Сечение б-б.

В этом сечении концентратором напряжений является посадка подшипника опоры №1 с натягом (рис.9).

Коэффициент запаса прочности по напряжениям кручения:

,

где τ_-1=238 МПа; β=0,95; k_τ/ε_τ=2,56 [1, табл.8.7]. d=35 мм.

τ_υ = Т/W_к,

где Т₁=32,9·10³ Н·мм.

Момент сопротивления кручению определяется по формуле:

,

где - момент сопротивления изгибу:

,

τ_υ и τ_m – амплитуда и среднее напряжение:

τ_m=τ_υ = 32,9·10³/2^.12500= 1,31МПа,

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

,

где σ_-1=410 МПа; k_σ/ε_σ=3,6 [1, табл.8.7]; ψ_=0,27 [1, c.166, 164];

Изгибающий момент в сечении Б-Б:

М_и= ^.Н·м (см. рис.9).

σ _υ= М_и/W_и=38,1^.10³/25000=1,52МПа.

.

Результирующий коэффициент запаса прочности:

.

Сечение В-В. В этом сечении концентратором напряжений является посадка подшипника опоры №2 с натягом (рис.9).

τ_-1=238 МПа; β=0,95; k_τ/ε_τ=2,56 [1, табл.8.7]. d=35 мм.

τ_υ = Т₁/W_к,

Т₁=32,9·10³ Н·мм.

Момент сопротивления кручению:

,

- момент сопротивления изгибу:

,

τ_υ и τ_m – амплитуда и среднее напряжение:

τ_m=τ_υ = 32,9·10³/2^.12500= 2,63 МПа,

где σ_-1=410 МПа; k_σ/ε_σ=3,6 [1, табл.8.7]; ψ_=0,27 [1, c.166, 164];

Изгибающий момент в сечении В-В:

М_и= ^.Н·м (см. рис.9).

σ _υ= М_и/W_и=77^.10³/12500=6,16МПа.

.

Результирующий коэффициент запаса прочности:

.

4.10.2. Ведомый вал:

Опасное сечение ведомого вала- сечение А-А( рис.10). Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.

где β – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, β=0,97;

ε_τ – масштабный фактор для касательных напряжений; ε_τ=0,83 [1, табл.8.8];

k_τ – эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений, k_τ=1,9 [1, табл.8.5]; Т₂=99,5·10³ Н·мм.

Момент сопротивления кручению:

,

τ_υ = 99,5·10³/3,06^.10³=32,5МПа,

S = >[S]=2,5

Другое опасное сечение –б- б-участок вала под подшипником, ослабленным посадкой с натягом (см. Рис.10).

τ_-1=238 МПа; β=0,95; k_τ =1,9 [1, табл.8.7]; d=35 мм.

τ_υ = Т₂/W_к,

Момент сопротивления кручению:

,

где - момент сопротивления изгибу.

,

τ_υ = 99,59·10³/2^.8,86^.10³= 5,628МПа.

.

где σ_-1=410 МПа; k_σσ=1,9 [1, табл.8.7]; ψ_=0,27 [1, c.166, 164]; d=45 мм.

Изгибающий момент в сечении Б-Б:

М_и= Н·м (рис.10)

σ _υ= М_и/W_и=276,4^.10³/4,13^.10³=56,9МПа.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

.

Результирующий коэффициент запаса прочности:

.

Третье опасное сечение ведомого вала- сечение В-В (рис.10).

Концентрацию напряжений вызывает шпоночная канавка колеса.

Момент сопротивления кручению:

,

τ_υ = 99,5·10³/2^.17,36^.10³=2,86МПа,

- момент сопротивления изгибу.

,

Изгибающий момент в сечении В-В:

М_и= Н·м (рис.10).

σ _υ= М_и/W_и=237,9/8,55=27,8МПа.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

Результирующий коэффициент запаса прочности:

.

Полученные значения коэффициентов запаса прочности в наиболее опасных сечениях валов больше допускаемых , поэтому усталостная прочность валов в этих сечениях достаточна.

4.11 Выбор крышек редуктора

Выбираем привертные крышки подшипников (рис.13). Эти крышки крепятся к корпусу винтами. Для предотвращения вытекания масла из корпуса между крышками и корпусом устанавливаются уплотнительные прокладки из технического картона. Размеры крышек определяют в зависимости диаметра подшипника D [2, с.111].

Рис.13 Крышки подшипников привертные: глухая и сквозная

Для ведущего вала:

Крышка сквозная: - толщина крышки: =8 мм; d=90мм, D_ф =125 мм; b=25 мм. Крышка глухая: - толщина крышки: =8 мм; d=900мм, D_ф =125мм; b=25 мм. d_м- диаметр под уплотнительную манжету. d_м=52 мм.

Для ведомого вала:

Крышка сквозная: - толщина крышки: =8 мм; d=72мм, D_ф =110 мм; b=25 мм. Крышка глухая: - толщина крышки: =8 мм; d=72мм, D_ф =110мм; b=25 мм. d_м- диаметр под уплотнительную манжету. d_м=58 мм.