( -1)D = -1 / (K)D = 0,58 -1 / (K)D = 0,58 · 410 / 2,49 = 95,5 Н / мм2,
где — -1 и -1 пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, Н/мм2.
4. Определим коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
s = (-1)D / a = 148,55 / 32,2 = 4,61,
s = (-1)D / a = 95,5 / 3 = 31,83.
5. Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:
s = ss /√s2 + s2 = 4,61 · 31,83 / √4,61 2 + 31,83 2 = 4,56≥ [S] = 1,5.
6. Рассмотрим опасное сечение на 2-й ступени быстроходного вала
а = 70,7·1000 / 1562,5 = 45,25 Н / мм2,
a = 70,7·1000 / (2·0,2·15625) = 11,3 Н / мм2.
7. Определим коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
s = (-1)D / a = 148,55 / 45,25 = 3,28,
s = (-1)D / a = 95,5 / 11,3 = 8,45.
8. Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:
s = ss /√s2 + s2 = 3,28·8,45 / √3,28 2 + 8,45 2 = 3,06 ≥ [S] = 1,5.
9. Определим напряжения в опасных сечениях тихоходного вала:
а = 102 · 1000 / 0,1 · 74088 = 13,8 Н / мм2,
a = 104,8 · 1000 / (2 · 0,2 · 74088) = 3,5 Н / мм2.
10. Определим коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
s = (-1)D / a = 148,55 / 13,8 = 10,76
s = (-1)D / a = 95,5 / 3,5 = 27,3
11. Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:
s = ss /√s2 + s2 = 10,76 · 27,3 / √10,76 2 + 27,3 2 = 10 ≥ [S] = 1,5.
12. Определим напряжения в опасных сечениях тихоходного вала на 2-й ступени:
а = 102 · 1000 / 4287,5 = 23,8 Н / мм2,
a = 104,8 · 1000 / (2 · 0,2 · 42875 ) = 6,1 Н / мм2.
13. Определим коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
s = (-1)D / a = 148,55 / 23,8 = 6,24
s = (-1)D / a = 95,5 / 6,1 = 15,65
14. Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:
s = ss /√s2 + s2 = 6,24 · 15,65 / √6,24 2 + 15,65 2 = 5,8 ≥ [S] = 1,5.
Таблица 10.1 Результаты проверочных расчетов
| Детали | Напряжение, Н/мм2 | Детали | Коэффициент запаса прочности | ||||
| расчетное | допускаемое [] | pасчетный s | допуска-емый s | ||||
| Шпонки | Т | 174,3 | 190 | Вал | Б | 4,56 | 1,5 |
| Т | 95 | 190 | Б | 3,06 | 1,5 | ||
| Стяжные винты | 30 | 75 | Т | 10 | 1,5 | ||
| Т | 5,8 | 1,5 | |||||
Задача 11. Технический уровень редуктора
Технический уровень целесообразно оценивать количественным параметром, отражающим отношение затраченных средств и полученного результата. «Результатом» является вращающий момент Т2, Н·м. Мерой затраченных средств является масса редуктора m, кг.
11.1 Определение массы редуктора
Масса редуктора определяется по формуле:
m = φ∙r ∙V·10-9, (12.1)
где φ – определяем по графику 12.1 [1, с.263] (φ = 0,465);
r — плотность чугуна (r = 7400 кг/м3);
V – условный объем редуктора:
V = LxBxH = 258x170x197 = 8640420 мм3.
m = 0,465∙7400∙8640420∙10 -9 = 29,7 кг.
11.2 Определение критерия технического уровня редуктора
= m / T2 , (12.2)
где Т2 – вращающий момент на тихоходном валу редуктора, Н·м.
= 29,7 / 105,4 = 0,282
Полученные данные представляем в виде табл. 12.1.
Таблица 11.1 Технический уровень редуктора
| Тип редуктора | Масса m, кг | Момент Т2, Н·м | Критерий | Вывод |
| Цилиндрический | 29,7 | 105,4 | 0,282 | Технический уровень низкий; редуктор морально устарел |
Литература
1. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. М., 1991
2. Иванов М.Н. Детали машин. М., 1984