Коэффициенты берутся по таблицам 10.7 – 10.13 [2 c. 191-192].
Коэффициенты снижения предела выносливости:
Коэффициент влияния асимметрии цикла:
Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении.
Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям.
Коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении:
,6.2.1 Расчет на статическую прочность
Расчетная схема представлена на рис.2: Наиболее опасным является сечение I-I.
Определяем геометрические характеристики опасного сечения:
Определяем напряжения в сечении I-I:
Частные коэффициенты запаса:
,где
- пределы текучести материала по нормальным и касательным напряжениям, , [2, с. 185].Общий коэффициент запаса прочности:
6.2.2 Расчет вала на сопротивление усталости.
Определим амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла:
Коэффициенты
берутся по таблицам 10.7 – 10.13 [2 c. 191-192].
Коэффициенты снижения предела выносливости:
Коэффициент влияния асимметрии цикла:
Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении.
Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям.
Коэффициент запаса прочности в рассматриваемом сечении:
,Шпоночные соединения применяются для передачи вращательного момента с колеса на вал. Чаще всего применяются призматические и сегментные шпонки. При проектировании в данном случае использовались призматические шпонки, т.к. диаметры валов малы, и использование сегментных шпонок не допустимо из-за глубоких пазов для них. Рассчитываются шпоночные соединения из условия прочности шпонки на смятие. Шпонка на быстроходном валу для установки шкива.
Для
: b=4 мм, h=4, t1=2.5мм по таблице 24.27 [2 c. 475].Для стальной неподвижной шпонки принимается
ммОкругляем по ряду длин призматических шпонок l=10 мм.
7.2 Расчет соединений с натягом
7.2.1 Расчет посадки венца червячного колеса на вал
Давление p ( МПа ), необходимое для передачи вращающего момента TТ ( Н м ):
где k - коэффициент запаса сцепления, k = 2; f - коэффициент трения, f = 0.14 (сталь-бронза), d - диаметр вала, d = 135 мм; l - посадочная длина, l = 34мм;
Необходимый расчетный натяг
, мкм:где Е1 , Е2 - модули упругости первого рода, Е1 = 2,1×105 МПа, Е2 =0,8×105 МПа;
С1 , С2 - коэффициенты жесткости:
- коэффициент Пуассона, =0,3 = 0.35 , d1 – внутренний диаметр вала, d1 =94 мм, d2 – делительный диаметр колеса, d2 = 154 мм;Поправка на обмятие неровностей ( мкм ):
где Rа1 , Rа2 - средние арифметические отклонения профиля поверхностей, Ra1 = 0,8мкм, Ra2 = 1,6мкм;
Минимальный натяг (мкм), необходимый для передачи вращающего момента:
Максимальный натяг ( мкм ), допускаемый прочностью венца колеса:
Здесь
- максимальная деформация, допускаемая прочностью ступицы, [p]max- максимальное давление, допускаемое прочностью ступицы - для Бронзы БрО5Ц5С5 =140 МПаУсловия пригодности посадки:
Походит посадка
Температура нагрева охватывающей детали, 0С:
0С,где Nmax – максимальный натяг выбранной посадки, Nmax=214 мкм; Zсб – зазор для удобства сборки, Zсб=15 мкм [2, с. 91];
- коэффициент температурного расширения бронзы, [2, с. 89]; [t] – допускаемая температура для бронзы, [t]=150…200 0С.Для смазывания передач широко применяют картерную систему. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. Колеса при вращении увлекают масло, разбрызгивая его внутри корпуса. Масло попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.
Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла и чем выше контактные давления в зацеплении, тем большей вязкостью должно обладать масло. Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес.
Контактные напряжения (из распечатки).