Уточнённый расчёт валов

 

Ведомый вал.

 

Рисунок 4 - Уточнённый расчёт ведомого вала

Материал вала - Сталь 45.

Среднее значение предела прочности составляет s_В =570 МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба:

s_-1= 246 МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:

t_-1= 142 МПа.

Сечение А-А. Концентрация напряжения обусловлена наличием шпоночной канавки [4, с. 165] . Масштабные факторы . Коэффициент чувствительности к несимметричности цикла .

Крутящий момент  Н ^. мм.

Изгибающий момент в горизонтальной плоскости

 Н×мм.(90)

Изгибающий момент в вертикальной плоскости

 Н×мм.(91)

Суммарный изгибающий момент в сечении А-А:

 Н×мм.(92)

Вычисляем момент сопротивления кручению и изгибу

 

, (93)

 

 

, (94)

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

 МПа.(95)

Амплитуда нормальных напряжений изгиба

 МПа.(96)

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

. (97)

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

. (98)

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А-А

. (99)

Сечение К-К. Концентрация напряжения обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом [4, с. 166] . Принимаем .

Изгибающий момент

 Н×мм.(100)

Осевой момент сопротивления

. (101)

Амплитуда нормальных напряжений

 МПа. (102)

Полярный момент сопротивления

 мм³. (103)

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

 МПа. (104)

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

. (105)

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

. (106)

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения К-К

(107)

Сечение Л-Л. Концентрация напряжения обусловлена переходом от 30 мм к 25,2 мм: при  и  коэффициенты концентрации напряжений [4, с. 163] . Масштабные факторы .

Внутренние силовые факторы те же, что и для сечения К-К

Осевой момент сопротивления сечения

. (108)

Амплитуда нормальных напряжений

 МПа. (109)

Полярный момент сопротивления

 мм³. (110)

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

 МПа. (111)

Коэффициенты запаса прочности

. (112)

. (113)

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения Л-Л

. (114)

Сечение Б-Б. Концентрация напряжения обусловлена наличием шпоночной канавки [4, с. 165] . Масштабные факторы .

Изгибающий момент (положим  мм)

 Н×мм. (115)

Момент сопротивления сечения нетто при  мм и  мм

 

, (116)

Амплитуда нормальных напряжений изгиба

 МПа.(117)

Вычисляем момент сопротивления кручению сечения

 

, (118)

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

 МПа. (119)

Коэффициенты запаса прочности

. (120)

. (121)

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения Б-Б

. (122)

Сведём результаты проверки в таблицу.

 

Таблица 2 - Результаты проверки

Сечение	А-А	К-К	Л-Л	Б-Б
Коэффициент запаса s	11,5	4,72	4,03	3,13

 

Во всех сечениях s>[s].

Выбор сорта масла

 

Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10 мм. Объём масляной ванны определяем из расчёта 0,25 дм ³ масла на 1 кВт передаваемой мощности:

V =0,25× 5,429»1,36 дм ³

По таблице 10.8 [4, с. 253] устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях s _н=397,7 МПа и окружной скорости колёс v=5,7 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 22× 10 ^-6 м ²/с. По таблице 10.10 [4, с. 253] принимаем масло индустриальное И-20А.

Камеры подшипников заполняем пластичным смазочным материалом УТ-1, который выбираем по таблице 9.14 [4, с. 204]. Пополнение его должно периодически производится через пресс-маслёнки.

Литература

 

1. Богданов В.Н. и др. Справочное руководство по черчению - М.: Машиностроение, 1989. - 864 с.

2. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование: Учебное пособие для машиностроительных специальностей техникумов - М.: Высшая школа, 1984. - 336 с.

.   Зфйнетдинов Р.И., Цуканов О.Н., Лопатин Б.А. Прикладная механика: Учебное пособие по курсовому проекту и домашним заданиям - 2-е изд., перераб. и доп. - Челябинск: ЧГТУ, 1996. - 42 с.

.   Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1988. - 416 с.

5. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие. Издание 2-е, переработанное и дополненное - Калининград: Янтарный сказ, 2002. 454 с.