4. Определение фактических запасов прочности в опасных сечениях и сопоставление с допускаемой величиной.

Запас сопротивления усталости при совместном действии напряжений кручения и изгиба определяется

Определяем коэффициент запаса по изгибу и кручению

,

где и – амплитуда переменных составляющих циклов напряжений

и – постоянные составляющие

– коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости

Выбираем материал для вала: Сталь 45 улучшенная

Для этой стали имеем: , ,

Рассмотрим сечение вала в месте установки шестерни (Наиболее нагруженное место):

– эффективный коэффициент концентрации напряжений при изгибе (табл. 15.1 [2])

– масштабный фактор

– фактор шероховатости поверхности

–коэффициент концентрации напряжений при кручении

В сечении C прочность обеспечена

2. Подбор и расчет прочих элементов редуктора

   1. Подбор и проверка шпонок на валах

Анурьев том 2 стр. 520

Шпонка на выходном тихоходном валу Гост 8788-68:

B=22 мм; h=14 мм; t=9 мм; t₁=5,4 мм; l=56 мм; l_р=34 мм

Проверка:

; ;

Шпонка на промежуточном валу под колесо Гост 10748-68 :

B=16 мм; h=14 мм; t=9 мм; t₁=5,4 мм; l=38 мм; l_р=22 мм

Проверка:

; ;

Шпонка на промежуточном валу под шестерню Гост 10748-68 :

B=16 мм; h=14 мм; t=9 мм; t₁=5,4 мм; l=56 мм; l_р=40 мм

Прочность шпонок обеспечена.

2. Выбор крышек подшипников

Выбираем закладные крышки. Их преимущество в том, что они не требуют крепления к корпусу резьбовыми деталями, т.к. их удерживает кольцевой выступ, для которого в корпусе протачивают канавку. Чтобы обеспечить сопряжение торцов выступа крышки и канавки корпуса по плоскости, на наружной цилиндрической поверхности крышки перед торцом выступа желательно выполнять канавку шириной b. Наружный диаметр крышки выполняют с такими отклонениями, при которых в сопряжении с корпусом крышка образует очень малый зазор, препятствующий вытеканию масла из корпуса. Толщина стенок применяется в зависимости от диаметра отверстия под подшипник. Обычно крышки изготавливают из чугуна.

Крышка подшипников на I и II валах:

Крышка подшипников на III валу:

3. Выбор уплотнений

Манжетные уплотнения применяют при смазывании подшипников жидким маслом и при окружной скорости вала до 20 м/с. Манжета состоит из корпуса, изготовленного из маслобензостойкой резины, каркаса из стального кольца Г-образного сечения, и браслетной пружины. Размеры манжет выбираются по табл. 24.26 [1].

Для входного вала:

d=40 мм, D=60 мм, h=10 мм

Для выходного вала

d=75 мм, D=100 мм, h=10 мм

2. Конструирование корпусных деталей и крышек.

Корпусные детали обычно имеют довольно сложную форму, поэтому их получают методом литья, широко используют чугун, сталь.

1. Общие данные

Стенки корпусной детали следует выполнять одинаковой величины. Толщину стенок желательно уменьшать до величины, определяемой условиями хорошего заполнения формы жидким металлом. Толщину стенки вычисляют по формуле (необходимая прочность):

, Принимаем 8 мм

Толщину стенок крышки корпуса делают тоньше

Плоскости стенок, встречающихся под прямым углом сопрягают радиусом r=0,5δ=4 мм и R=1,5δ=12 мм

Толщину внутренних ребер из-за более медленного охлаждения металл должна быть равна 0,8 δ=6 мм. Высота ребер не менее 40 мм.