5.3 Перевірочні розрахунки муфти

Працездатність муфти визначається спосібністю пальців і гумових втулок. Перевірочний розрахунок гумових втулок виконується за умовою їх міцності на зминання, а пальців за умовою на згин.

Зусилля, яке приходиться на один палець:

Умова міцності втулок муфти:

_{, где:}

d_{n -} діаметр пальця ; l_b – довжина втулки; _см = 2 МПа.

Умова міцності пальців на згин:

_{, де:}

С – зазор між полу муфтами;

- допустиме напруження на згин, приймається рівним 60…70 МПа.

Працездатність МУВП забезпечена.

5.4. Розрахунок зусиль, що діють на вали

Швидкохідний вал

Зусилля в зачепленні:

- колове

;

- радіальне

;

- осьове

Зусилля на ведучому валу від пасової передачі:

Q=770 Н.

Проміжний вал:

- колове

;

- радіальне

;

Вихідний вал:

Малюнок 4 – Схема зусиль, що діють на вали.

5.5 Розрахунок вхідного валу.

Складаємо схеми навантаження валу і будуємо епюри моментів, що вигинають, у вертикальній і горизонтальній площинах.

Малюнок 5 – Епюра згинаючих і крутних моментів швидкохідного валу.

Знаходимо реакції в опорах в горизонтальній площині.

Σ M_А = 0,

Σ M_B = 0,

Знаходимо реакції в опорах в вертикальній площині.

Σ M_А = 0,

Визначимо загальний запас міцності валу в небезпечному перетині.

,

де - запас міцності по нормальній напрузі;

- запас міцності по дотичній напрузі;

Для сталі 40Х  МПа;  МПа;

Перетин а-а. (коло діаметром 30 мм)

; (табл.13 [6]).

; (табл.11 [6]);

(табл.11 [6]);

= 1,5 – ТВЧ

= = 0.77 (табл.. 9 [6])

Приймаються зміни нормальної напруги такими, що відбуваються по симетричному циклу:

;   ;

 мм³, - діаметр валу в небезпечному перетині Æ30 мм.

Приймаються зміни нормальної напруги по пульсуючому циклу:

- полярний момент опору перетину валу.

Таким чином, . .

Підставивши набутих числових значень в рівняння (5.4) отримаємо:

.

Рекомендовані запаси міцності для валів .

- втомна витривалість валу забезпечена.

Виконаємо перевірочний розрахунок валу на статичну міцність.

Приймаємо, що під час перевантажень напруги у всіх перетинах валу зростають в 2,22 разу (див. розд. 5).

Розрахункова умова: .

Для Сталь 40Х приймаємо  ,

Тоді: ;

;

  < .

Статична міцність забезпечена.

5.6 Розрахунок проміжного валу

Складаємо схеми навантаження валу і будуємо епюри моментів, що вигинають, у вертикальній і горизонтальній площинах.

Малюнок 6 – Епюра згинальних і крутних моментів проміжного вала.

Визначимо реакції в опорах горизонтальної площини.

Σ M_А = 0,

Σ M_B = 0,

Визначимо реакції в опорах у вертикальній площині.

Σ M_А = 0,

Σ M_B = 0,

З аналізу епюр видно що небезпечним е переріз під зубчатим колесом.

Переріз під шестернею менш небезпечний так, як діаметр валу значно більше.

Визначимо загальний запас міцності валу в небезпечному перетині.

,

де - запас міцності по нормальній напрузі;

- запас міцності по дотичній напрузі;

Для сталі 20Х  МПа;  МПа;

Перетин а-а. (коло діаметром 35 мм)

; (табл.13 [6]).

; (табл.11 [6]);

(табл.11 [6]);

= 1,5 – поліпшення, цементація.

= = 0.75(табл.. 9 [6])

Приймаються зміни нормальної напруги такими, що відбуваються по симетричному циклу:

;   ;

 мм³, - діаметр валу в небезпечному перетині Æ35 мм.

Приймаються зміни нормальної напруги по пульсуючому циклу:

- полярний момент опору перетину валу.

Таким чином, .

Підставивши набутих числових значень в рівняння (5.4) отримаємо:

.

Рекомендовані запаси міцності для валів .

- втомна витривалість валу забезпечена.

Виконаємо перевірочний розрахунок валу на статичну міцність.

Приймаємо, що під час перевантажень напруги у всіх перетинах валу зростають в 2,22 разу (див. розд. 5).

Розрахункова умова: .

Для Сталь 40Х приймаємо  ,

Тоді: ;

;

  < .

Статична міцність забезпечена.