- •Содержание
- •Выбор электродвигателя и кинематический расчет
- •Расчёт зубчатых колёс
- •Сводная таблица
- •Сводная таблица
- •Предварительный расчёт валов редуктора
- •Конструктивные разметы корпуса редуктора
- •Проверка долговечности подшипника
- •Проверка прочности шпоночных соединений
- •Уточнённый расчёт тихоходного вала
- •Посадки зубчатых колес и подшипников
- •Выбор сорта масла
- •Сборка редуктора
Проверка прочности шпоночных соединений
Шпонки призматические со скруглёнными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360-78.
Материал шпонок – сталь 45.
Напряжения смятия и условие прочности по формуле:
Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице
Ведущий вал:
, , , длина шпонки (при длине ступицы полумуфты фланцевой 42мм), момент на ведущем валу ;
(материал полумуфт фланцевых – сталь 40)
Промежуточный вал:
Из двух шпонок под зубчатыми колёсами – обе нагружены одинаково (диаметры одинаковые). Проверяем шпонки: , , , длина шпонки (при ширине зубчатого колеса 40мм), момент на ведущем валу ;
Ведомый вал:
Из двух шпонок под зубчатым колесом и под полумуфтой – больше нагружена вторая (меньше диаметр вала и поэтому меньше размеры поперечного сечения шпонки). Проверяем шпонку под полумуфтой: , , , длина шпонки (при длине ступицы полумуфты фланцевой 82мм), момент на ведущем валу ;
Условие выполнено.
Уточнённый расчёт тихоходного вала
Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по отнулевому (пульсирующему).
Уточнённый расчёт состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]=2.5. Прочность соблюдена при .
Материал вала – сталь 45, нормализованная; .
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений
Сечение А-А.
Диаметр вала в этом сечении 70 мм. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки: , , масштабные факторы , , коэффициенты и .
Крутящий момент .
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:
Изгибающий момент в вертикальной плоскости:
Суммарный изгибающий момент в сечении А-А
Момент сопротивления кручению(, , )
Момент сопротивления изгибу:
где амплитуда и среднее напряжение
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
Результирующий коэффициент запаса прочности сечения А-А
Сечение В-В.
Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом и ; принимаем и .
Изгибающий момент
Осевой момент сопротивления
Амплитуда нормальных напряжений
; .
Полярный момент сопротивления
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
Результирующий коэффициент запаса прочности сечения В-В
Сечение С-С.
Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки: , , масштабные факторы ,
Крутящий момент .
Момент сопротивления сечения нетто при b=16мм и t=6мм
Амплитуда нормальных напряжений
; .
Момент сопротивления кручению сечения нетто
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
Результирующий коэффициент запаса прочности сечения В-В
Сведём результаты проверки в таблицу:
Сечение |
A-A |
B-B |
C-C |
Коэффициент запаса s |
7.57 |
2.53 |
2.51 |