9.3 Расчет на прочность выходного вала
Выполним
расчет на прочность выходного вала.
Крутящий момент
подводится
к цилиндрическому прямозубому колесу
и передается по валу на винт. Так как
редуктор трехпоточный, то возникающие
в зацеплении силы компенсируются, т.е.
на вал действуют только осевая подъёмная
сила
и радиальная продольная сила
.
Расчетная схема вала с нагрузками представлена на рисунке.
Для вала шестерни, изготовленного из стали 20хн:
Переменный крутящий
момент от крутильных колебаний будем
считать равным 0,2 от номинального (
).
Учитывая приближенный характер расчета, устанавливаем [S]=1,8.
Примем в качестве расчетного следующее сечение:
(напрессованная
деталь)
(эвольвентные
шлицы с модулем m=2,5 мм)
Расчет ведем с помощью ЭВМ. Исходные данные и результаты расчета представлены в приложении В. Условие прочности выполняется. Большое значение запаса прочности не может быть уменьшено, так как иначе не будет обеспечена достаточная жесткость вала.
10. Расчет шлицевых соединений
10.1 Расчет шлицев на входном валу
Расчет ведем по / 4/.
Произведем расчет шлицев входного вала. При расчете на смятие должно выполняться условие:
;
Асм=(0,9…1,0)ml
коэффициент
неравномерности распределения нагрузки
Dxzxm=35x16x2; l=25мм
=90…150
МПа
,
т.е. необходимое условие прочности выполняется
10.2 Расчет шлицев выходного вала
Произведем расчет шлицев выходного вала.
Dxzxm=60x22x2,5; l=32мм
,
т.е. необходимое условие прочности выполняется
10.3 Расчет шлицевого соеденения ступицы зубчатого колеса с влом
Произведем расчет шлицевого соединения ступицы зубчатого колеса с валом. Dxzxm=55x20x2,5; l=20мм
,
т.е. необходимое условие прочности
выполняется
11. Расчет болтовых соединений
11.1 Расчет болтов крепления редуктора к раме
Расчет болтов крепления редуктора к раме рассмотрен в приложении. Расчет произведен на ЭВМ с использованием данных по болтам, их расположению, а также по данным корпуса.
Расчетное напряжение не превышает допускаемое. Результаты расчета представлены в приложении Г.
11.2 Расчет болтов крепления зубчатых колес к валу и центрам
Расчет ведем по / 5/.
Болты установлены без зазора. Материал (30ХГСА), из которого изготовлены болты, имеет следующие характеристики:
Стержень болта работает на срез и смятие и рассчитывается следующим образом.
Условие прочности по напряжениям среза:
,
где z
— число
болтов(z=6).
Условие прочности на смятие:
Для болтов, крепящих колеса на центрах:
Для выполнения условий прочности на срез и смятие выбираем болты М6.
Для болтов, крепящих колесо на валу:
Для выполнения условий прочности на срез и смятие выбираем болты М8.
12.Система смазки
Масло, поступающее в редуктор через форсунку, идет на смазку конических подшипников, установленных на выходном валу. Масло , поступающее через штуцеры , смазывает верхний подшипники промежуточного вала, зубчатое зацепление второй ступени, часть масла попадает на зубчатое зацепление первой ступени. Затем масло стекает через общий слив. Масло, поступающее через нижние штуцеры, смазывает нижний подшипник второго вала. Другая часть попадает на нижний подшипник первого вала и стекает через общий слив.