9. Уточненный расчет валов редуктора
9.1. Быстроходный вал
Строим эпюры изгибающих моментов:
В плоскости xz
Нм
В плоскости yz
Нм
Нм
Суммарные изгибающие моменты
Нм
Нм
ZA ZB
Fr1
YA Fa1
Ft1 YB
ZA
Ft
ZB
YA МZ YB
Fа Fr
MY1
MY
MΣ
Т1
По табл. 5.1 [4. С.38] выбираем материал вала, так как шестерня выполнена за одно целое с валом то в качестве материала вала принимаем материал шестерни. Выписываем из таблицы все данные. Наиболее опасное сечение вала под шестерней в этом сечении действуют наибольший изгибающий момент, крутящий момент, но так как размеры вала были увеличены из-за соответствия с валом двигателя, то уточненный расчет вала шестерни можно не проводить.
9.2. Тихоходный вал
Строим эпюры изгибающих моментов:
В плоскости xz
Нм
В плоскости yz
Нм
Нм
Суммарные изгибающие моменты
Нм
Нм
Наиболее опасное сечение вала под колесом тихоходной ступени, в этом сечении действуют наибольший изгибающий момент, крутящий момент и сечение ослаблено шпоночным пазом. Назначаем материал вала.
Определим на этом
участке коэффициент запаса прочности
вала S
при одновременном действии нормальных
и касательных напряжений и сравним его
с допускаемым коэффициентом запаса
прочности
.
.
– предел выносливости
материала вала по касательным напряжениям,
МПа
– предел выносливости
материала вала по нормальным напряжениям,
МПа
Ft
YC ZC Fa YD ZD
Fr
ZC Ft ZD
YC
Fr
Fa
YD
Т2
,
- эффективные коэффициенты концентрации
напряжений для детали, при отсутствии
упрочнения
,
- эффективные коэффициенты концентрации
напряжений для полированного образца,
по табл. 5.12. [4. С.53]
- коэффициент
шероховатости, табл. 5.14. [4. С.53]
,
- масштабный коэффициент табл. 5.16. [4.
С.54]
,
- амплитудные значения напряжений при
кручении и при изгибе
МПа
МПа
- нетто-момент
сопротивления сечения при кручении
ослабленного шпоночным пазом
мм3
- осевой момент
сопротивления сечения ослабленного
шпоночным пазом
мм3
,
- средние напряжения при кручении и
изгибе, для нереверсивных передач
МПа,
,
- коэффициент, учитывающий влияние
ассиметрии цикла напряжений, табл. 5.1.
[4. С.38]