8. Расчет валов на выносливость и статическую прочность.

Цель расчета – определить коэффициенты запаса прочности в опасных сечениях вала и сравнить их с допускаемыми:

,

где [s] = 1,3…1,5 при высокой достоверности расчета.

8.1. Расчет валов на усталостную прочность.

1. Определение напряжений в опасных сечениях вала,.

,

– суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении,Н·м;

– осевой момент сопротивления сечения вала,мм³.

,

где – крутящий моментН·м;

– полярный момент инерции сопротивления сечения вала,мм³.

Для 3-й ступени быстроходного вала:

;

;

;

;

Для 2-й ступени быстроходного вала:

;

;

;

;

Для 3-й ступени тихоходного вала:

;

;

;

;

Для 2-й ступени тихоходного вала:

;

;

;

;

2. Определение коэффициентов концентрации нормальных и касательных напряжений.

,

где и- эффективные коэффициенты концентрации напряжений;- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения;- коэффициент влияния шероховатости;- коэффициент влияния поверхностного упрочнения.

Для валов без поверхностного упрочнения:

3-я ступень быстроходного вала:

,,,.

;;

2-я ступень быстроходного вала:

,,,;

;;

3-я ступень тихоходного вала:

;;;

;;

2-я ступень тихоходного вала:

;;;

;;

3. Определение пределов выносливости в расчетном сечении вала.

;

,

где и- пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения,.

2-я ступень быстроходного вала:

;

;

3-я ступень быстроходного вала:

;

;

2-я ступень тихоходного вала:

;

;

3-я ступень тихоходного вала:

;

;

4. Определение коэффициентов запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям.

;;

2-я ступень быстроходного вала:

;;

3-я ступень быстроходного вала:

;

2-я ступень тихоходного вала:

3-я ступень тихоходного вала:

;

5. Определение общего коэффициента запаса прочности в опасных сечениях.

2-я ступень быстроходного вала:

;

3-я ступень быстроходного вала:

;

2-я ступень тихоходного вала:

;

3-я ступень тихоходного вала:

- нет напряжений изгиба.

9. Расчет шпоночных соединений.

Расчет шпонки тихоходного вала.

Условие прочности: ,

где - окружная сила на шестерне или колесе,Н;

- площадь смятия,,

где - рабочая длина шпонки со скругленными торцами,;

- стандартные размеры

- допускаемое напряжение на смятие,;

1)шпонка :

.

2) шпонка :

.

Расчет шпонки быстроходного вала.

шпонка

10. Выбор смазки подшипников и передач

10.1 Способ смазывания

Для редукторов непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным способом (окунанием)

10.2 Выбор сорта масла

Контактные напряжения =463,8 Н/мм²

Окружная скорость зубчатых передач V=5,28 м/с

И-Г-А-32

И-индустриальное

Г-для гидравлических систем

А- масло без присадок

32-класс вязкости

Кинематическая вязкость при Т=40⁰с 29…..35мм²/c

10.3 Определение количества масла

0,4…..0,8 на 1кВт передаваемой мощности

Количество масла=2л

10.4 Определение уровня масла

модуль зацепления

10.5 Контроль уровня масла

С помощью жезлового маслоуказателя

10.6 Слив масла

Предусмотрено сливное отверстие на боковой стенке, закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой.

Список литературы

1. Шейнблит А. Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. Пособие. Калининград: Янтар. сказ, 2003.