10. Проверочный расчет валов редуктора

Ведущий вал

Н, Н, = 33,7 Н м, H, R = d / 2 = 0,056 / 2 = 0,028 м; l₁ = 0,055 м.

Построение эпюры изгибающих моментов плоскости yOz

:

=210,5 ;

=-210,5 ;

Проверка:

: ; 421 – 210,5 – 210,5 = 0 проверка выполнена.

1. ;

210,5 11,6 Н м.

2. ;

210,5 11,6 Н м.

Построение эпюры изгибающих моментов плоскости xOz

:

1. ;

2. ;

3. ;

Проверка

:

Погрешность проверка выполнена

Построение эпюры крутящих моментов

M=33,7 Н м

Проверка

Проверка выполнена

Анализируя эпюры, приходим к выводу, что наибольшее значение момента – в точке С.

Произведём расчёты:

.

Для стали 45 (материал вала)

Ведомый вал

Н, Н, = 129,5 Н м, H, R=d/2=0,224/2=0,112 м; l₂ = 0,065 м

Построение эпюры изгибающих моментов плоскости yOz

:

=210,5 ;

=-210,5 ;

Проверка:

: ; 421-210,5-210,5=0 проверка выполнена

1. ;

210,5 12,8 Н м

2. ;

210,5 12,8 Н м.

Построение эпюры изгибающих моментов плоскости xOz

:

1. ;

2. ;

3. ;

Проверка

: .

Погрешность проверка выполнена.

Построение эпюры крутящих моментов

M=129,5 Н м

Проверка

Проверка выполнена

Анализируя эпюры, приходим к выводу, что наибольшее значение момента – в точке С.

Произведём расчёты:

Для стали 45 (материал вала)

11. Уточненный расчет валов

Будем производить расчет для предположительно опасного сечения каждого из валов.

Ведущий вал.

Материал вала тот же, что и для шестерни, т.е. сталь 45, термическая обработка – улучшение.

При диаметре заготовки до 90 мм среднее значение .

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба

.

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений

.

Сечение С.

Это сечение при передаче вращающего момента рассчитываем на кручение.

Коэффициент запаса прочности

,

где амплитуда и среднее напряжение от нулевого цикла

.

При имеем

;

.

Принимаем , , .

.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

.

Результирующий коэффициент запаса прочности

Такой большой коэффициент запаса прочности объясняется тем, что диаметр вала был увеличен при конструировании.

По этой причине проверять прочность в других сечениях нет необходимости.

Ведомый вал.

Расчет ведем для наиболее опасного сечения С.

Пределы выносливости ,

Диаметр вала в этом сечении . Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки: и ; масштабные коэффициенты ; ; коэффициенты и .

Крутящий момент .

Изгибающий момент в горизонтальной плоскости

;

изгибающий момент в вертикальной плоскости

;

суммарный изгибающий момент в сечении В:

.

Момент сопротивления кручению ( ; ; )

.

Момент сопротивления изгибу

.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

.

Амплитуда нормальных напряжений изгиба

; среднее напряжение .

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

.

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения С

.

В обоих сечения .[1]