11. Уточнённый расчёт валов.
Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по отнулевому (пульсирующему).
Материал валов – сталь 45 нормализованная;
(см. табл. 3.3).
Пределы выносливости :
Определяем моменты, действующие на ведущий вал (рис. 11.1):
в плоскости XZ:
в плоскости YZ:
Сечение А – А. Это сечение при передаче вращающего момента от электродвигателя через ремённую передачу рассчитываем на кручение и на изгиб. Концентрацию напряжений вызывает посадка подшипника с гарантированным натягом (см. табл. 8.7)
и
;
Изгибающий момент
Осевой момент сопротивления
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
.
Полярный момент сопротивления
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Коэффициенты запаса прочности по нормальным напряжениям:
- по касательным:
коэффициент
Коэффициент запаса прочности для сечения А – А:
Условие прочности выполнено.
Определяем моменты, действующие на ведомый вал (рис. 11.2):
в плоскости XZ:
в плоскости YZ:
Рис. 11.2 Ведомый вал
Сечение А – А. Это сечение при передаче вращающего момента от ведомого вала через муфту рассчитываем на кручение. Концентрацию напряжений вызывает шпоночная канавка.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
При d = 42 мм; b = 12мм; t = 5 мм:
Момент сопротивления кручению сечения нетто
Принимаем
(табл. 8.5 [1]);
(табл. 8.8 [1]), коэффициент
Сечение Б – Б.
Диаметр вала в этом сечении 50 мм.
Концентрация напряжений обусловлена
наличием шпоночной канавки:
и
;
и
;
коэффициент
Крутящий момент
Изгибающий момент в горизонтальной
плоскости:
Изгибающий момент в вертикальной плоскости:
Суммарный изгибающий момент:
Момент сопротивления кручению (d = 50 мм; b = 14 мм; t = 5.5 мм):
Момент сопротивления сечения нетто
изгибу:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
,
Коэффициенты запаса прочности:
Коэффициент запаса прочности для сечения Б – Б:
Во всех случаях S > [S] = 2 – 3.
12. Вычерчивание редуктора
Вычерчиваем редуктор в двух проекциях в масштабе 1:1 с основной надписью и спецификацией на листе формата А1.
13. Посадки основных деталей редуктора.
Посадки назначаем в соответствии с указаниями, данными в табл. 10.13.
Посадка зубчатого колеса на вал
по ГОСТ 25347 – 82.
Посадка шкива ременной на вал редуктора
.
Шейки валов под подшипники выполняем с отклонением вала k6. Отклонения отверстий в корпусе под наружные кольца по Н7.
Остальные посадки назначаем, пользуясь данными табл. 10.13.