
Сечение 1–1

Сечение 2–2

Сечение 3–3

Запас прочности при совместном действии нормальных и касательных напряжений:

- запас прочности по нормальным напряжениям;

– запас прочности по касательным напряжениям.
где

- коэффициенты концентрации расчетного сечения вала;

– коэффициент упрочнения;

– масштабный фактор при изгибе и кручении;

- пределы усталости вала при симметричном цикле изменения напряжений при изгибе и кручении.
Сечение 1–1

- нормальное напряжение в расчетном сечении.

- касательное напряжение в расчетном сечении.

Данный вал на усталость проходит.
Сечение 2–2

- нормальное напряжение в расчетном сечении.

- касательное напряжение в расчетном сечении.

Данный вал на усталость проходит.
Сечение 3–3

- нормальное напряжение в расчетном сечении.

- касательное напряжение в расчетном сечении.

Данный вал на усталость проходит.
5.3 Проверка подшипников
Проверяем подшипник 3622 на заданный ресурс.

.
где

- степенной показатель для роликоподшипника;

- динамическая грузоподъемность;

– эквивалентная динамическая грузоподъемность.

где

- коэффициент вращения;

- коэффициент радиальной нагрузки;

- коэффициент осевой нагрузки;

- коэффициент безопасности работы подшипника;

- температурный коэффициент;

- осевая нагрузка на подшипник;

- радиальная нагрузка на подшипник при подъеме груза.

Расчетный ресурс подшипника для среднего режима работы и срока службы 5 лет:

Следовательно, проверяемый подшипник проходит по долговечности.
6.1 Расчет шлицевого соединения
Шлицы прямобочные по ГОСТ 1139–80. Напряжение смятия в шлицах рассчитывается следующим образом.

,
кран передвижение подъем контейнерный
где:

;

– число зубьев;

– средний по высоте зуба диаметр;

– рабочая высота зубьев;

– длина соединения;

– коэффициент, учитывающий неравномерное распределение нагрузки между зубьями и вдоль зубьев шлицов.
Таким образом,

МПа

МПа.
6.2 Расчет шпоночного соединения
Основным фактором, действующим на шпонку, является упругопластическое сжатие в зоне контакта. Вследствие этого, проводится условный расчет на смятие.
Шпонки изготовлены из стали 45, для нее

. Допускаемое напряжение смятия

.

;
где:

– вращающий момент;

– диаметр вала;

– рабочая длина шпонки;

– глубина врезания шпонки в ступицу;

– высота шпонки.

Рис. 6
Шпонка призматическая, ГОСТ 23360–78
Таким образом, шпонка обеспечивает передачу заданного момента, причем с некоторым запасом.
7. Проверочный расчет зубчатого зацепления
Материал – Сталь 40Х.
Колеса – улучшение, твердость 235…262 НВ, шестерни – улучшение, твердость 269…302 НВ.
7.1 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям
Расчетное значение контактного напряжения:

; откуда
где:

– для косозубых передач,

;

– допускаемое контактное напряжение;

– ширина 4 зубчатого колеса;

– коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность;

– КПД цилиндрической з.п.

где:
1.

– предел контактной выносливости, который определяется по эмпирической зависимости: