- •Содержание
- •5 Предварительный расчет диаметров валов 22
- •2 Выбор электродвигателя и кинематический расчет
- •3 Определение мощностей и передаваемых крутящих моментов на валах
- •4.1.6 Силы в зацеплении
- •4.1.7 Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям
- •4.1.8 Проверочный расчет на выносливость по напряжениям изгиба
- •4.1.9 Проверочный расчет на выносливость при перегрузках
- •4.2 Расчет червячной передачи
- •4.2.1 Материалы червяка и колеса
- •4.2.2 Допускаемые напряжения
- •4.2.2.1 Допускаемые контактные напряжения
- •4.2.2.2 Допускаемые напряжения изгиба
- •4.2.3 Межосевое расстояние
- •4.2.4 Основные параметры передачи
- •4.2.5 Размеры червяка и колеса
- •4.2.6 Проверочный расчёт передачи на прочность
- •4.2.7 Кпд передачи
- •4.2.8 Силы в зацеплении
- •4.2.9 Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба
- •4.2.10 Тепловой расчёт
- •5 Предварительный расчет диаметров валов
- •6 Подбор и проверочный расчет муфт
- •6.1 Муфта упругая втулочно-пальцевая
- •6.2 Зубчатая муфта
- •7 Предварительный подбор подшипников
- •8 Компоновочная схема и выбор способа смазывания передач и подшипников, определение размеров корпусных деталей
- •9 Расчет валов по эквивалентному моменту
- •9.1 Расчет первого вала
- •9.1.1 Cоставление расчетной схемы
- •9.1.2 Определение реакций опор и построение эпюр
- •9.2 Проверочный расчет второго вала
- •9.2.1 Cоставление расчетной схемы
- •9.2.2 Определение реакций опор и построение эпюр
- •9.3 Проверочный расчет третьего вала
- •10.2 Расчет подшипников второго вала
- •10.3 Расчет подшипников третьего вала
- •11 Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений
- •13 Расчет валов на выносливость
- •13.1 Расчет первого вала
- •13.2 Расчет второго вала
- •13.3 Расчет третьего вала
- •14 Описание сборки редуктора
- •15 Регулировка подшипников и зацеплений редуктора
- •16 Описание монтажной схемы, сборки и регулировки привода
- •Литература
13 Расчет валов на выносливость
13.1 Расчет первого вала
Производим расчет для опасного сечения (рис.6) (канавка для выхода шлифовального круга):
где - коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;
- коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям.
,
где – предел выносливости материала вала (сталь 45ХН) при симметричных циклах изгиба [2, табл.3.5];
а – амплитуде значения нормальных напряжений:
.
где - изгибающий момент в сечении:
.
W – момент сопротивления сечения вала:
.
m=0 – средние значения нормальных напряжений;
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе [2, табл. 3.6];
=0,83 - масштабный фактор, т.е. коэффициент, учитывающий влияние поперечных размеров вала [2, табл. 3.7].
m=1 – фактор качества поверхности (для шлифованной детали равен 0).
=0,1 - коэффициенты, характеризующий чувствительность материал к асимметрии цикла нагружения [3, табл. 3.5];
.
,
где – предел выносливости материала вала (сталь 45ХН) при симметричных циклах изгиба [2, табл.3.5];
а, m - амплитуда и средние напряжения циклов касательных напряжений;
,
где - крутящий момент на валу,
Wρ – полярный момент сопротивления сечения вала:
.
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений при кручении [2, табл. 3.6];
=0,89 - масштабный фактор, [2, табл. 3.7].
m=1 – фактор качества поверхности (для шлифованной детали равен 0).
=0,05 - коэффициенты, характеризующий чувствительность материал к асимметрии цикла нагружения [3, табл. 3.5];
.
Тогда коэффициент запаса прочности равен:
.
, что больше предельно допускаемых
13.2 Расчет второго вала
Производим расчет для опасного сечения (рис.7) (червяк):
где - коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;
- коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям.
,
где – предел выносливости материала вала (сталь 40Х) при симметричных циклах изгиба [2, табл.3.5];
а – амплитуде значения нормальных напряжений:
.
где - изгибающий момент в сечении:
.
W – момент сопротивления сечения вала:
.
m=0 – средние значения нормальных напряжений;
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе [2, табл. 3.6];
=0,83 - масштабный фактор, т.е. коэффициент, учитывающий влияние поперечных размеров вала [2, табл. 3.7].
m=1 – фактор качества поверхности (для шлифованной детали равен 0).
=0,1 - коэффициенты, характеризующий чувствительность материал к асимметрии цикла нагружения [3, табл. 3.5];
.
,
где – предел выносливости материала вала (сталь 40Х) при симметричных циклах изгиба [2, табл.3.5];
а, m - амплитуда и средние напряжения циклов касательных напряжений;
,
где - крутящий момент на валу,
Wρ – полярный момент сопротивления сечения вала:
.
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений при кручении [2, табл. 3.6];
=0,8 - масштабный фактор, [3, табл. 3.7].
m=1 – фактор качества поверхности (для шлифованной детали равен 0).
=0,05 - коэффициенты, характеризующий чувствительность материал к асимметрии цикла нагружения [3, табл. 3.5);
.
Тогда коэффициент запаса прочности равен:
.
, что больше предельно допускаемых .
13.3 Расчет третьего вала
Производим расчет для опасного сечения (рис.8) (шпоночный паз под колесом):
,
где – предел выносливости материала вала (сталь 40Х) при симметричных циклах изгиба [2, табл.3.5];
а – амплитуде значения нормальных напряжений:
.
где изгибающий момент в сечении:
.
W – момент сопротивления сечения вала:
.
m=0 – средние значения нормальных напряжений;
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе для шпоночного паза [2, табл. 3.6];
=0,77 - масштабный фактор, [3, табл. 3.7].
m=1 – фактор качества поверхности (для шлифованной детали равен 0).
=0,1 - коэффициенты, характеризующий чувствительность материал к асимметрии цикла нагружения [3, табл. 3.5];
.
,
где – предел выносливости материала вала (сталь 40Х) при симметричных циклах изгиба [2, табл.3.5];
а, m - амплитуда и средние напряжения циклов касательных напряжений;
,
где - крутящий момент на валу,
Wρ – полярный момент сопротивления сечения вала:
.
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений при кручении для шпоночного паза. [2, табл. 3.6];
=0,86 - масштабный фактор[3, табл. 3.7].
m=1 – фактор качества поверхности (для шлифованной детали равен 0).
=0,05 - коэффициенты, характеризующий чувствительность материал к асимметрии цикла нагружения [3, табл. 3.5];
.
Тогда коэффициент запаса прочности равен:
.
, что больше предельно допускаемых .