛИЦЯ 4
Шпонка кріплень |
Діаметр валу |
Перетин
шт, |
Довжина шпонки
|
Глибина |
Фаска
5 |
|
Валу
|
валу ₂ |
|||||
Шків |
36 |
|
90 |
5,0 |
3,3 |
0,25 |
Шестерня |
45 |
|
70 |
5,5 |
3,8 |
0,25 |
Колесо |
65 |
18 11 |
70 |
7,0 |
4,4 |
0,4 |
Муфта |
55 |
16 10 |
70 |
6,0 |
4,3 |
0,4 |
₁
7.2 Розрахунок напруження зменшення шпонок на ведучому валу.
=38,9
en]
=50
.
навантаження на вал розкладуться на складові , що діють в вертикальній і горизонтальній площині.
Рисунок 5 - Розрахункові схеми та епюри згинаючих і крутячих моментів проміжного вала
7.3 Побудова епюри згинаючих моментів у вертикальній площині.
На
рис. 5,б приведена розрахункова схема
вала у вертикальній площині. З боку
колеса на вал діє колова сила
=83,1
]
=100
8. Перевірочний розрахунок валів .
Приймаємо , що нормальні напруження від згину змінюється по симетричному циклу , а дотикові від кручення - по відтуленому.
Міцність
валів виконується , якщо коефіцієнт
запасу міцності
[
]
,
За
,
С.162 [
]=2,5
8.1. Розрахунок ведучого валу.
ᵦ=0,43
8.1.1 Розрахунок перетину А-А.
;
⧸3,9
=22,2
МПа ,
=
7,7
8.1.2. Розрахунок перетину Б-Б
Концентрація
напружень зумовлена переходом від
40
мм. до
36
мм.
=
=10,9
=2,6
Умова міцності виконана.
8.1.3. Розрахунок перетину В-В
Концентрація напружень зумовлена посадкою підшипника з гарантованим натягом.
За [3],с. 163 приймаємо 𝞇 𝜎= 0,15 ,𝞇 𝜏= 0,1; за [3], табл.8.7 приймаємо 𝜅𝜎⧸𝜺𝜎 =3,56,
𝜅𝜏⧸
=0,6(𝜅𝜎⧸𝜺𝜎)+0,4=0,6*3,56+0,4=2,54
При
98мм.;
=
=2340*96=229,3*
Нмм.
𝙒=
/32=3.14*
/32=6,3*
мм
=
/
𝙒=229,3
/6,3*
=36,4
МПа
=
=
=10,9
=
=
=2,6
Умова міцності виконана.
8.1.4. Розрахунок перетину Г-Г
Концентрація напружень зумовлена посадкою шпонкової канавки.
За
[3],табл., 8.5 приймаємо
= 1,79,
=
1,68; за [3], табл.8.8 приймаємо
.
Згинаючі моменти у вертикальній і горизонтальній площинах
М'=
𝑙₁=2868*72,5=208*
Нмм
М"=
𝑙₁+
Нмм
Сумарний згинаючий момент у перетині Г-Г
=
=216,5*
Нмм
=
=
-
=7,61*
мм.³
= / =216,5 /7,61* =28,4 МПа
=
=
=
=
-
=16,55*
мм.³
=
/2
=5,1МПа.
=
=
=
=
=
Умова міцності виконується
8.2. Розрахунок ведомого валу.
Матеріал
валу сталь 45 нормалізована. За [3], табл..
3.3
=570МПа.
0,43
=0,43*570=246МПа.;
0,58
=0,58*246=142МПа.
8.2.1. Розрахунок перетину А-А.
Концентрація напруження зумовлена наявністю шпонкової канавки.
За
[3],табл., 8.5 приймаємо
= 1,59,
=
1,49; за [3], табл.8.8 приймаємо
=0,6;
за [3], с.163 приймаємо
𝞇 𝜏= 0,1.
М'=
𝑙₂=1625*76,5=124*
Нмм
М"=
𝑙₂+
Нмм
=
=204*
Нмм
=
=
-
=23,7*
мм.³
= / =204 /23,7* =8,6 МПа
=
=
=
=
-
=10,2*
мм.³
=
/2
=24,2МПа.
=
=
=
=
=5,4
Умова міцності виконується.
8.2.2. Розрахунок перетину Б-Б
Концентрація напруження зумовлена посадкою підшипника з гарантованим натягом.
Враховуючи незначну силу, що оказує на вал муфта, розрахунок перетинів Б-Б, В-В і Г-Г проводимо тільки за дотиковими напруженнями.
А
Б В Г
А Б В Г
Рисунок 8. Ведений вал з небезпечними перетинами.
За
[3],с.
163
,
приймаємо 𝞇 𝜏= 0,1.о
табл.,
8.7
приймаємо
=3,4;
𝙒=
/32=3.14*
/32=21,2*
мм
=
5.2МПа
=
=
=10,7
Умова міцності виконується.
Умова міцності виконана.
8.2.3. Розрахунок перетину В-В
Концентрація
напруження зумовлена
табл.,
8.2.,при D\d=60/55=1.09 і
=0,69;
за [3], с.163 приймаємо 𝞇 𝜏= 0,1.
𝙒=
/32=3.14
*
/32=16,3*
мм
=32,6*10³мм
=
6,7МПа
= = =7,1
Умова міцності виконується.
8.2.4 Розрахунок перетину Г-Г
Концентрація напруження зумовлена наявністю шпонкової канавки.
За
[3],с.
8.5, приймаємо
табл.,
8.8 приймаємо
=0,69;
за [3], с.163 приймаємо 𝞇 𝜏= 0,1.
=
=
-
=30,6*
мм.³
=
/2
=7,2МПа.
=
=
=8,7
Умова міцності виконується.