11. Проверочные расчеты

11.1 Проверочный расчет шпонок

Призматические шпонки в редукторе проверяют на смятие. Проверке подлежат одна шпонка быстроходного вала – под элементом открытой передачи и одна шпонка на тихоходном валу – под червячным колесом.

1. Шпонка быстроходного вала под элементом открытой передачи

   1. Определяем площадь смятия

мм²

2. Проверяем условие прочности

Н/мм²

Шпонка удовлетворяет требованиям стали 40Х

2. Шпонка на тихоходном валу под муфту

   1. Определяем площадь смятия

2. Проверяем условие прочности

Шпонка удовлетворяет требованиям сталь 45

11.2 Проверочный расчет стяжных винтов подшипниковых узлов

Проверить прочность стяжных винтов подшипниковых узлов тихоходного вала цилиндрического редуктора. Максимальная реакция в вертикальной плоскости опоры подшипника Н. Диаметр винта мм, шаг резьбы крупный ; класс прочности 5.6 из стали 30 по ГОСТ 11738-84.

1. Определяем силу, приходящуюся на один винт:

Н

2. Принимаем (постоянная нагрузка); (соединение чугунных деталей без прокладок).

3. Определяем механические характеристики материала винтов: предел прочности Н/мм²; предел текучести Н/мм²; допускаемое напряжение Н/мм².

4. Определяем расчетную силу затяжки винтов

Н

5. Определяем площадь опасного сечения винта

мм²

6. Определяем эквивалентные напряжения

Н/мм² <[σ]=75 Н/мм²

11.3 Проверочный расчет валов на прочность

1. Проверочный расчет тихоходного вала

   1. Определяем реакции в опорах окончательно принятых типоразмеров подшипников ,

В нашем случае реакции не изменятся, так как изначально выбранные подшипники являются оптимальными и выбраны в качестве окончательных

2. Рассчитываем значение крутящих и изгибающих моментов в вертикальной и горизонтальной плоскостях, построить эпюры и определить суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях вала

3. Проверить динамическую грузоподъемность подшипников

4. Намечаем опасные сечения вала

Опасное сечение вала определяется наличием источника концентрации напряжений при суммарном изгибающем моменте

В проектируемых сравнительно коротких валах одноступенчатых редукторов, как правило, намечаются два опасных сечения на каждом валу: одно – на 3-й ступени под червячным колесом; второе – на 2-й ступени под подшипником опоры, смежной с консольной нагрузкой

5. Определяем источники концентрации напряжений в опасных сечениях

6. Определяем напряжения в опасных сечениях вала

   1. Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, при котором амплитуда напряжений равна расчетным напряжениям изгиба :

2. Касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу, при котором амплитуда цикла равна половине расчетных напряжений кручений :

7. Определяем коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала

8. Определяем пределы выносливости в расчетном сечении вала

9. Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

10. Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

2. Проверочный расчет быстроходного вала

   1. Определяем реакции в опорах окончательно принятых типоразмеров подшипников ,

В нашем случае реакции не изменятся, так как изначально выбранные подшипники являются оптимальными и выбраны в качестве окончательных

2. Рассчитываем значение крутящих и изгибающих моментов в вертикальной и горизонтальной плоскостях, построить эпюры и определить суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях вала

3. Проверить динамическую грузоподъемность подшипников

4. Намечаем опасные сечения вала

Опасное сечение вала определяется наличием источника концентрации напряжений при суммарном изгибающем моменте

В проектируемых сравнительно коротких валах одноступенчатых редукторов, как правило, намечаются два опасных сечения на каждом валу: одно – на 3-й ступени под червячным колесом; второе – на 2-й ступени под подшипником опоры, смежной с консольной нагрузкой

5. Определяем источники концентрации напряжений в опасных сечениях

6. Определяем напряжения в опасных сечениях вала

   1. Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, при котором амплитуда напряжений равна расчетным напряжениям изгиба :

2. Касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу, при котором амплитуда цикла равна половине расчетных напряжений кручений :

7. Определяем коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала

8. Определяем пределы выносливости в расчетном сечении вала

9. Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

10. Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении: