
- •1.Кінематичний розрахунок приводу.
- •Допустимі контактні напруження на поверхнях зубців.
- •Допустимі напруження згину. Коефіцієнт довговічності:
- •Допустимі напруження згину зубців в передачі.
- •2.2. Розрахунок циліндричного редуктора.
- •Коефіцієнт
- •4.Конструктивні розміри шестерень і зубчастих коліс
- •5. Конструктивні розміри корпуса редуктора
- •6. Перевірка довговічності підшипників
- •7. Розрахунок валів на витривалість
- •8. Підбір і перевірка шпонкових з’єднань
- •9. Підбір і розрахунок муфти
- •10. Вибір мащення для зубчастих коліс і підшипників
- •Бібліографічний список
7. Розрахунок валів на витривалість
Ведучий вал.
Необхідні механічні характеристики матеріалу вала.
Границі витривалості:
=
0,45 598 = 257 МПа;
=
0,25 257 = 149 МПа.
де –
-
границя міцності, МПа.
Вихідні параметри: Т1 = 32,53 Нм; d = 28мм; b = 8мм; t1 = 4мм.
Осьовий і полярний моменти опору перерізу вала:
Wo
=
Wк.нетто
=
де d – діаметр вала, мм.; t1 – глибина паза в валі, мм.
Середні та амплітудні напруження циклу:
де Т1 – обертальний момент; Wк.нетто - полярний моменти опору перерізу вала.
де
-
згинальний момент; Wо - осьовий момент
опору перерізу вала.
Згинальні моменти в перерізі вала
Сумарний згинальний момент
Коефіцієнти запасу міцності:
де -
=
1,6;– ефективний коефіцієнт концентрації
напружень біля шпонкового паза;
=
0,85 – коефіцієнт впливу розмірів
поперечного перерізу вала;
- коефіцієнт чутливості матеріалу вала
до асиметрії циклу нормальних
напружень;
де -
=
1,5 – ефективний коефіцієнт концентрації
напружень біля шпонкового паза;
=
0,73 – коефіцієнт впливу розмірів
поперечного перерізу вала;
- коефіцієнт чутливості матеріалу вала
до асиметрії дотичних напружень;
-
середні та амплітудні напруження циклу.
S =
5,36
Отже,
міцність вала в перерізі забезпечено,
оскільки S = 5,36 >
= 1.5...2,5.
Ведений вал.
Місце під зубчасте колесо.
Необхідні механічні характеристики матеріалу вала.
Границі витривалості:
=
0,45 598 = 257 МПа;
=
0,25 257 = 149 МПа.
де –
-
границя міцності, МПа.
Вихідні параметри: Т2 = 97,3 Нм; d = 50мм; b = 16мм; t1 = 6мм.
Згинальні моменти в перерізі вала
Сумарний згинальний момент
Осьовий і полярний моменти опору перерізу вала:
Wo
=
Wp =
де d – діаметр вала, мм.; t1 – глибина паза в валі, мм.
Середні та амплітудні напруження циклу:
де Т3 – обертальний момент; Wp - полярний моменти опору перерізу вала.
де
-
згинальний момент; Wо - осьовий момент
опору перерізу вала.
Коефіцієнти запасу міцності:
де -
=
1,6;– ефективний коефіцієнт концентрації
напружень біля шпонкового паза;
=
0,81 – коефіцієнт впливу розмірів
поперечного перерізу вала;
- коефіцієнт чутливості матеріалу вала
до асиметрії циклу нормальних напружень
де -
=
1,5 – ефективний коефіцієнт концентрації
напружень біля шпонкового паза;
=
0,7 – коефіцієнт впливу розмірів
поперечного перерізу вала;
- коефіцієнт чутливості матеріалу вала
до асиметрії дотичних напружень;
-
середні та амплітудні напруження циклу.
S =
Отже,
міцність вала в перерізі забезпечено,
оскільки S = 22 >
= 1.5...2,5.
8. Підбір і перевірка шпонкових з’єднань
Вибираємо шпонки призматичні з округленим торцем. Розміри перерізів шпонок, пазів і довжини шпонок вибираємо по ГОСТ 23360-78. Матеріал шпонок – сталь 45 – нормалізована.
Напруження зминання і умова міцності визначаємо за формулою:
де -
- допустиме напруження зминання, при
стальній ступиці
=100
120МПа;
Т – крутний момент , Нм;
d – діаметр вала, мм;
h – висота шпонки. мм;
b – ширина шпонки, мм;
t1 – глибина паза в валі, мм;
l – довжина шпонки, мм.
Ведучий вал.
Шпонка
під муфту: d=28мм; bh=8
7
; t1
=
4мм; t2
=
3,3мм – глибина паза втулки ( в даному
випадку в шестерні чи зубчастому
колесі); l = 40мм; момент на ведучому валі
Т1
= 32,53
=
24,2МПа<
Ведений вал.
Шпонка
під зубчастим колесом: d=50мм; bh=16
10;
t1
=
6мм; t2
=
4,3мм - глибина паза втулки ( в даному
випадку в шестерні чи зубчастому
колесі); l
= 45мм; момент на ведучому валі Т2
= 97,3
=33,5МПа<
Умова
<
виконується.
Шпонка
на вихідному кінці під муфту: d=30мм;
bh=10
8;t1
=
5мм; t2
=
3,3мм - глибина паза втулки ( в даному
випадку в шестерні чи зубчастому
колесі); l
= 50мм; момент на ведучому валі Т2
= 97,3
=54МПа<
Умова
<
виконується.