- •Аннотация
- •Содержание
- •Введение
- •1 Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода
- •2 Расчет зубчатого цилиндрического косозубого редуктора
- •3 Расчет открытой цепной передачи
- •4 Предварительный расчет валов
- •5 Конструктивные размеры шестерни и колеса
- •6 Конструирование элементов корпуса редуктора
- •7 Первый этап эскизной компоновки
- •8 Проверка подшипников на долговечность
- •8. 1 Ведущий вал редуктора
- •8. 2 Ведомый вал редуктора
- •9 Выбор и проверочный расчет упругой муфты с торообразной оболочкой
- •10 Выбор шпонок и проверочный расчет на
- •10. 1 Ведущий вал редуктора
- •10. 2 Ведомый вал редуктора
- •11 Второй этап эскизной компоновки
- •12 Проверочный расчет валов
- •12. 1 Ведущий вал редуктора
- •12. 2 Ведомый вал редуктора
- •13 Выбор посадок деталей редуктора
- •14 Выбор способа смазывания деталей передач и подшипников
- •15 Сборка редуктора
12 Проверочный расчет валов
12. 1 Ведущий вал редуктора
Материал вала – сталь 45, термообработка – улучшение, σв= 890 МПа, σт= 650 МПа.
Проверяемое сечение 3-3. Концентрация напряжения обусловлена нарезкой зубьев шестерни на вал.
df = 44,77 мм
Расчет вала на сопротивление усталости.
Условие прочности:
,
где ,– расчетный и допускаемый коэффициент запаса прочности,;
–коэффициент запаса прочности при изгибе и кручении соответственно,
,
здесь –придел выносливости при изгибе, ;
- придел выносливости при кручении,
;
–коэффициент концентрации напряжений,
,
,
здесь -коэффициент от формы поверхности,
, [9]
; [9]
–эффективный коэффициент от состояния поверхности,
[9]
[9]
–масштабный фактор (принимается в зависимости от диаметра вала и вида деформации),
[9]
; [9]
–коэффициент поверхностного упрочнения,
–коэффициент чувствительности материала к ассиметрии цикла,
;
–амплитуда напряжений при изгибе и кручении соответственно;
–среднее напряжение циклов при изгибе и кручении соответственно;
где - суммарный и изгибающий момент под подшипником качения,
-момент сопротивления сечения вала изгибу,
здесь -диаметр впадин, ;
где - передаваемый валом вращающий момент,;
- момент сопротивления сечения вала кручению,
Расчет валов на статическую прочность
Условие прочности
где - расчетный и допускаемый коэффициент запаса прочности по текучести,
- предел текучести,
- коэффициент нагрузки,
–эквивалентное напряжение,
,
здесь -напряжение изгиба, ;
-напряжение кручения,
.
12. 2 Ведомый вал редуктора
Материал вала – сталь 45, термообработка – улучшение, σв= 780 МПа, σт= 540 МПа.
Проверяемое сечение 4-4 под подшипником качения.
dп2 = 55 мм
Концентрация напряжения обусловлена напрессовкой подшипников на вал.
Расчет вала на сопротивление усталости.
Условие прочности:
,
где ,– расчетный и допускаемый коэффициент запаса прочности,;
–коэффициент запаса прочности при изгибе и кручении соответственно,
,
здесь –придел выносливости при изгибе, ;
- придел выносливости при кручении,
;
–коэффициент концентрации напряжений,
,
,
здесь -коэффициент от формы поверхности,
, [9]
; [9]
–эффективный коэффициент от состояния поверхности,
[9]
[9]
–масштабный фактор (принимается в зависимости от диаметра вала и вида деформации),
[9]
; [9]
–коэффициент поверхностного упрочнения,
–коэффициент чувствительности материала к ассиметрии цикла,
;
–амплитуда напряжений при изгибе и кручении соответственно;
–среднее напряжение циклов при изгибе и кручении соответственно;
где - суммарный и изгибающий момент в проверяемом сечении 4-4,
-момент сопротивления сечения вала изгибу,
здесь -диаметр вала под подшипником, ;
где - передаваемый валом вращающий момент,;
- момент сопротивления сечения вала кручению,
Расчет валов на статическую прочность
Условие прочности
где - расчетный и допускаемый коэффициент запаса прочности по текучести,
- предел текучести,
- коэффициент нагрузки,
–эквивалентное напряжение,
,
здесь -напряжение изгиба, ;
-напряжение кручения,
.