Проект привода тестоделительной машины (стр. 4 из 5)
Ведущий вал:
Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости XZ
1 участок:
при Х1=0
при Х1 = 52
2 участок:
при Х2=0
при Х2 = 63
Суммарный изгибающий момент:
3 участок:
при Х3=0
при Х3 = 63
Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости YZ
1 участок:
при z1=0
при z1 = 52
2 участок:
при z2=0
при z2 = 63
3 участок:
при z3=0
при z3 = 63
Материал вала тот же что и для шестерни (шестерня выполнена за одно целое с валом), т.е. сталь 45, термическая обработка – улучшение.
По табл.3.3. при диаметре заготовки до 90 мм среднее значение sВ=780МПа.
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений
У ведущего вала определяем коэффициент запаса прочности сечения А-А в месте посадки подшипника. В этом опасном сечении действуют изгибающие моменты Мy, Mx и крутящий момент.
Концентрация напряжений вызвана запрессовкой внутреннего кольца подшипника на вал–шестерню.
Изгибающие моменты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях берем из эпюры.
Суммарный изгибающий момент:
Осевой момент сопротивления
Амплитуда нормальных напряжений
Полярный момент
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Принимаем по таблице 8.7
ks- эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений. es - масштабный фактор для нормальных напряжений.
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
где
yt=0,1 для конструкционных и углеродистых сталей.
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения
Условие выполнено.
Ведомый вал:
Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости XZ
Строим эпюру изгибающих моментов в плоскости YZ
Суммарный изгибающий момент:
Материал вала – сталь 45, нормализованная; sВ=570 МПа
Пределы выносливости
Сечение Б-Б
Диаметр вала в этом сечении 50 мм, концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки (табл.8.5): ks=1,59 , kt=1,49,
масштабные факторы es=0,79, et=0,675,
коэффициенты ys»0,15, yt»0,1
крутящий момент Т3= 296*103 Нмм
Момент сопротивления кручению (d= 50 мм, b= 16 мм, t1= 6 мм)
Момент сопротивления изгибу
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
- среднее напряжение цикла нормальных напряжений, при отсутствии осевой нагрузки .Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения
Сечение Д-Д:
Это сечение при передаче вращающего момента от редуктора к приводу через муфту рассчитываем на кручение. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.
d=42 мм , b = 12 мм, t1= 5 мм.
Момент сопротивления кручению
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Значения коэффициентов: ks=1,6 , kt=1,68, es=0,8, et=0,72, yt»0,1
приняв у ведомого вала длину посадочной части под муфту равной длине полумуфты l= 82 мм, получим изгибающий момент в сечении Д-Д от консольной нагрузки
Момент сопротивления изгибу
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения
Все условия выполнены.
3.10 Посадки основных деталей редуктора
Посадка зубчатого колеса на вал -
Посадка шкива клиноременной передачи на вал редуктора -
Шейки валов под подшипники выполняем с отклонением вала k6. Отклонения отверстий в корпусе под наружные кольца по Н7.
3.11 Выбор сорта масла
Смазка зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло заливаемое внутрь корпуса до погружения колеса на всю длину зуба по табл. 10.8 [1,с253] при контактных напряжениях sН=410МПа и средней скорости зубчатых колес до 1,4 м/с принимается кинематическая вязкость масла 34*10-6 м2/с. По таблице 10.10 [1,с253] принимается масло индустриальное И-40А по ГОСТ 20799-75.