9. Выбор посадок для сопряжения основных деталей привода

Выбираем следующие посадки:

- на ведущем валу - ступица шкива ;

- внутреннее кольцо подшипника на ведущем валу ;

- корпус редуктора – наружняя обойма подшипника ;

- ведомый вал – муфта ступица звёздочки ;

- ведомый вал – внутреннее кольцо подшипника ;

- ведомый вал – зубчатое колесо .

10. Уточненный расчет валов привода

Расчет производим по коэффициенту запаса прочности [6]

где [S] – допускаеый коэффициент; [S] = 2,5...4;

S_σ – коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;

S_τ – коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям;

где и - пределы выносливости материала вала при симметричных циклах изгиба и кручения;

k_σ и k_τ - эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении;

ε_σ и ε_τ – масштабные факторы для нормальных и касательных напряжений;

β – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности; при R_z ≤ 20мкм принимают β =0,9...1,0;

σ_а и τ_а – амплитуда циклов нормальных и касательных напряжений;

σ_m и τ_m – средние нормальные и касательные напряжения;

ψ_σ и ψ_τ – коэффициенты,зависящие от предела прочности материала.

10.1 Уточненный расчет ведомого вала [6].

Материал вала сталь 40Х.

Механические характеристики: предел прочности σ_в = 880 МПа; предел текучести σ_т = 740 МПа.

Предел выносливости: при кручении τ_-1 = 230 МПа;

при изгибе σ_-1 = 400 МПа; ψ_τ = 0,05.

Рисунок 10.2 – Схема ведомого вала

Сечение А-А

Для шпоночного паза отношение коэффициентов

где k_σ = 1,88 при σ_в = 880 МПа и ε_σ = 0,62 при диаметре вала d = 85 мм для

легированной стали.

где k_τ = 1,932 при σ_в = 880 МПа и ε_τ = 0,62 при диаметре вала d = 85 мм для

легированной стали.

Для напрессовки

где при d = 85 мм и σ_в = 880 МПа .

С учётом максимальных изгибающих моментов дальнейший расчет ведем по напрессовке

где - момент сопротивления кручению

МПа,

где мм³,

где с = t₁ = 9 мм; b = 22 мм – параметры шпонки;

,

где ψ_τ = 0,05 при σ_в = 880 МПа .

Определяем запас прочности по нормальным напряжениям

Н·мм;

мм³;

МПа;

МПа.

Коэффициент Ψ_σ = 0,1 при σ_в = 880 МПа

,

Запас прочности обеспечен.

Сечение Б – Б

Для шпоночного паза отношение коэффициентов

где k_σ = 1,88 при σ_в = 880 МПа и ε_σ = 0,663 при диаметре вала d = 65 мм для

легированной стали.

Для шпоночного паза отношение коэффициентов

где k_τ = 1,932 при σ_в = 880 МПа и ε_τ = 0,663 при диаметре вала d = 65 мм для

легированной стали.

Для галтели

где k_τ = 1,302 при σ_в = 880 МПа; и

Дальнейший расчет ведем для шпоночного паза:

МПа,

где мм³,

где с = t₁ = 7 мм; b = 18 мм – параметры шпонки;

,

где Ψ_τ = 0,05 при σ_в = 870 МПа .

МПа;

мм³,

МПа.

,

Запас прочности обеспечен.

11. Подбор муфт

Принимаем муфту упругую втулочно-пальцевую МУВП 2000 – 65 – 1 – У3 ГОСТ 21424 – 75.

Т_ном = 2000 Н·м; D = 250 мм; L = 288 мм; l = 140 мм.

Определяем расчетный вращающий момент:

где К_р - коэффициент режима, учитывающий условия работы.

Для приводов к механическому гаражному подъёмнику

К_р = 1,2...2,0.

Н·м.

Т_ном > Т_расч .

Работоспособность обеспечена.

Рисунок 11.1 - Муфта втулочно-пальцевая

1-полумуфта левая;2-полумуфта правая;3 - палец; 4 - втулка; 5 - гайка; 6 - винт установочный