Расчёт
.pdf
VI. Проверка шпоночных соединений
Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов по ГОСТ 23360-79. Материал шпонок Сталь 45 ГОСТ 1050-85 нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности:
|
= |
2∙ |
|
|
< |
|
= 100…120 МПа − для стали |
см |
∙ ( − |
) ∙ ( − |
) |
см |
= 50…70 МПа − для чугуна |
||
|
|
|
|
Ведущий вал (быстроходный):
= 25 мм; ×h× = 10×8×40мм; = 4 мм; = 40,8 Н∙ мм;
2∙40,8∙10 см = 25∙(7− 4) ∙ (40− 8) = 34 МПа;
Ведомый вал (тихоходный):
= 35 мм; × × = 10×8×60мм; = 5 мм; = 155,53 Н ∙ м;
2∙155,53∙10 см = 35∙(8− 5) ∙(60− 10) = 59,2 МПа;
Под колесом:
= 42мм; × × = 12×8×45 мм; = 5 мм; = 155,53 Н ∙ м;
2∙155,53∙10 см = 42∙(8− 5) ∙(45− 12) = 74,8 МПа;
Во всех случаях условие прочности выполняется.
11
VII. Уточнённый расчёт валов
Уточненный расчет валов состоит в определении коэффициента запаса прочности для опасных сечений “S” и сравнении их с допускаемыми значениями . Прочность соблюдена при ≥ = 2,5; Проведем расчет тихоходного вала как наиболее нагруженного (см. расчётную схему сечение А-А) Материал вала Сталь 45 ГОСТ 1050-85 нормализованная
Пределы выносливости:
в = 570 МПа табл.3.3 (3); = 0,43∙570 = 246 МПа; = 0,58∙246 = 142 МПа
Сечение А-А: диаметр вала в этом сечении Ø42 мм Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки = 12 мм; = 5мм;
Коэффициенты: |
|
|
|
|
= 1,6 |
табл.8.5 (3); |
= 0,85 |
табл.8.8(3); |
= 0,15 |
= 1,5 |
= 0,73 |
= 0,1 |
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:
г = ∙ 2 = 864∙51 = 44∙10 Н ∙ мм;
Изгибающий момент в вертикальной плоскости:
в = ∙ 2 = 314,5∙51 = 16∙10 Н ∙ мм;
Суммарный изгибающий момент:
А А = |
|
|
г |
+ |
в |
= |
(44∙10 ) |
+ (16∙10 ) |
= 46,9∙10 |
Н∙ мм; |
||||
Момент сопротивления кручению: |
|
|
|
|
|
|
||||||||
кр = |
|
∙ |
|
− |
∙ |
∙ ( |
− |
) |
= 3,14∙42 |
− 13∙5∙(42 − 5) |
= 13,56∙10 мм ; |
|||
|
16 |
|
|
|
|
2∙ |
|
|
|
16 |
|
2∙42 |
|
|
Момент сопротивления изгибу: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
изг = |
|
∙ |
|
− |
∙ |
∙ ( |
− |
) |
= 3,14∙42 |
− 12∙5∙(42− 5) |
= 6,3∙10 мм ; |
|||
|
|
32 |
|
|
|
2∙ |
|
|
|
32 |
|
2∙42 |
|
|
Амплитуда нормальных напряжений изгиба: |
|
|
|
|
||||||||||
= |
А |
А |
= |
46,9∙10 |
= 7,4 МПа; |
= 0; |
|
|
|
|||||
изг |
6,3∙10 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений: |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
155,53∙10 |
|
|
|
|
|||
= |
|
= |
2∙ |
кр = |
2∙13,56∙10 = 5,7 МПа; |
|
|
|||||||
Коэффициент запаса прочности по нормальному напряжению |
|
|||||||||||||
= |
|
|
|
|
|
|
= 1,6 |
246 |
|
= 17,5; |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
∙ |
|
+ |
∙ |
|
0,85 ∙7,4+0,15∙0 |
|
|
|||||
Коэффициент запаса прочности по касательному напряжению |
|
|||||||||||||
= |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
142 |
|
= 11,6; |
|
|
∙ |
|
+ |
|
∙ |
1,5 |
∙5,7+0,1∙5,7 |
|
|||||||
|
|
|
|
0,73 |
|
|
|
|||||||
Результирующий коэффициент запаса прочности |
|
|
|
|||||||||||
А А = |
|
|
|
∙ |
|
= |
17,5∙11,6 |
= 9,7 > |
= 2,5; |
|
||||
|
|
|
|
+ |
|
17,5 |
+11,6 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Условие прочности выполняется
12
VIII. Посадки зубчатого колеса и подшипников
Посадки назначаем в соответствии с указанными данными в табл. 10.13 (3) Посадка зубчатого колеса на вал . Шейки валов под подшипники по “k6”
Отклонения отверстий в корпусе по “H7”. Остальные посадки назначаем согласно табл. 10.13 (3)
IX. Выбор сорта масла
Смазывание зубчатого зацепления осуществляется окунанием зубчатого колеса (шестерни) в масло, залитое внутрь корпуса редуктора до уровня, обеспечивающего погружение на 10…15 мм.
По табл. 10.8 (3) устанавливаем вязкость масла при контактных напряжениях = 511 МПа; и
окружной скорости = 1,6 м⁄с, рекомендуемая вязкость масла 10 |
м |
табл.10.10(3). Принимаем |
масло индустриальное марки И-30А по ГОСТ 20799-75. |
с |
|
|
|
Камеры подшипников заполняем пластичным смазочным материалом УТ-1 ГОСТ 1957-73.
13
Литература
1)П.Ф. Дунаев, О.П. Лёликов «Детали машин»
2)С.Ф. Мороз, Д.Д. Корж, Д.А. Перемыщев «Механические передачи»
3)С.А. Чернавский «Курсовое проектирование деталей машин»
14