2.3 Расчет пальца крепления клб-1,7 к трактору мтз-82

2.3.1 Расчёт пальца на срез

Палец на срез рассчитывается по формуле:

(2.22)

где - допускаемое напряжение на срез, кг/см²

F - площадь поперечного сечения оси тяги, см²

Р - усилие на пальце при обработке почвы, кН.

(2.23)

где К – удельное сопротивление орудия, К=3 кН/м

В – ширина захвата орудия, В=1.7м.

Р = 3*1,7 = 5,1 кН

(2.24)

где d – диаметр пальца, d = 2,5 см

(2.25)

Условие прочности на срез выполняется.

2.3.2 Расчет пальца на смятие

Расчет пальца на смятие определяется по формуле:

σ_см =≤ [σ_см] (2.26)

где Р - усилие на пальце при обработке почвы, кН.

[σ_см] - допускаемое напряжение на смятие, МПа, для стали 45 по

ГОСТ 380-71 [σ_см] = 320 МПа;

- минимальная длина участка смятия пальца, мм.

σ_см = = 136 МПа > 320 МПа

Условие прочности на смятие выполняется.

2.4 Расчет вала на кручение

Расчет вала на кручение определяем по формуле:

≤[τ_кр] (2.27)

где  - нормальное напряжение на кручение, ;

М_к – крутящий момент, Нм;

W – момент сопротивления сечения при кручении, мм³;

[τ_кр] – допускаемое напряжение на кручение, МПа, для стали 40х по ГОСТ 380-71 [τ_кр] = 250 .

Рисунок 2.4 – Форма поперечного сечения, квадрат.

Момент сопротивления сечения при кручении, мм³, определяется по формуле

W = (2.28)

где b – ширина вала, мм.

W = = 4,510³ мм³

Подставляя рассчитанные значения, получим

τ_кр = = 99,1< 250

Вал соответствует условию прочности на кручение по допускаемому напряжению, условие прочности на кручение выполнилось.

2.5 Расчет шлицевого соединения вала

Боковые поверхности зубьев работают на смятие, а основание их на изгиб и срез. Для применяемых соотношений элементов шлицевых соединений решающее значение имеет расчёт на смятие.

Рисунок 2.5 – Шлицевое соединение

Проверка соединения на смятие производится по формуле:

(2.29)

где М_кр. – крутящий момент, передаваемый соединением, Нм;

ψ – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по зубьям, ψ = 0,75;

F – площадь всех боковых поверхностей зубьев с одной стороны на 1 мм длины, мм²;

l – рабочая длина зуба, мм;

r_ср – средний радиус закругления, мм;

[σ_см] – допускаемое напряжение на смятие, МПа, для стали 40х по ГОСТ 380-71 [σ_см ] = 500 .

Принимаем для вала шлицы размером D6х20х25Н8/h7x6F8/js7 средней серии длиной 30 мм.

Площадь всех боковых поверхностей зубьев с одной стороны на 1 мм длины для прямобочных зубьев шлицов определяется по формуле

(2.30)

где z – число зубьев;

D_в – наружный диаметр зубьев вала, мм;

d_а – диаметр отверстия шлицевой втулки, мм;

f – радиус фаски, мм;

r – радиус закругления, мм.

Средний радиус закругления для прямоугольных зубьев определяется по формуле

(2.31)

мм

Расчет шлицевого соединения на смятие

σ_см = = 109,7< 500

Шлицевое соединение соответствует условию прочности на смятие по допускаемому напряжению. Способ центрирования шлицевого соединения осуществляется по наружному диаметру.