3. Проектный расчёт валов

3.1. Выбор материала валов

В качестве материала для изготовления валов, выбираем среднеуглеродистую сталь 45, термообработка - улучшение до твердости 240…265 НВ.

Механические характеристики стали 45:

- предел прочности;

- предел текучести;

- предел выносливости.

3.2. Выбор допускаемых напряжений

В данной работе проектный расчет валов выполняем только по напряжениям кручения. Напряжения изгиба, концентрация напряжений и переменность напряжений во времени при этом не учитываются. Поэтому, в целях компенсации приближенности проектного расчета, допускаемые напряжения на кручение применяют пониженными []=(2025) МПа.

Принимаем допускаемые напряжения на кручение:

[]=25 МПа - для ведущего и ведомого валов.

3.3. Определение геометрических параметров ступеней ведущего вала (проектный расчёт ведущего вала)

Определяем диаметр выходного участка вала под муфту:

где Т₁ - крутящий момент на ведущем валу, Н*мм;

МПа – допускаемые напряжения на кручение.

Принимаем = 20 мм [5, табл. 11.2, колонка d, cтр. 43].

Принимаем длину участка вала под полумуфту [5, табл. 11.2, колонка l_цил, cтр. 43]:

l₁ =36 мм.

Таблица 11.2

Муфты упругие втулочно-пальцевые (ГОСТ 21424 – 75)

МоментТ, Нм	Угловая скорость , с-1, не более	d, d1	lцил	lкон	L	D	D0	B	b
31,5	670	16;18;19	28	18	60	90	58	23	12
63	600	20; 22; 24	36	24	76	100	68	25	13
125	480	25; 28; 30	42 58	26 38	89 121	120	84	30	15
250	400	32; 35; 36; 40; 42; 45	58 82	38 56	121 169	140	100	35	18
500	380	40; 42; 45;	82	56	169	170	120	43	21
710	315	45; 48; 50; 55; 56	82	56	170	190	140	48	24
1000	300	50; 55; 56; 60; 63; 65;	82 105	56 72	170 216	220	170	55	28
2000	240	63; 65; 71; 75; 80; 85	105 130	72 95	218 268	250	190	63	32

Примечание: Диаметр ступицы d_cт = 1,6d(d₁).

Р ис. 11.2. Муфты упругие втулочно-пальцевые. Втулки и пальцы

Таблица 11.3

Муфты упругие втулочно-пальцевые. Втулки и пальцы

МоментТ, Нм	Пальцы					Втулка упругая			d0, мм
	dп, мм	lп, мм	d1	Количество z	dв, мм		lв, мм
31,5 63 125 250 500 710	10 10 14 14 18 18	19 19 33 33 42 42	М8 М8 М10 М10 М12 М12	4 6 4 6 6 8	19 19 27 27 35 35		15 15 28 29 36 36	20 20 28 28 36 36

Находим диаметр под уплотнение крышки с отверстием:

где t – высота заплечика, значения t в зависимости от диаметра ступени выбираются по таблице [8, стр. 126. таблица 6.1].

Таблица 6.1