6. Проверка прочности шпоночных соединений.
Для передачи вращающих моментов применяем шпонки призматические со скругленными торцами (ГОСТ 23360 - 78). Материал шпонок сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условия прочности:
Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице:
;
Проверка прочности шпонки на ведущем валу:
проверяем шпонку под муфтой:
где
;
;
;
-
длина шпонки;
- момент на валу
На промежуточном валу шпонка под колесом:
где
;
;
;
-
длина шпонки;
- момент на валу
На тихоходном валу шпонка на выходном конце вала:
где
;
;
;
-
длина шпонки;
- момент на валу
Условие
и
выполнено для всех шпонок.
7. Уточненный расчет валов
Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по нулевому (пульсирующему).
Уточненный
расчет состоит в определении коэффициентов
запаса прочности n
опасных сечений и сравнении их с требуемым
(допускаемым) значением [n].
Прочность соблюдена при
.
Будем производить расчет для предположительно опасных сечений каждого из валов.
Ведомый вал
Материал вала тот же что и для шестерни, т.е. сталь 40ХН, термообработка-улучшение.
Среднее
значение:
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:
Сечение А-А (шпоночная канавка) под зубчатой звездочкой.
;
;
Суммарный изгибающий момент А-А:
;
Момент сопротивления кручению:
;
Момент сопротивления изгибу:
;
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательного напряжения:
;
Амплитуда нормального напряжения изгиба:
;
;
Коэффициент запаса прочности по нормальному напряжению:
,
где
;
Коэффициент запаса прочности по касательному напряжению:
,
где
;
;
;
Общий коэффициент запаса прочности по касательному напряжению:
-
условие выполнено.
Выбор сорта масла
Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня обеспечивающее погружение колеса в масло на 10 мм. Объем масляной ванны:
Вязкость масла
устанавливаем при контактных напряжениях
Вязкость масла принимаем
Выбираем масло индустриальное И-40А по ГОСТ 20799-75.