2. Вычисление геометрических характеристик опасных сечений вала

Сечение I – I

Сечение II –II

3. Расчет вала на статическую прочность.

Вычислим нормальные и касательные напряжения, а также значение общего коэффициента запаса прочности по пределу текучести в каждом из опасных сечений вала.

Сечение I – I

Напряжение изгиба с σ₂ и напряжение кручения τ₂

МПа

МПа

Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести

Сечение II –II

Напряжение изгиба σ₃ и напряжение кручения τ₃

МПа

МПа

Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести

Статическая прочность вала обеспечена: во всех опасных сечениях S > [S_T] = 2.0

9 Выбор смазочных материалов.

В редукторе применена картерная система смазывания. Масло для залива в корпус редуктора выбираем исходя из окружной скорости колеса. Угловая скорость тихоходного вала:

Окружная скорость на колесе:

Выбираем масло для тихоходных средненагруженных зубчатых и червячных передач авиационное МС-20. Объем масла для заливки в редуктор, подсчитанный по чертежу, составляет 1 л.

10 Тепловой расчет червячного редуктора.

Рабочая температура редуктора:

°< 95..100°,

где P_в - мощность привода, η – КПД червячной передачи, K_T – коэффициент теплоотдачи, A_S – площадь боковой поверхности корпуса редуктора, ψ – коэффициент, учитывающий теплоотвод через лапы редуктора, установленного на металлической раме, t₀ – температура окружающей среды.

Рабочая температура редуктора меньше предельной допустимой для червяного редуктора с нижним расположением червяка.

11. Выбор и расчёт предохранительной муфты с разрушающимся элементом.

В качестве предохранительной муфты выбирается муфта с предохранительным элементом. Муфты этого типа отличаются компактностью и точностью срабатывания. В качестве разрушающегося элемента используются штифты, выполненные из Стали 45. В момент срабатывания (при перегрузке) штифт разрушается и предохранительная муфта разъединяет кинематическую связь.

Расчет муфты:

Пусковой момент Н м.

Расчётный момент Н м.

Предохранительные элементы проверяются на срез:

, где i- количество штифтов, k- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между штифтами.

Н , где R-радиус окружности расположения осей штифтов.

.

Выбирается материал штифтов Сталь 45 , .

Из условий прочности находим диаметр штифта:

мм.

Расчет показал что, при муфта пригодна для работы в данных условиях.

Расчёт муфты с резиновой звездочкой.

При соединении вала электродвигателя и вала редуктора используется муфта с резиновой звёздочкой. Такая муфта обладает большой радиальной, угловой и осевой жёсткостью.

Приближённо принимая характеристику радиальной жёсткости С_р муфты линейной, радиальную силу, вызванную смещением ∆, можно определить из соотношения F_k= С_р ∆, для диаметра 22мм - С_р=900Н/мм, тогда F_k= С_р ∆=900*0,15=135Н.

Проверим муфту на смятие:

, характерные размеры муфты D=85мм, h=22мм, d₁=45мм, число зубьев z=5, коэффициент динамичности К=1,4, тогда

, это значение меньше допускаемого напряжения 2…2,5МПа.