Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
определяем по формуле (11.5)Результирующий коэффициент запаса прочности sопределяем согласно [5,c.162] по формуле
(11.11)11.2 Промежуточный вал
Принимаем материал вала сталь 45, термообработка - улучшение, В = 780МПа
Предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба , МПа, определяем по формуле (11.1)
= 0,43 780 = 335,4 МПа
Предел выносливости стали при симметричном цикле касательных напряжений -1, МПа, определяем по формуле (11.2)
-1 = 0,58 335,4 = 194,53 МПа
Сечение А - А. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки.
Определяем изгибающие моменты в сечении
Mx = Rx3 L4 = 5050 116 = 585,77 103 Нмм
Mу = Rу3 L4 = 1928,5 116 = 223,7 103 Нмм
Суммарный изгибающий момент в сечении М, Нмм, определяем согласно [5,c.298] по формуле
(11.12) НммМомент сопротивления кручению нетто сечения вала
, мм3, определяем по формуле (11.3) мм3Момент сопротивления изгибу нетто сечения вала
, мм3, определяем согласно [5,c.165] по формулеАмплитуду отнулевого цикла касательных напряжений при кручении вала
, МПа, определяем по формуле (11.4) МПаАмплитуду симметричного цикла нормальных напряжений при изгибе вала
, МПа, определяем согласно [5,c.314] по формуле (11.14) МПаНаходим значения коэффициентов: k = 1,7; k = 1,8; = 0,73 [5,c.166]; = 0,85 [5,c.166].
Определяем коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям по формуле (11.5)
Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям по формуле (11.10)
Результирующий коэффициент запаса прочности определяем по формуле (11.11)
11.3 Ведомый вал
Принимаем материал вала сталь 45, термообработка - нормализация, В = 610 МПа
Предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба , МПа, определяем по формуле (11.1)
= 0,43 610 = 262,3 МПа
Предел выносливости стали при симметричном цикле касательных напряжений -1, МПа, определяем по формуле (11.2)
-1 = 0,58 262,3 = 152,13 МПа
Сечение А - А. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. так как в этом сечении изгибающего момента нет, то рассчитываем только на кручение.
Момент сопротивления кручению нетто сечения вала определяем по формуле (11.3)
мм3Амплитуду отнулевого цикла касательных напряжений при кручении вала определяем по формуле (11.4)
МПаНаходим значения коэффициентов: = 0,68 [5,c.166]; k = 1,5 [5,c.166];
Определяем коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям по формуле (11.5)
Сечение Б - Б. В этом сечении действуют максимальные крутящий и изгибающий моменты. Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом.
Находим значения коэффициентов:
3,5 [5,с.166]; [5,c.166].Определяем изгибающий момент M, Нмм, в сечении
M = Fм l9 = 6000 145 = 870 103 Нмм
Осевой момент сопротивления W, мм3, определяем по формуле [11.6]
мм3Амплитуду нормальных напряжений
, МПа, определяем по формуле [11.7] МПаПолярный момент сопротивления
, мм3, определяем по формуле [11.8] мм3Амплитуду касательных напряжений
, МПа, определяем по формуле [11.9] МПаОпределяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
по формуле [11.10]Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
определяем по формуле (11.5)Результирующий коэффициент запаса прочности sопределяем по формуле [11.11]
Сечение В - В. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки.
Определяем изгибающие моменты в сечении
Mx = Rx5 L7 = 1715 120 = 205,82 103 Нмм
My = Ry5 L7 = 2036 120 = 244,37 103 Нмм
Суммарный изгибающий момент в сечении определяем согласно по формуле (11.12)
НммМомент сопротивления кручению нетто сечения вала определяем по формуле (11.3)
мм3Момент сопротивления изгибу нетто сечения вала определяем по формуле (11.13)
мм3Амплитуду отнулевого цикла касательных напряжений при кручении вала определяем по формуле (11.4)
МПаАмплитуду симметричного цикла нормальных напряжений при изгибе вала определяем по формуле (11.7)
МПаНаходим значения коэффициентов: k = 1.6 [5,c.166]; = 0,68 [5,c.166]; = 0,78 [5,c.166]
Определяем коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям по формуле (11.5)
Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям по формуле (11.10)
Результирующий коэффициент запаса прочности определяем по формуле (11.11)
привод редуктор передача шевронная
Расчетный вращающий момент Tp, Н мм, определяем согласно [7,c.20] по формуле
(12.1)где К1 - коэффициент, учитывающий степень ответственности передачи, К1 = 1 [7,с.20];
К2 - коэффициент, учитывающий условия работы, К2 = 1 [7,с.20];
К3 - коэффициент, углового смещения, К3 = 1 [7,с.21]
Н ммПодбираем муфту зубчатую с посадочным отверстием ∅55 типа 1 и номинальным крутящим моментом 1600 Н м. Муфта 1-1600-55 ГОСТ Р 50895-96.
Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемого внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на высоту зуба. Объем масляной ванны V, л, определяем из расчета 0,5 0,8л на 1 кВт передаваемой мощности согласно [5,c.251] по формуле
V = 0,5 Pтр, (13.1)
V = 0,5 6,98 = 3,49 л
По табл. 10.8. [5,с.253] устанавливаем вязкость 60 106 м2/с.
По табл. 10.10. [5,с.253] принимаем масло индустриальное марки И-30А по ГОСТ 20799-75
Камеры подшипников заполняем пластичным смазочным материалом УТ-1 [5,с.203].
1 Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: -4-е изд. Перераб. и доп. М., Машиностроение. 1974 - Т.2 -576с.: ил.
2 ГОСТ Подшипники качения: М., Издательство стандартов. 1989 - Ч.1 440с. ил.
3 Куклин Н.Г., Куклина Г.С. Детали машин: Учеб. для машиностроит. Спец. Техникумов. -4-е изд. Перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1987г. - 363с.: ил.
4 Решетов Д.Н. Детали машин. Учебник для вузов. Изд. 3-е, испр. и перераб. М., Машиностроение. 1975 - 656с.: ил.
5 Чернавский С.А., Боков К.Н., Чернин И.М. и др. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. Пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов - 2-е изд. перераб. и доп. -М.; Машиностроение, - 1988г. - 416с.; ил.
6 Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. Учеб. Пособие для техникумов. - М.: Высш. Шк., 1991. - 432с.: ил.
7. ГОСТ Р 50895-96.