СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
8. РАСЧЁТ ШПОНОК
Для соединения валов с деталями вращения принимаем шпонки по ГОСТ 23360-78 как наиболее простые по конструкции. Расчёт шпонки сводится к определению её рабочей длины. Размеры шпонки выбираем в зависимости от диаметра соответствующего вала.
Шпонка соединения полумуфты и быстроходного вала:
l |
|
|
4 Т |
2 |
|
|
4 172,77 |
12 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
d h [ |
|
] |
40 8 180 |
|
|
|
|
|
см |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм
,
где h = 8 мм - высота шпонки; d = 40 мм - диаметр выходного конца вала;
[σсм] = 180 Н/мм2 - допускаемые напряжения смятия для стальной ступицы.
Принимаем шпонку - 12 х 8 х 22 ГОСТ 23360-78
Шпонка соединения промежуточного вала и колеса:
l |
|
|
4 Т |
3 |
|
|
4 781,3 |
26 мм |
|
|
|
|
|||||
р |
d h [ |
|
60 11 180 |
|||||
|
|
|
] |
|
||||
|
|
|
см |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где h = 11 мм - высота шпонки; d = 60 мм - диаметр вала; [σсм] = 180 Н/мм2 - допускаемые напряжения смятия для стальной ступицы.
Принимаем шпонку - 18 х 11 х 45 ГОСТ 23360-78
Шпонка соединения тихоходного вала и колеса:
l |
|
|
4 Т |
4 |
|
|
4 2746,54 |
50 мм |
|
|
|
|
|||||
р |
d h [ |
|
86 14 180 |
|||||
|
|
|
] |
|
||||
|
|
|
см |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где h = 14 мм - высота шпонки; d = 86 мм - диаметр вала; [σсм] = 180 Н/мм2 - допускаемые напряжения смятия для стальной ступицы.
Принимаем шпонку - 22 х 14 х 50 ГОСТ 23360-78
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Шпонка соединения полумуфты тихоходного вала:
l р |
|
4 Т |
4 |
|
|
4 2702,07 |
71 мм |
d h [ см |
|
70 12 180 |
|||||
|
|
] |
|
||||
где h = 12 мм - высота шпонки; d = 70 мм - диаметр вала; [σсм] = 180 Н/мм2 - допускаемые напряжения смятия для стальной ступицы.
Принимаем шпонку - 20 х 12 х 100 ГОСТ 23360-78
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
9.УТОЧНЁННЫЙ РАСЧЁТ ВАЛОВ
9.1ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮР ИЗГИБАЮЩИХ И КРУТЯЩИХ МОМЕНТОВ
Применяя метод сечений строим эпюры изгибающих моментов в плоскостях XOZ и YOZ. Эпюры представлены на рис.9.1.
По эпюрам определяем максимальные значения изгибающих моментов и крутящего момента:
My max = 245157 Н · мм
Mx max = 519788 Н · мм
Mкр max = 2746540 Н · мм
9.2. ПРОВЕРКА СТАТИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ВАЛА
Для тихоходного вала опасным является сечение под подшипником,
расположенным ближе к выходу вала, где действует максимальный изгибающий момент.
Геометрические характеристики сечения:
Момент сопротивления изгибу:
|
d |
3 |
3,14 80 |
3 |
|
|
W |
|
50240 мм |
3 |
|||
|
|
|||||
32 |
32 |
|
||||
|
|
|
|
Момент сопротивления кручению:
Wк d 3 3,14 803 100480 мм3 16 16
Напряжение от изгиба:
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
10 |
3 |
M |
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
max |
max |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
W |
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где |
M max Kп |
|
2 |
|
2 |
2,2 |
519,788 |
2 |
245,157 |
2 |
1264,343 |
Н м |
|||
M x |
M y |
|
|
||||||||||||
K п |
- коэффициент перегрузки, для асинхронных двигателей |
Fmax = 0 - т.к отсутствует осевая сила
K |
п |
2,2 |
|
|
|
10 |
3 |
1264,343 |
|
|
|
25,16 МПа |
||
|
|
50240 |
||
|
|
|
|
Напряжение от кручения:
|
10 |
3 |
M |
|
|
10 |
3 |
6042,388 |
|
|
|
к max |
|
|
60,13 |
||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W |
|
|
|
100480 |
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
МПа
,
где
M |
к max |
К |
п |
Т 2,2 2747,54 6042,388 |
Н м |
|
|
|
|
Частные коэффициенты запаса прочности:
S |
|
|
|
Т |
|
750 |
29,8 |
|
|
|
|
|
|||||
Т |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
25,16 |
||||
|
|
|
|
|
||||
S |
|
|
|
Т |
|
|
450 |
7,48 |
|
|
|
|
|||||
Т |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
60,13 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:
S |
S |
Т |
S |
Т |
|
29,8 7,48 |
7,25 |
||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
S |
2 |
S |
2 |
|
29,8 |
2 |
7,48 |
2 |
||
|
Т |
Т |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||