3.9. Выбор и расчет муфты
В качестве муфты выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую.
Муфты подбирают по наибольшему диаметру соединяемых валов с соблюдением условия:
Тр≤ [T],
где Тр - расчетный крутящий момент:
[Т] - допускаемый крутящий момент, принимаемый из справочных таблиц к выбираемой муфте.
где
Т - крутящий момент на соединяемых валах,
Н
м;
К
- коэффициент режима работы муфты (К=
).
Выбираем муфту с диаметром равным 32 мм, исполнения 1 и диаметром 25 мм, исполнения 2:
Муфта упругая втулочно-пальцевая 250-32-1-25-2 У3 ГОСТ 21424-93
Материал полумуфт – чугун СЧ20 по ГОСТ 1412-85, пальцев - сталь 45 по ГОСТ 1050 – 88
Рисунок 3.3 – Муфта втулочно-пальцевая
3.10. Проверочный расчет валов на прочность
Проверочный расчет заключается в определении коэффициентов запаса прочности для опасного сечения и сравнении с требуемым (допускаемым) значением.
Условие прочности имеет вид [3, с.280]:
где
-
коэффициент запаса прочности для
опасного сечения;
- допускаемое
значение коэффициента запаса прочности,
Быстроходный вал
Исходные данные:
-
диаметр вала в опасном сечении -
;
-
суммарный изгибающий момент -
;
-
крутящий момент - Т
;
- материал вала - Сталь 45 [3, с.273, табл.12.8]:
,
Амплитуды напряжений цикла в опасном сечении [3, с.280]:
где
момент сопротивления сечения вала при
изгибе:
–
момент
сопротивления сечения вала при кручении:
Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении [3, с.280]:
где
и
– пределы выносливости гладких образцов
при симметричном цикле изгиба и кручении
для принятого материала:
и
- коэффициенты
снижения предела выносливости. Вычисляются
по зависимостям:
где
и
– эффективные коэффициенты концентрации
напряжений [3, с.282, табл.12.16].
При
,
t/r=3,
r/d=0,03:
и
коэффициенты влияния абсолютных размеров
поперечного сечения [3, с.281, табл.12.13].
Для
d=
мм,
:
и
-
коэффициенты влияния качества поверхности
[3, с.281, табл.12.14]:
-
коэффициент влияния поверхностного
упрочнения [3, с.281, табл.12.15]:
=1
Коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям [3, с.278]:
где
и
- амплитуды напряжений цикла;
и
- коэффициенты
чувствительности к асимметрии цикла
напряжений для рассматриваемого сечения;
и
-
средние напряжения цикла.
В
расчетах принимаем, что нормальные
напряжения изменяются по симметричному
циклу, т.е.
и
,
а касательные напряжения – по отнулевому
циклу, т.е.
и
.
Тогда:
Коэффициент запаса прочности для опасного сечения [3, с.280]:
Условие
выполняется.
Тихоходный вал
Исходные данные:
- диаметр вала в опасном сечении - ;
-
суммарный изгибающий момент -
;
-
крутящий момент - Т
;
- материал вала - Сталь 45 [3, с.273, табл.12.8]:
,
Амплитуды напряжений цикла в опасном сечении [3, с.280]:
где момент сопротивления сечения вала при изгибе:
– момент сопротивления сечения вала при кручении:
Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении [3, с.280]:
где и – пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручении для принятого материала:
и - коэффициенты снижения предела выносливости. Вычисляются по зависимостям:
где и – эффективные коэффициенты концентрации напряжений [3, с.282, табл.12.16]. При , t/r=3, r/d=0,03:
и коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения [3, с.281, табл.12.13].
Для
d=
мм,
:
и - коэффициенты влияния качества поверхности [3, с.281, табл.12.14]:
- коэффициент влияния поверхностного упрочнения [3, с.281, табл.12.15]:
=1
Коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям [3, с.278]:
Коэффициент запаса прочности для опасного сечения [3, с.280]:
Условие выполняется.