- •Список использованных источников 64 введение
- •2 Кинематический и силовой расчет привода
- •3 Расчет механических передач
- •3.1.Расчет передач 3-4 и 5-6.
- •4 Ориентировочный расчет валов и выбор подшипников
- •6 Конструктивные размеры корпуса редуктора
- •7.3 Вал промежуточный (4-5)
- •7.4 Вал тихоходный (6)
- •8 Проверка прочности шпоночных соединений
- •9 Уточненый расчет валов
- •9.1 Сечение 1) сечение под колесом 4, ослабленное шпоночным пазом
- •9.2 Сечение 2) сечение по шестерне 5, ослабленное зубчатым венцом.
- •10 Выбор посадок деталей редуктора
- •11 Выбор соединительных муфт Для соединения вала 6 с валом шнека принимаем муфту упругую с торообразной оболочкой:
- •12 Выбор смазки
- •Заключение
- •Список использованных источников
8 Проверка прочности шпоночных соединений
Рисунок 8.1
Выбираем шпонки:
элемент |
Диаметр вала d, мм |
Момент Т, Н∙м |
Сечение шпонки |
Глубина паза |
Длина l, мм | ||
b, мм |
h, мм |
вала t1, мм |
ступицы t2, мм | ||||
Шкив2 |
45,9 |
310 |
12 |
8 |
5 |
3,3 |
70 |
Колесо 4 |
85 |
1786 |
22 |
14 |
9 |
5,4 |
70 |
Колесо 6 |
82 |
4202 |
22 |
14 |
9 |
5,4 |
140 |
Муфта |
73,5 |
4202 |
20 |
12 |
7,5 |
4,9 |
120 |
Расчет проводим по напряжениям смятия:
, Н/мм2 [6]
где - вращающий момент, Н мм;- диаметр вала, мм;- глубина врезания шпонки в паз вала, мм;- высота шпонки, мм;- длина шпонки, мм;- ширина шпонки, мм.
Размеры ,,принимаем по табл.24.29 /3/.
Длину шпонки принимаем на 8-10 мм меньше длины вала под ступицей.
Проверяем шпонку, передающую крутящий момент от шкива 2 на быстроходный вал 2-3:
Проверяем шпонку, передающую крутящий момент от колеса 4 на промежуточный вал 4-5:
Проверяем шпонку, передающую крутящий момент от колеса 6 на тихоходный вал 6:
Проверяем шпонку, передающую крутящий момент от тихоходного вала 6 на муфту:
принимаем две шпонки,
9 Уточненый расчет валов
Выполняем уточненный расчет промежуточного (4-5). Проверяем прочность вала в опасных сечениях на сопротивление усталости.
На валу 4-5 имеется два опасных сечения: 1) сечение под колесом 4, ослабленное шпоночным пазом; 2) сечение по шестерне 5, ослабленное зубчатым венцом.
Материал вала: Сталь 45 МПа,МПа,МПа,МПа,МПа.
9.1 Сечение 1) сечение под колесом 4, ослабленное шпоночным пазом
- коэффициент запаса прочности/3 /,
где и- коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям.
Напряжения в опасных сечениях вычисляем по формулам:
; ,
где и- моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение, мм3; - площадь поперечного сечения, мм2.
мм3;
мм3;
мм2.
- результирующий изгибающий момент, Нм;
- крутящий момент .
Нм;
Н/мм2;
Н/мм2;
Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении:
; ,
где и- пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения (табл.10.2 /3.стр.185/);
и - коэффициенты снижения предела выносливости.
; ,
где и- эффективные коэффициенты концентрации напряжений (табл. 10.11 /3.стр.192/);
и - коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения (табл. 10.7 /3.стр.191/);
и - коэффициенты влияния качества поверхности (табл.10.8 /3.стр.191/);
- коэффициент влияния поверхностного упрочнения (табл.10.9 /3.стр.191/)
;
;
Н/мм2;
Н/мм2;
;
;
где - коэффициент чувствительности к асимметрии цикла напряжений в рассматриваемом сечении;
- коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений (табл. 10.2 /3.стр.185/);
- среднее напряжение цикла.
. Вал пригоден к эксплуатации.
9.2 Сечение 2) сечение по шестерне 5, ослабленное зубчатым венцом.
- коэффициент запаса прочности,
где и- коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям.
Напряжения в опасных сечениях вычисляем по формулам:
; ,
где и- моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение, мм3;
- площадь поперечного сечения, мм2.
,
где - коэффициент, выбирается в зависимости от смещения х и количества зубьевz, принимаем =1- диаметр центрального отверстия,=0.мм3;
мм3;
,
где - коэффициент, выбирается в зависимости от смещения х и количества зубьевz, принимаем =0,98.
мм2.
- результирующий изгибающий момент, Нм;
- крутящий момент .
Нм;
Н/мм2;
Н/мм2;
Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении:
; ,
где и- пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения (табл.10.2 /3.стр.185/);
и - коэффициенты снижения предела выносливости.
; ,
где и- отношение концентрации напряжений (табл. 10.13 /3.стр.192/);
и - коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения (табл. 10.7 /3.стр.191/);
и - коэффициенты влияния качества поверхности (табл.10.8 /3.стр.191/);
- коэффициент влияния поверхностного упрочнения (табл.10.9 /3.стр.191/)
;
;
Н/мм2;
Н/мм2;
;
;
где - коэффициент чувствительности к асимметрии цикла напряжений в рассматриваемом сечении;
- коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений (табл. 10.2 /3.стр.185/);
- среднее напряжение цикла.
=2. Вал пригоден к эксплуатации.