Условие прочности выполняется.
2). Проведём расчёт на выносливость шестерни.
Материал шестерни:Сталь 40ХН, обработка - улучшение
МПа;Sn = 1.1
По формуле (3.2.3) определяем:
По формуле (3.2.2) определяем:
По [3]:
=1; =1.02;По формуле (3.4) определяем
: =1×1.02×1.508=1.538;По формуле (3.3) определяем
: ;По [3]:
для z = 20;По формуле (3.1) определяем
:258.77 < 381.8 т.е.
< ;Условие прочности выполняется.
4. Расчёт предохранительной фрикционной муфты.
Проведём расчёт числа дисков предохранительной фрикционной муфты, исходя из следующих условий:
1. Наружный диаметр трущихся поверхностей D2=8, (определён в процессе конструирования);
2. Внутренний диаметр трущихся поверхностей D1=3, (определён в процессе конструирования);
3. Материал дисков – закалённая сталь по бронзе без смазки;
4. Допустимое удельное давление на рабочих поверхностях (см.[1]): [p] = 1.2Мпа, коэффициент трения скольжения f = 0.2;
5. Момент ТV = 372;
Расчёт муфты производиться по формуле:
, (4.1)где Ттр – момент трения, развиваемый на парах рабочих поверхностей z;
Q – сила прижатия;
Rcp – средний радиус трения, определяемый по формуле:
, (4.2)z – число трущихся поверхностей;
b - коэффициент запаса сцепления,
(принимаем b = 1.25);
kD – коэффициент динамической нагрузки,
(принимаем kD = 1.2);
Исходя из формул (4.1) и (4.2), z определяется как:
, (4.3)Удельное давление:
, (4.4)где S – площадь поверхности трения, определяемая по формуле:
, (4.5)Из формул (4.4) и (4.5) определяем силу прижатия:
, (4.6)Исходя из формул (4.3) и (4.6) имеем формулу для расчёта числа трущихся поверхностей z:
Число фрикционных дисков n определяется по формуле:
5. Расчёт выходного вала на выносливость.
5.1. Расчёт действующих в зацеплении сил.
Действующие в зацеплении силы рассчитываются по следующим формулам:
, (5.1)где
- крутящий момент, действующий на зубчатое колесо; - окружная составляющая силы зацепления, действующей на колесо. , (5.2)где
- окружная составляющая силы зацепления, действующей на шестерню. , (5.3)где
- радиальная составляющая силы зацепления, действующей на колесо; - угол зацепления. , (5.4)где
- радиальная составляющая силы зацепления, действующей на шестерню.По формуле (5.1) определяем
: ;По формуле (5.2) определяем
: ;По формуле (5.3) определяем
: ;По формуле (5.4) определяем
: ;5.2. Приближённое определение диаметра выходного вала.
Приближённо определим диаметр вала под колесом dв:
{где t = 20...35Мпа}5.3. Расчёт нагрузок на опоры валов.
Расчёт нагрузок на опоры валов (см. рис.1) проводим по формулам статики.
Исходя из конструкции вала следует:
|ВD|=25(мм); |АС|=11(мм); |АВ|=17.5(мм); |АD|=7.5(мм); |СВ|=6.5(мм);
5.3.1. Расчёт горизонтальных составляющих сил реакций т.А и т.В.
Уравнение моментов для т.А:
; ;Уравнение моментов для т.В:
; ;Уравнение сил используем для проверки:
; ;5.3.2. Расчёт вертикальных составляющих сил реакций т.А и т.В.
Уравнение моментов для т.В:
;Уравнение моментов для т.А:
;Уравнение сил используем для проверки:
; ;5.4. Построение эпюр изгибающих и крутящего моментов и определение опасного сечения.
5.4.1. Построение эпюры изгибающего момента
:1). 0 < y1 < 7.5 (мм);
; ; ;2). 0 < y2 < 11 (мм);
; ; ;3). 0 < y3 < 6.5 (мм);
; ; ;5.4.2. Построение эпюры изгибающего момента
: