11.1. Проверочный расчет пшонок

Призматические шпонки, применяемые в проектируемых редукторах, проверяют на смятие. Проверке подлежат две шпонки тихоходного вала—пол колесом и элементом открытой передачи или полумуфты и одна шпонка на быстроходном валу – под полумуфтой или элементом открытой передачи (см. 10.3, п. 1).

Условие прочности

где — окружная сила на шестерне или колесе, Н;

— площадь смятия,

Здесь =1—Ь— рабочая длина шпонки со скругленными торпами, мм (l—полная длина шпонки, определенная на конструктивной компоновке);

—допускаемое напряжение на смятие, , =110...190 ; при колебаниях нагрузки следует снижать вдвое.

Для быстроходного вала:

Под элемент открытой передачи

20-6=14 мм

Условие прочность выполнено.

Для тихоходного вала:

1. Под элемени полумуфты

Условие прочность выполнено.

2. Под колесо

Условие прочность выполнено.

11.2. Проверочный расчет стяжных винтов подшипниковых узлов

Стяжные винты (болты) диаметром подшипниковых узлов—наиболее ответственные резьбовые детали редуктора, расположенные попарно около отверстий под подшипники. Их назначение—воспринимать силы, передаваемые на крышку редуктора внешними кольцами подшипников, и сжимать фланцы (2-й и 3-й) крышки и основания корпуса для предотвращения их раскрытия и утечки масла.

Стяжные винты рассчитывают на прочность по эквивалентным напряжениям на совместное действие растяжения и кручения :

где F—расчетная сила затяжки винтов, обеспечивающая нераскрытие стыка под нагрузкой, Н,

Здесь — сила, воспринимаемая одним стяжным винтом, Н,

Где —большая из реакций в вертикальной плоскости в опорах подшипников быстроходного или тихоходного вала;

– коэффицент затяжки, ;

X – коэффицент основой нагрузки, Х = 0,3

А – площадь опасного сечения винта, :

где — расчетный диаметр винта;

— наружный диаметр винта;

р — шаг резьбы;

300=60 – допускаемое напряжение при неконтролируемой затяжке, .

Условие выполнено.

11.3. Проверочный расчет валов

Проверочный расчет валов на прочность выполняют на совместное действие изгиба и кручения. При этом расчет отражает разновидности цикла напряжений изгиба и кручения, усталостные характеристики материалов, размеры, форму и состояние поверхности валов.

Проверочный расчет проводится после завершения конструктивной компоновки и установления окончательных размеров валов Цель расчета—определить коэффициенты запаса прочности в опасных сечениях вала и сравнить их с допускаемыми:

Для быстроходного вала

1. Определить напряжения в опасных сечениях вала,

Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, при котором амплитуда напряжений равна расчетным напряжениям изгиба :

где М—суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, И • м;

— осевой момент сопротивления сечения вала,

2. Определить касательные напряжения, которое изменяются по отнулевому циклу, при котором амплитуда цикла равна половине расчетных напряжений кручения :

где —крутящий момент, Н • м

-полярный момент инерции сопротивления сечения вала, .

3. Определить коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала:

где и — эффективные коэффициенты концентрации напряжений.

— коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения

— коэффициент влияния шероховатости

— коэффициент влияния поверхностного упрочнения

4. Определить пределы выносливости в расчетном сечении вала, :

где и — пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, :

5.Определить коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

6. Определить общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

Условие выполняется .