Рассчитаем шпоночное соединение для передачи вращающего момента Т1=13 Нм с полумуфты на тихоходного вала привода.
Примем, что участка d=18 мм тихоходного вала под муфту имеет цилиндрическую форму.
Шпонка призматическая (табл. К43 (8)): b = 6 мм, h = 6 мм, t1 = 3,5 мм. Длина шпонки l=40 мм, рабочая длина lр = l - b = 40 - 6 = 34 мм.
Расчетные напряжения смятия
Условие прочности на смятие:
(1.8.72)
что меньше [ ]см = 90 Н/мм2 для чугунной ступицы полумуфты. Условие выполняется и принимаем шпонку 6•6•40 ГОСТ 23360-78
Расчет шпоночного соединения второго ведомого вала с зубчатым колесом
Рассчитаем шпоночное соединение для передачи вращающего момента Т1=8,5 Нм с тихоходного вала привода на быстроходный.
Примем, что участка d=20 мм быстроходного вала имеет цилиндрическую форму.
Шпонка призматическая (табл. К43 (8)): b = 6 мм, h = 6 мм, t1 = 3,5 мм. Длина шпонки l=20 мм, рабочая длина lр = l - b = 20 - 6 = 14 мм.
Расчетные напряжения смятия
Условие прочности на смятие:
что меньше [ ]см = 110 Н/мм2 для стальной ступицы зубчатого колеса. Условие выполняется и принимаем шпонку 6•6•20 ГОСТ 23360-78.
Проверочный расчет вала
Эпюры построены для значений расстояний и радиальных реакций, соответствующих установки вала на окончательно выбранных подшипниках.
Из сопоставления размеров валов и эпюр моментов следует, что наиболее опасные сечения находятся на быстроходном валу полом валу привода.
Принимаем материал вала сталь 45. Выписываем
, , , .
В соответствии с формой вала и эпюрами изгибающих МX, МY и вращающего МК моментов предположительно опасным сечением является сечение Д – место установки подшипника.
Расчет сечения Д на статическую прочность
Суммарные изгибающие моменты:
Н м;(1.8.73)
Осевой момент сопротивления сечения для полог вала
W=πd3/32(1-(d1/d)4) (1.8.74)
W=3,14 х 173/32 •(1-(6/17)4)=475 мм3
Эквивалентное напряжение
(1.8.75)
Коэффициент запаса прочности по текучести при коэффициенте перегрузки Кп=2,5.
(1.8.76)
Статическую прочность вала в сечении Д обеспечивается.