14 Проверочный расчет тихоходного вала на статическую прочность

Цель проверочного расчета состоит в проверке соблюдения следующего условия в опасном сечении вала

, (14.1)

где , - расчетное эквивалентное и допускаемое напряжение. (Для валов общего назначения =515 МПа).

Согласно теории наибольших касательных напряжений

. (14.2)

Напряжения изгиба изменяются по симметричному циклу, поэтому амплитуда , МПа равны

, (14.3)

где – максимальный изгибающий момент, Н  мм, в опасном сечении вала (см. эпюру изгибающих моментов, рисунок 10, з);

– момент сопротивления сечения, мм³, который равен: для круглого сплошного сечения вала

, (14.4)

где – диаметр вала, мм, в опасном сечении вала, 50 мм.

20,7 МПа.

Касательное напряжение равно

, (14.5)

где М_кр – крутящий момент в опасном сечении вала, Н  мм, (см. эпюру крутящих моментов, рисунок 10, в);

W_p - полярный момент сопротивления сечения, мм³, который равен: для круглого сплошного сечения вала

(14.6)

8,1 МПа.

Расчетное напряжение рассчитаем из выражения (14.2)

65,7 МПа.

65,7 МПа 515 МПа, условие прочности выполняется.

15 Выбор смазки зацепления и подшипников

Смазывание зубчатых зацеплений и подшипников уменьшает потери на трение, предотвращает повышенный износ и нагрев деталей, а также предохраняет детали от коррозии. Снижение потерь на трение обеспечивает повышение КПД редуктора.

По способу подвода смазочного материала к зацеплению различают картерное и циркуляционное смазывание.

Картерное смазывание осуществляется окунанием зубчатых колес в масло, заливаемое внутрь корпуса. Это смазывание применяют при окружных скоростях в зацеплении зубчатых передач до 12 м/с. При большей скорости масло сбрасывается центробежной силой.

Смазку зубчатых колес осуществляем картерным способом.

Кинематическая вязкость масла u₄₀=50

Это вязкости соответствует масло И-Г-А ГОСТ 1013-76.

Контроль уровня масла, находящегося в корпусе редуктора, производят с помощью пробок.

Так как для нашего случая величина окружной скорости в зацеплении зубчатых колес V меньше 2,5 м/с (V=1,91 м/с), то подшипники смазываются «консистентной» смазкой.

Объем масла V определяем из расчета

V= (0,3…0,5)•Р_дв.тр. (15.1)

V=(0,3…0,5)•3,4=(1,0…1,7) л.

Выбираем V=1,5 л.

При этом высота масляной ванны составит 54 мм.

16 Выбор посадок

Т а б л и ц а 7 – Рекомендуемые посадки для соединений

Посадка по ГОСТ 25347-82	Примеры применения
H7 Р6	Цилиндрические прямозубые колеса на валы при передаче вращающего момента шпоночным соединением
H7 k6 пв	Полумуфты
H7 s6	Элементы открытых передач: звездочки, шкивы и т.д.
H7 h8	Крышки торцовых узлов на подшипниках качения в корпус
H9 h9	Посадка призматических шпонок на валу: соединение нормальное
L0 k6	Подшипник качения нормальной точности (класс РО) на валу при циркуляционном нагружении внутреннего кольца (вращающийся вал)
l7 10	Подшипник качения нормальной точности (класс РО) в корпусе при местном нагружении наружного кольца (вращающийся вал)