7. Конструирование корпусных деталей и крышек подшипников.

Толщина стенки, отвечающая требованиям технологии литья, необходимой прочности и жёсткости корпуса вычисляют по формуле:

Где Т-вращающий момент на тихоходном валу.

В зависимости от приведённого габарита корпуса N=(2L+B+H)/3=0,4

Принимаем толщину стенки корпуса

Размеры конструктивных элементов:

, принимаем f=3мм

, принимаем f=3мм

Крепление крышки редуктора к корпусу

Диаметр болтов крепления крышки редуктора к корпусу вычисляют по формуле:

Принимаем диаметр болта d=12мм.

Принимаем С₁=14мм

Глубина ввинчивания стального болта в чугун 1,5d=1,512=18мм.

Фиксирование крышки отосительно корпуса производят с помощью штифтов:

d_шт=(0,6…0,7)d, где d-диаметр крепёжного винта.

Принимаем d_шт=8мм

Опорная часть

Диаметр винта крепления редуктора к плите: где d-диаметр крепления крышки редуктора к корпусу

, принимаем диаметр винта d_Ф=16мм

Крышка подшипника 212

D=110мм

,

диаметр болта d=10мм

количество болтов z=6

Принимаем D_Ф=152мм

Крышка подшипника 205

D=52мм

,

диаметр болта d=6мм

количество болтов z=4

8 Расчёт валов на статическую прочность и сопротивление усталости.

8.1 Промежуточный вал.

Определение реакций в подшипниках было проведено в п. 5.1

Для стали 45, из которой сделан вал [1, табл. 10.2]:

Потенциально опасны сечения ², ²², и ²²².

Расчет на статическую прочность.

Коэффициент перегрузки [1, табл. 24.9]

Сечение ².

Суммарный изгибающий и крутящий момент:

Момент сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение:

Нормальные и касательные напряжения в рассматриваемом сечении[1, с. 184]:

Частные коэффициенты запаса прочности [1, с. 184]:

Общий коэффициент запаса прочности [1, с. 184]:

Сечение ²².

Суммарный изгибающий и крутящий момент:

Момент сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение при присутствии шпонки 8ĥ7 [1, табл. 10.6]:

Нормальные и касательные напряжения в рассматриваемом сечении[1, с. 184]:

Частные коэффициенты запаса прочности [1, с. 184]:

Общий коэффициент запаса прочности [1, с. 184]:

Сечение ²²².

Суммарный изгибающий и крутящий момент:

Момент сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение:

Нормальные и касательные напряжения в рассматриваемом сечении[1, с. 184]:

Частные коэффициенты запаса прочности [1, с. 184]:

Общий коэффициент запаса прочности [1, с. 184]:

Минимально допустимое значение коэффициента запаса прочности [S]=1,3…2.

Таким образом, прочность вала обеспечена.

Расчет на усталостную прочность

Сечение ².

Амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла [1, с. 188]

Колесо подшипника установлено на валу с натягом, поэтому концентратор напряжений в сечении – посадка с натягом. Посадочную поверхность вала под колесо подшипника шлифуют (Ra=1,25).

-эффективные коэффициенты концентрации напряжений и коэффициенты влияния абсолютных размеров[1, табл. 10.13]:

-коэффициенты влияния качества поверхности [1, табл. 10.8]

-коэффициент влияния поверхностного упрочнения [1, табл. 10.9] (без упрочнения)

Тогда, коэффициенты снижения предела выносливости равны [1, с. 189]

Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении [1, с. 188]

Коэффициент влияния асимметрии цикла [1, с. 191]

Частные коэффициенты запаса прочности [1, с. 188]:

Общий коэффициент запаса прочности [1, с. 188]:

Сечение ²².

Амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла [1, с. 188]

Зубчатое колесо установлено на валу с помощью шпоночного соединения, поэтому концентратор напряжений в сечении – шпоночный паз. Посадочную поверхность вала под зубчатое колесо шлифуют (Ra=3,2).

-эффективные коэффициенты концентрации напряжений и коэффициенты влияния абсолютных размеров[1, табл. 10.11]:

-коэффициенты влияния качества поверхности [1, табл. 10.8]

-коэффициент влияния поверхностного упрочнения [1, табл. 10.9] (без упрочнения)

Тогда, коэффициенты снижения предела выносливости равны [1, с. 189]

Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении [1, с. 188]

Коэффициент влияния асимметрии цикла [1, с. 191]

Частные коэффициенты запаса прочности [1, с. 188]:

Общий коэффициент запаса прочности [1, с. 188]:

Сечение ²²².

Амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла [1, с. 188]

Концентратор напряжений в сечении – галтель.r=0,6; t=3,5 тогда t/r=5; r/d=0,02 (Ra=3,2).

- эффективные коэффициенты концентрации напряжений и коэффициенты влияния абсолютных размеров [1, табл. 10.10]:

-коэффициенты влияния качества поверхности [1, табл. 10.8]

-коэффициент влияния поверхностного упрочнения [1, табл. 10.9] (без упрочнения)

Тогда, коэффициенты снижения предела выносливости равны [1, с. 189]

Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении [1, с. 188]

Коэффициент влияния асимметрии цикла [1, с. 191]

Частные коэффициенты запаса прочности [1, с. 188]:

Общий коэффициент запаса прочности [1, с. 188]:

Минимально допустимое значение коэффициента запаса прочности [S]=1,5…2,5.

Таким образом, прочность вала обеспечена.