2.7 Уточнённый расчёт тихоходного вала редуктора.

Материал вала – сталь 45, нормализованная, предел прочности Ϭ_В = 780 Н/мм², диаметр заготовки не более 90 мм.

Пределы выносливости при симметричных циклов изгиба и кручения,

Ϭ_-1 и , Н/мм², рассчитываются по формулам

Ϭ_-1 = 0,43 · Ϭ_В (88)

= 0,58 · Ϭ_-1 (89)

Ϭ_-1 = 0,43 · 780 = 335 Н/мм²

= 0,58 · 335 = 194 Н/мм².

Предположительно опасным сечением является А-А середина выходного конца вала, Б – Б – под зубчатым колесом, В – В – под подшипником, со стороны консольной нагрузки.

Определим, обеспечивается ли прочность вала в опасном сечении

А - А.

Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки: d = 0 мм; b = 0 мм; t₁ = 0,0 мм; F_а = 0; М_И = 0; М_К = 0,00 Н·м

По таблице 8.5 [2] определяем эффективные коэффициенты нормальных и касательных напряжений К_σ = 1,79, К_τ = 1,68.

Коэффициенты ψ_σ = 0,2, ψ_τ = 0,1, β = 0,97.

По таблице 8.8. [2] определяем масштабные факторы нормальных и касательных напряжений ε_σ = 0,0 и ε_τ = 0,0.

Моменты сопротивления изгибу и кручению, W_{К нетто}, мм³, рассчитываются по формулам

W_{К нетто} = (90)

W_{К нетто} = = 0,0 · 10³ мм³.

Амплитуды и средние напряжения циклов нормальных

и касательных напряжений, σ_v и σ_m, τ_v и τ_m, Н/мм², определяются по формулам

Ϭ_v = (91)

Ϭ_m = (92)

τ_v = τ_m = 0,5 · (93)

Ϭ_v = 0

Ϭ_m = 0

τ_v = τ_m = 0,5 · = 0,0 Н/мм².

Результирующий коэффициент запаса прочности, S, можно определить по формуле

S = S_τ = (94)

S = S_τ = = 0,0 > [S] = 2,5

где [S] – нормативный коэффициент запаса прочности, [S] = 2,5.

Таким образом, прочность тихоходного вала в опасном сечении обеспечивается.

Заключение

Произведенный расчет показал, что выбранный тип редуктора обеспечивает передачу необходимой мощности и заданного числа оборотов на вал рабочего агрегата. Выбор стандартного межосевого расстояния, передаточного числа и модуля зацепления позволяет значительно снизить затраты на изготовление редуктора. Выбранные марки стали для изготовления вала-шестерни, зубчатого колеса и тихоходного вала и их термообработка обеспечивает надежную и безаварийную работу редуктора

Список используемых источников

1. Методические указания

2. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин [Текст] : учеб. пособ. для учащихся машиностроит. спец. техникумов / С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин [и др.] – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Машиностроение, 1988. – 416 с.

3. Аркуша, А. И., Фролов, М. И. Техническая механика [Текст] : учеб. для машиностроит. спец. техникумов / А. И. Аркуша, М. И. Фролов – М. : Высшая школа, 1983. – 447 с.

4. Дунаев, П. Ф., Леликов, О. П. Детали машин. Курсовое проектирование [Текст] / П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов – М. : Машиностроение, 2004. – 560 с.

5. Шейнблит, А. Е. Курсовое проектирование деталей машин [Текст] : учеб. пособ. для техникумов / А. Е. Шейнблит – М. : Высшая школа, 1991. – 432 с.

42