проектирование цилиндрического редуктора. 1 выбор электродвигателя и кинематический расчет 7 2 определение мощностей и передаваемых крутящих моментов 9

• Название: 1 выбор электродвигателя и кинематический расчет 7 2 определение мощностей и передаваемых крутящих моментов 9
• Анкор: проектирование цилиндрического редуктора
• Дата: 11.05.2022
• Размер: 5.85 Mb.
• Имя файла: Kursovoy_proekt.docx
• Тип: Литература; #522816
• страница: 9 из 11

9 ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ

9.1 Проверочный расчет шпоночных соединений

Рассчитываем шпонки на смятие.



а) б)

Рисунок 9.1.1 – Эскиз шпоночного соединения по ГОСТ 23360–78
Должно выполняться условие [5, с. 48, формула 4.1] МПа:



где = 70 МПа – при неподвижном соединении вала со стальной или чугунной ступицей (для шпонок под шкивом) и = 150 МПа – если твердость вала и ступицы больше твердости шпонки (для остальных шпонок);

Т, Нмм – крутящий момент на валу;

d, мм – диаметр вала в сечении;

, мм – расчетная длина шпонки:



L, мм – полная длина шпонки;

b, мм – ширина шпонки;

h, мм – высота шпонки;

, мм – глубина паза вала.

Параметры профиля шпонки и пазов для нее принимаются по [5, с. 58, табл. 4.1] в зависимости от диаметра вала либо по ГОСТ 12081 (для шпонки под полумуфтой на тихоходном валу). Для унификации производства, ширины всех шпоночных пазов на разных участках одного вала принимают одинаковыми (для того, чтобы при изготовлении вала все шпоночные пазы нарезались одной фрезой). Параметры профиля шпонки в таком случае принимают по диаметру наименьшей ступени, имеющей шпоночный паз.
Быстроходный вал.

Крутящий момент:



Шпонка под шкивом:


Тихоходный вал.

Крутящий момент:



Шпонка под полумуфтой:



Шпонка под колесом:


То. прочность шпоночных соединений обеспечена.

9.2 Проверочный расчет валов

9.2.1 Расчет быстроходного вала

Проверим сечение в т. B (запрессовка подшипника).

Вал изготовлен из стали 40Х ГОСТ 4543-71:



Предел выносливости при расчете на изгиб; для легированных сталей [5, с. 295, формула 14.12]:



Предел выносливости при расчете на кручение [5, с. 295, формула 14.13]:



Изгибающий момент равен:



Вращающий момент равен:



Диаметр вала под подшипником:



Эффективные коэффициенты концентрации напряжений [5, с. 299-300, табл. 14.2]:





Моменты сопротивления при расчете на изгиб и на кручение [5, с. 299-300, табл. 14.2]:





Амплитуда нормальных напряжений [5, с. 295, формула 14.14]:



Cреднее напряжение цикла нормальных напряжений [5, с. 295]:



Амплитуда касательных напряжений [5, с. 295, формула 14.15]:



Среднее напряжение цикла касательных напряжений [5, с. 295, формула 14.15]:



Коэффициенты, учитывающие снижение механических свойств металла с ростом размера заготовки [5, с. 300, табл. 14.3]:



Коэффициенты, учитывающие влияние постоянной составляющей цикла на усталость вала [5, с. 300, табл. 14.4]:





Коэффициент запаса прочности по изгибным напряжениям [5, с. 294, формула 14.9]:



Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям [5, с. 294, формула 14.10]:



Расчетный коэффициент запаса прочности [5, с. 294, формула 14.8]:



– требуемый коэффициент запаса прочности [5, с. 294]; – требуемый коэффициент запаса для обеспечения прочности; – требуемый коэффициент запаса для обеспечения жесткости.

Т.к.



то прочность вала обеспечена.

9.2.2 Расчет тихоходного вала

Проверим сечение в т. B (шпоночный паз).

Вал изготовлен из стали 40Х ГОСТ 4543-71:



Предел выносливости при расчете на изгиб; для легированных сталей [5, с. 295, формула 14.12]:



Предел выносливости при расчете на кручение [5, с. 295, формула 14.13]:



Изгибающий момент равен:



Вращающий момент равен:



Диаметр вала в сечении:



Параметры шпоночного паза:



Эффективные коэффициенты концентрации напряжений [5, с. 299-300, табл. 14.2]:





Моменты сопротивления при расчете на изгиб и на кручение [5, с. 299-300, табл. 14.2]:





Амплитуда нормальных напряжений [5, с. 295, формула 14.14]:



Cреднее напряжение цикла нормальных напряжений [5, с. 295]:



Амплитуда касательных напряжений [5, с. 295, формула 14.15]:



Среднее напряжение цикла касательных напряжений [5, с. 295, формула 14.15]:



Коэффициенты, учитывающие снижение механических свойств металла с ростом размера заготовки [5, с. 300, табл. 14.3]:



Коэффициенты, учитывающие влияние постоянной составляющей цикла на усталость вала [5, с. 300, табл. 14.4]:





Коэффициент запаса прочности по изгибным напряжениям [5, с. 294, формула 14.9]:



Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям [5, с. 294, формула 14.10]:



Расчетный коэффициент запаса прочности [5, с. 294, формула 14.8]:



– требуемый коэффициент запаса прочности [5, с. 294]; – требуемый коэффициент запаса для обеспечения прочности; – требуемый коэффициент запаса для обеспечения жесткости.

Т.к.



то прочность вала обеспечена.