11. Расчет на усталостную прочность
где
запас
сопротивления усталости только по
изгибу;
–
запас сопротивления усталости только
по кручению;
и
–
амплитуды переменных составляющих
циклов напряжений;
и
–
постоянные составляющие
и
-
коэффициенты, корректирующие влияние
постоянной составляющей цикла напряжений
на сопротивление усталости;
Значения
и
зависят от механических характеристик
материала.
Для
легированных сталей
=
0,15;
=
0,1.
и
–
пределы выносливости
Kd и KF – масштабный фактор и фактор шероховатости поверхности; (рис. 15.5 и 15.6) [1]
и
- эффективные коэффициенты концентрации
напряжений при изгибе и кручении; (табл.
15.1) [1]
Так как S > [S] = 1,5 – условие выполняется.
12. Расчет шпонок
При установке колес на валах необходимо обеспечить надежное закрепление колеса на валу, передачу вращающего момента от колеса к валу или от вала к колесу, решить вопросы, связанные с осевым фиксированием колес на валах и при необходимости предусмотреть регулирование осевого положения колес.
Для передачи вращающего момента чаще всего применяют призматические шпонки. Стандарт предусматривает для каждого размера вала определенные размеры поперечного сечения шпонки. Длину шпонки выбирают из стандартного ряда. Длину ступицы назначают на 8…10 мм больше длины шпонки.
Проверочный расчет шпоночных соединений.
В большинстве случаев в редукторах для крепления колес на валах применяют призматические шпонки.
Рис. 5
|
Диаметр вала, d |
Сечение шпонки |
Глубина паза |
Длина l |
||
|
b |
h |
Вала t1 |
Ступицы t2 |
||
|
29,1 |
6 |
6 |
3,5 |
2,8 |
28 |
|
48 |
14 |
9 |
5,5 |
3,8 |
36 |
|
75 |
20 |
12 |
7,5 |
4,9 |
56 |
|
51,9 |
14 |
9 |
5,5 |
3,8 |
70 |
Проведем расчет на прочность:
[см] = 150 МПа – допускаемое напряжение смятия.
Так как выбранная шпонка стандартная, т.е. условие прочности по касательным напряжениям должно выполняться, поэтому расчет ведем по напряжениям смятия.
1)На входном валу
Напряжение смятия, действующее на шпонку
-
шпонка обеспечивает необходимую
прочность.
2)На быстроходной ступени
Так как выбранная шпонка стандартная, т.е. условие прочности по касательным напряжениям должно выполняться, поэтому расчет ведем по напряжениям смятия.
Шпонка обеспечивает необходимую прочность.
3)На тихоходной ступени
Так как выбранная шпонка стандартная, т.е. условие прочности по касательным напряжениям должно выполняться, поэтому расчет ведем по напряжениям смятия.
Шпонка обеспечивает необходимую прочность.
4) На конце тихоходного вала
Так как выбранная шпонка стандартная, т.е. условие прочности по касательным напряжениям должно выполняться, поэтому расчет ведем по напряжениям смятия.
Шпонка обеспечивает необходимую прочность.