6. Проектировочный расчет валов.

Диаметры консольных участков (мм) входного и выходного валов весьма приближенно могут приняты

где – крутящий момент, передаваемый валом, Н м;

, МПа – допускаемое касательное напряжение.

Для быстроходной ступени, для стали 20хн2м:

Принимаем

Для тихоходной ступени, для стали 55л:

Принимаем

7. Проверочный расчет валов.

7.1. Определение радиальных составляющих реакций опор быстроходного вала.

Проверка:

1 участок: 0≤x₁≤78,5

2 участок: 0≤x₂≤33

3 участок: 0≤x₃≤33

7.2. Напряжения в опасном сечении

Наибольший изгибающий момент

7.3. Механические характеристики материала вала – шестерни.

Для цементированной стали 20ХН2М (57-63) HRC, при характерном сечении рассматриваемого вала ,

,

7.4. Определение коэффициентов перехода от предела выносливости образца к пределу выносливости детали.

Коэффициент шероховатости:

при

и

7.5. Определение коэффициентов долговечности и .

Эквивалентное число циклов при .

Коэффициент долговечности

, где N₀=4·10⁶

7.6. Определение коэффициента запаса прочности.

и

7.7. Определение радиальных составляющих реакций опор тихоходного вала.

Найдем реакции опор в точках А и В:

8. Проверочный расчет подшипников валов.

Для быстроходной ступени:

Расчет подшипников обычно производят по критерию динамической грузоподъемности и статической грузоподъемности .

Проверочный расчет на долговечность сводится к проверке неравенства ,

где - долговечность подшипника, млн. об.;

- эквивалентная долговечность, которую подшипник должен выдержать за полный срок службы, млн. об.

L≥L_E выполняется, значит выбранный подшипник удовлетворяет условиям долговечности.

Для тихоходной ступени:

L≥L_E выполняется, значит выбранный подшипник удовлетворяет условиям долговечности.

9. Проверочный расчет на контактную выносливость

Условие контактной выносливости определяется неравенством:

9.1 Расчет на контактную выносливость для тихоходной ступени

Для прямозубых колес (β=0):

, где

и

, а

, где

, а

,

для H_акт1>350 НВ и прямозубых колес без модификации головки, g₀=47 для m≤3,5 и 7-ой степени точности.

, тогда

. Подставляем полученные данные в первоначальную формулу:

берутся из проектировочного расчета.

выполняется.

9.2 Расчет на контактную выносливость для быстроходной ступени

Для прямозубых колес (β=0):

, где

и

, а

, где

, а

,

для H_акт1>350 НВ и прямозубых колес без модификации головки, g₀=47 для m≤3,5 и 7-ой степени точности.

, тогда

. Подставляем полученные данные в первоначальную формулу:

Аналогично, как и для тихоходной ступени определяем

выполняется.