1)Выбор сорта и марки смазки:

Согласно источнику [1], выбор сорта масла начинают с определения необходимой кинематической вязкости масла в зависимости от окружной скорости. Принимаем (по таблице 10,8 на стр. 253 при σ< 200 МПа при окружной скорости до 2 м/с) кинематическую вязкость масла .

После определения кинематической вязкости можно выбрать сорт масла по таблице 10.10 на стр. 253: Для смазывания конической передачи выбираем индустриальное масло марки И-25А.

XI: Проверочные расчеты на выносливость:

Исходные данные:

1)Силы в зацеплении червячной передачи:

а)Расчет окружной силы на червяке и осевой на колесе:

б)Расчет окружной силы на колесе и осевой на червяке:

в)Расчет радиальной силы:

2)Эпюры изгибающих моментов:

Длины участков:

а)Расчетная схема вала для построения эпюры M_x (на схеме P(b)=F_r):

На схеме

б)Расчетная схема вала для построения эпюры M_y (на схеме P_y(b)=F_t, P_y(d)=F_р):

На схеме

в)Расчетная схема вала для построения эпюры M_кр:

На схеме

3)Расчет коэффициента запаса прочности по нормальным напряжениям:

, где s должно быть больше, чем ;

Подробное описание величины s:

При s < 1 вал разрушается

При s = [1; 2,5] вал не будет разрушаться, но будет прогибаться, что может привести к биениям, а т.е. в свою очередь – к резонансу, и, в конечном счете, все же к потере вала и других элементов редуктора, связанных с валом.

При s = [2,5;4] условия выносливости вала будут оптимальными.

При s > 4 Вал будет устойчивым, но при этом будет переизбыток материала.

А)Расчет коэффициента запаса прочности по нормальным напряжениям:

Ведомый вал редуктора будет изготовлен из стали марки Сталь 45.

1) Предел выносливости при симметричном цикле изгиба будет равен = (источник №1, стр. 162); а для этого материала будет равен 730 МПа (источник (1), стр. 34), учитывая, что диаметр заготовки под вал будет 90 120 мм.

Тогда = 0,43 = 0,43·730 = 314 МПа.

2) k_ - эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений – будем вычислять по таблице 8.2. (источник (1), стр. 163), зная, что в опасном сечении находится галтель.

В нашем случае r = 2 мм; d = 45 мм; D = 50 мм;

Тогда для требуемого вала при s_В = 730 МПа получим: D/d = 1,11 r/d = 0,044

k_ = 1,97

3) _ – масштабный фактор для нормальных напряжений - будем вычислять по таблице 8.8. (источник (1), стр. 166) для d вала 50 мм по методу наименьших квадратов.

Тогда для вала из стали марки Сталь 45, диаметром вала в 50 мм, _ = 0,82

4)  - коэффициент, учитывающий шероховатости поверхности, возьмем равным 0,90 – см. источник (1), стр. 162.

5) – амплитуда цикла нормальных напряжений, равная наибольшему напряжению изгиба в рассматриваемом сечении. Вычислим ее, взяв из пояснительной записки наибольший изгибающий момент в опасном сечении. Это момент M_y = 85621

Вычислим напряжение:

6) _m – среднее напряжение цикла нормальных напряжений:

7) Коэффициент = 0,2 для стали марки Сталь 45.

Итак,