12.2 Расчёт 2-го вала

Крутящий момент на валу T_кр.= 229,6 H^xмм.

Для данного вала выбран материал: сталь 45. Для этого материала:

- предел прочности _b= 515,45 МПа;

- предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба

_-1= 0,43^x_b= 0,43^x515,45 = 221,64 Мпа;

- предел выносливости стали при симметричном цикле кручения

_-1= 0,58^x_-1= 0,58^x221,64 = 128,55 Мпа.

Диаметр вала в данном сечении D = 40 мм. Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом (см. табл. 8.7[1]).

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

S_=

- амплитуда цикла нормальных напряжений:

_v=42,2 Мпа,

здесь

W_нетто=6280 мм³

- среднее напряжение цикла нормальных напряжений:

_m=0 Мпа, F_a= 0 Мпа – продольная сила,

- _= 0,2 – см. стр. 164[1];

- = 0.97 – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1];

- _= 2,7 – находим по таблице 8.7[1];

Тогда:

S_=1,88.

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

S_= где:

- амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла:

_v=_m=9,14 Мпа,

здесь

W_{к нетто}=12560 мм³

- _t= 0.1 – см. стр. 166[1];

- = 0.97 – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1].

- = 2,02 – находим по таблице 8.7[1];

Тогда:

S_=6,4.

Результирующий коэффициент запаса прочности:

S = = 1,8

Расчётное значение получилось больше минимально допустимого [S] = 2,5. Сечение проходит по прочности.

12.3 Расчёт 3-го вала

Крутящий момент на валу T_кр.= 661,5 H^xмм.

Для данного вала выбран материал: сталь 45. Для этого материала:

- предел прочности _b= 515,45 МПа;

- предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба

_-1= 0,43^x_b= 0,43^x515,45 = 221,64 Мпа;

- предел выносливости стали при симметричном цикле кручения

_-1= 0,58^x_-1= 0,58^x221,64 = 128,55 Мпа.

Диаметр вала в данном сечении D = 55 мм. Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом (см. табл. 8.7[1]).

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

S_=

- амплитуда цикла нормальных напряжений:

_v=26,5 Мпа,

здесь

W_нетто=16325 мм³

- среднее напряжение цикла нормальных напряжений:

_m=0 Мпа, F_a= 0 Мпа – продольная сила,

- _= 0,2 – см. стр. 164[1];

- = 0.97 – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1];

- _= 3,3 – находим по таблице 8.7[1];

Тогда:

S_=2,46.

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

S_= где:

- амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла:

_v=_m=98,7 Мпа,

здесь

W_{к нетто}=32651 мм³

- _t= 0.1 – см. стр. 166[1];

- = 0.97 – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1].

- = 2,38 – находим по таблице 8.7[1];

Тогда:

S_=0,51

Результирующий коэффициент запаса прочности:

S = = 0,49

Расчётное значение получилось больше минимально допустимого [S] = 2,5. Сечение проходит по прочности.

13. Выбор сорта масла

Смазывание элементов передач редуктора производится окунанием нижних элементов в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение элемента передачи примерно на 10-20 мм. Объём масляной ванны V определяется из расчёта 0,25 дм³масла на 1 кВт передаваемой мощности:

V = 0,25 ^x5,5 = 1,375 дм³.

По таблице 10.8[1] устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях _H= 505,88 МПа и скорости v = 3 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 28^x10^-6м/с². По таблице 10.10[1] принимаем масло индустриальное И-30А (по ГОСТ 20799-75*).

Выбираем для подшипников качения пластичную смазку УТ-1 по ГОСТ 1957-73 (см. табл. 9.14[1]). Камеры подшипников заполняются данной смазкой и периодически пополняются ей.