8. Проверка прочности шпоночных соединений

Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице:

_см  100 Н/мм².

Ведущий вал

d = 36 мм.

Сечение и длинна шпонки: b·h·l = 10×8×66, глубина паза: t₁ = 5 мм.

Напряжение смятия:

H /мм² < _см.

Ведомый вал

d = 56 мм;

Сечение и длина шпонки: bhl = 10 , глубина паза: t₁ = 6 мм.

Напряжение смятия:

H /мм² < _см.

9. Уточненный расчет валов

Материалы валов – сталь 45 нормализованная.

_в = 570 Н/мм².

Пределы выносливости:

δ_-1 = 0,43·570 = 245,1 Н/мм²;

τ_-1 = 0,58·245,1 = 142,2 Н/мм².

Ведущий вал

Изгибающие моменты в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях:

M_у = R_x2·C₁ = 2297,7·145 = 333,2^.10³ Н^.мм;

M_х = R_y2·C₁ = 738·145 = 107^.10³ Н^.мм.

Суммарный изгибающий момент:

M= = 350^.10³ Н^.мм.

Момент сопротивления сечения:

W = π·d³_п1/32 = 3,14·45³/32 = 9^.10³ мм³.

Амплитуда нормальных напряжений:

_max=M/W=350^.10³/9^.10³ = 39,33 Н/мм².

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

n_ = _-1/(K_/ε_·_v)=245,1/(2,7·39) = 2,32.

Полярный момент сопротивления:

W_p = π·d³_п1/16 = 2·W = 2·9^.10³ = 18^.10³ мм³.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

τ _v = τ_max/2 = 1/2·M₁/W_p = 165^.10³/(18^.10³·2) = 4,6 Н/мм².

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

n_τ = τ_-1/(K_τ/ε_τ·τ_v + ψ_τ·τ_m) = 142,2/(2,02·4,6 + 0,1·4,6) = 14,58.

Коэффициент запаса прочности:

Для обеспечения прочности коэффициент запаса должен быть не меньше [n]=1,5 Учитывая требования жесткости, рекомендуют [n]=2,5 Полученное значение n=2,29 достаточно.

Ведомый вал

М_x = R_x3C₂ = 1232170 = 209,4^.10³ Н^.мм;

М_y = R_y3C₂ = 1045,9170 = 177,8^.10³ Н^.мм.

Суммарный изгибающий момент: М = 274,7^.10³ Н^.мм.

Момент сопротивления сечения: W = 3,14d_п2³/32 = 3,1460³/32 = 21,2^.10³ мм³.

Амплитуда нормальных напряжений: = М/W = 274,7^.10³/21,2^.10³ = 12,96 Н/мм².

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

= 245,1/(2,712,96) = 7.

Полярный коэффициент сопротивления:

W_p = пd_п2³/16 = 3,14^.60³/16 = 42,4^.10³ мм³.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

(1/2)М₂/W_p = 804^.10³/(242,4^.10³) = 9,48 Н/мм².

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

142,2/(2,029,48 + 0,19,48) = 7,1.

Коэффициент запаса прочности:

> [n].

10. Выбор сорта масла

Смазка зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до погружения колеса на всю длину зуба.

По таблице устанавливаем вязкость масла в зависимости от средней скорости

v = 3,33 м/с. Принимаем масло индустриальное И - 70А по ГОСТ 20799-75.

Подшипники смазываем пластичной смазкой, закладываемой в подшипниковые камеры при монтаже. Сорт мази – солидол марки УС–2.

Список использованной литературы

1. Детали машин: Атлас конструкций. Учебное пособие для машиностроительных вузов. /В.Н. Беляев, И.С. Богатырев и др.; 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1979. – 367 с., ил.

2. Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие для ВТУЗов/ С.А. Чернавский и др. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1984. – 560 с., ил.

3. Курсовое проектирование деталей машин: Учебно-справочное пособие для ВТУЗов/ С.А. Чернавский и др. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1979. – 352 с., ил.

22