- •Міністерство освіти I науки, молоді та спорту україни гірничо-електромеханічний технікум двнз «криворізький національний університет»
- •ЗАгальна частина
- •1.1.Кінематична схема привода
- •1.2 Умови експлуатації машинного агрегату
- •Термін служби приводного пристрою
- •2 Розрахункова частина
- •2.1 Вибір електродвигуна
- •2.3 Розрахунок відкритої передачі (Необхідно обчислити в Excel !)
- •2.4 Розрахунок закритої передачі
- •2.4.1 Вибір матеріалу
- •2.4.2 Визначення допустимих контактних напружень
- •2.4.3 Визначення допустимих напружень на згин
- •2.4.4 Визначення міжосьової відстані передачі
- •2.4.5 Визначення основних розмірів зубчастої пари
- •2.4.6 Перевірочні розрахунки
- •2.5 Попередній розрахунок валів редуктора
- •2.6 Конструктивні розміри корпуса редуктора
- •2.7 Перший етап компоновки редуктора
- •2.8 Перевірка довговічності підшипників
- •2.8.1 Ведучий вал
- •2.8.2 Ведений вал
- •2.10 Перевірка міцності шпонкових з’єднань
- •2.11 Уточнюючі розрахунки валів
- •2.12 Змащування редуктора. Вибір мастила
2.10 Перевірка міцності шпонкових з’єднань
За ГОСТ 23360-78 вибираємо матеріал шпонок – сталь 45 нормалізована. Напруження зминання і умова міцності визначається за формулою:
(2.10.1)
Допустиме напруження зминання при сталевій маточині [σзм]=100…120МПа.
Ведучий вал.
dB1=_______ мм; bxh=____x_____; t1=_____мм; ℓ=______мм;
T1=____________ Н۰мм.
σзм=
Ведений вал.
dB2=________ мм; bxh=_____x_____ мм; t1=_____мм; ℓ=_____мм; T2=______________ Н۰мм.
σзм=
dk2=_______ мм; bxh=_____х_____ мм; t1=_____мм; ℓ=_______ мм;
σзм=
Умова міцності виконується.
2.11 Уточнюючі розрахунки валів
Уточнюючий розрахунок складається у визначенні коефіцієнтів запасу міцності S для небезпечних перерізів і порівняння їх з допустимими значеннями [S]. Міцність виконується при S≥[S]=2,5.
(2.11.1)
Sσ – коефіцієнт запасу міцності за нормальним напруженням
(2.11.2)
де σ-1 – межа витривалості сталі при симетричному циклі згину; для вуглецевих конструкцій сталі
σ-1=0,43 σВ МПа, σВ – табл 3.3, с.34
К σ – ефективний коефіцієнт концетрації нормальних напруг (табл 8.2-8.7)
масштабний фактор для нормальних напруг (табл.8.8);
β – коефіцієнт, який враховує вплив шорсткості поверхні: при Ra=0.32…2.5 мкм приймають β=0,97…0,90;
σ v – амплітуда циклу нормальних напружень, МПа
, (2.11.3)
де М – сумарний згинаючий момент в перерізі, Н۰мм
Wнетто – осьовий момент опору перерізу вала, мм3
σ т – середнє напруження циклу нормальних напружень, МПа, якщо осьове навантаження Fa на вал відсутнє або замале, то приймають σ т=0, в іншому випадку
(2.11.4)
коефіцієнт ;
для вуглецевих сталей, які мають σВ=650…780МПа, приймають ψσ=0,15.
Коефіцієнт запасу міцності по дотичним напруженням,
(2.11.15)
де -межа витривалості сталі при симетричному крученн, МПаі; для конструкційних сталей приймають =0,58· МПа,
Значення ετ (2, табл. 8.8); Кτ (2, табл. 8.2)
Для даних сталей попередньо приймаємо ψτ=0,1 значення і визначають:
(2.11.16)
де Wk НЕТТО – момент опору крученню.
Підсумковий коефіцієнт запасу міцності
Ведучий вал.
Визначаємо коефіцієнт запасу міцності для перерізу вихідного кінця вала (діаметр……..мм), враховуючи концентрацію напружень від шпонкової канавки.
Матеріал вала той самий, що і для шестірні (шестірня виконана спільно з валом), сталь ______, поліпшення, загартовування з ТВЧ, σВ=________ МПа.
Межа витривалості при симетричному циклі згину
=0,43σВ=______________________ МПа
Межа витривалості при симетричному циклі кручення
=0,58 =_____________________ МПа
Коефіцієнт запасу міцності за нормальним напруженням
Амплітуда нормальних напружень
М=F .X= ____________________________________Н۰мм (Х = ½ Вшківа)
Wнетто= мм
Кσ=______; εσ=_______; ψσ=______, σт=0 , , ,
Коефіцієнт запасу міцності по дотичним напруженням
;
Амплітуда та середнє напруження циклу дотичних напруг
W =
Загальний коефіцієнт запасу міцності
=
Ведений вал.
Визначаємо коефіцієнт запасу міцності для перерізу І-І вала під серединою зубчастого колеса, (діаметр…………мм). Концентрація напруг обумовлена наявністю шпонкової канавки.
Матеріал вала-Сталь _________; σВ=____________ МПа
Межа витривалості
σ =0,43· σв=0,43·_______________=____________ МПа
τ =0,58· σ =0,58·_______________=____________ МПа
Кτ=__________; Кσ=___________;ετ=_____________; εσ=______________; ψτ=_________; ψσ=___________;
Амплітуда нормальних напружень згину
συ=
МІ-І=
Wнетто=
Амплітуда та середнє напруження циклу дотичних напруг
W =
Коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруженнями
Коефіцієнт запасу міцності за дотичними напруженнями
Загальний коефіцієнт запасу міцності
Визначимо коефіцієнт запасу міцності для перерізу ІІ-ІІ вала під підшипником (діаметр……..мм). Концентрація напруг обумовлена посадкою підшипника з гарантованим натягом.
; (с.166,табл.8.7)
ψσ=______________ ψτ=_________
Згинаючий момент
Н·мм
Осьовий момент опору
мм3
Амплітуда нормальних напружень
МПа
σт=0
Момент опору крученню
мм3
Амплітуда і середнє напруження циклу дотичних напруг
Коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруженнями
Коефіцієнт запасу міцності за дотичними напруженнями
Загальний коефіцієнт запасу міцності
Визначаємо коефіцієнт запасу міцності для перерізу ІІІ-ІІІ вихідного кінця вала, враховуючи концентрацію напружень від шпонкової канавки,
(діаметр …..мм). Кσ=________; Кτ=________(с.165, табл. 8.5)
εσ=_______ετ=________ (с.166, табл. 8.8)
Згинаючий момент МІІІ-ІІІ=FM·X1=_____________________=___________ Н·мм
(Х1 = ½ Lнапівмуфти)
Осьовий момент опору
Wнетто=
Амплітуда нормальних напружень згину
συ=
Момент опору крученню
Wкнетто=
Амплітуда і середнє напруження циклу дотичних напруг
Коефіцієнти запасу міцності
Загальний коефіцієнт запасу міцності