Проверочные расчеты

Проверочные расчеты на контактную прочность зубьев:

Если приведенное условие прочности выполняется, то переходят ко второму проверочному расчету.

Проверочный расчет на изгибную прочность зубьев червячного колеса.

K_F – коэффициент нагрузки при расчете на изгиб.

Y_F – коэффициент, учитывающий форму и повышенную прочность зубьев червячного колеса.

Если это условие прочности выполняется, то переходят к третьему проверочному расчету.

Проверочный расчет червячной пары на термостойкость.

Для червячных передач со средними нагрузками без искусственного охлаждения определяют рабочую температуру масла сравнивают с допускаемой.

t₀ – температура окружающего воздуха, ºС

K_T – коэффициент теплопередачи корпуса.

S – площадь свободной поверхности охлаждения корпуса.

ψ – коэффициент, учитывающий теплоотвод в раму или в плиту фундамента.

β – коэффициент, учитывающий уменьшение тепловыделения в единицу времени цикла работы червячной передачи за счет перерывов и снижения нагрузки.

[t_max] – максимальная допустимая температура масла, обычно t_max = 80-90º.

Валы и оси.

Оси предназначены для поддержания вращающихся деталей, нагружены поперечными силами и изгибающими моментами и не передают полезных крутящих моментов.

Оси бывают как вращающиеся (оси ж/д вагонов), так и неподвижные.

Валы – это детали, предназначенные для передачи крутящих моментов вдоль своей оси для поддержания вращающихся деталей машин.

Вал всегда вращается и отличается от оси тем, что помимо изгибающей нагрузки он передает крутящий момент, а так же может испытывать и действие осевой нагрузки.

Валы и оси по конструкции подразделяются на:

1. Гладкие или постоянного диаметра;

2. Ступенчатые или переменного диаметра;

3. Валы могут быть круглыми и фасонными;

4. Валы могут быть сплошные или полые, последние применяются в конструкциях, когда предъявляются жесткие требования к весу или по конструктивным соображениям;

5. Для поддержания вращающихся деталей валы могут быть шпоночные или шлицевые;

6. Валы могут быть профильные.

Валы и оси имеют участки, которые ограничивают свободу их перемещения. Эти участки называются цапфами. Как правило, на цапфы вала устанавливаются подшипники.

В зависимости от направления, действующей на цапфу опорной реакции, различают 2 вида цапф:

- цапфа, у которой опорная реакция перпендикулярна оси вращения;

- цапфа, у которой опорные реакции совпадают с осью их вращения. Такие цапфы называются пятами.

При разработке конструкций валов необходимо соблюдать требования:

1. валы должны обеспечивать хорошую разборку или сборку;

2. так как валы нагружены неравномерно, то их необходимо выполнять по конструкции ступенчатыми, т.е. большие значение диаметров применять к зоне больших усилий и наоборот. Это поможет, не снижая прочности уменьшить металлоемкость вала и всей конструкции в целом.

Материалы для изготовления валов.

Для изготовления валов применяются либо конструкционные стали (Сталь 40,45). Для более ответственных конструкций валы делаются из легированных сталей (Сталь 40Х, 40ХН, 45ХГСА).

Допускается для малонагруженных валов в качестве материала использовать чугуны. Иногда по конструктивным соображениям или по условиям эксплуатации делаются неметаллические.