Расчет червячного редуктора. Курсовой проект Червяк. Исходные данные 6

• Название: Исходные данные 6
• Анкор: Расчет червячного редуктора
• Дата: 23.05.2022
• Размер: 2.7 Mb.
• Имя файла: Курсовой проект Червяк.docx
• Тип: Реферат; #544363
• страница: 13 из 14

13 Проверочные расчеты

13.1 Проверочный расчет шпонок

Условие прочности
, (13.1.1)
где – окружная сила на шестерне или колесе, Н;

– площадь смятия, мм².
,
где – рабочая длина.

– стандартные размеры, определяемые по таблице К42 [1. стр.450], а – полная длина шпонки, определяемая на конструктивной компоновке.

– допускаемое напряжение на смятие.
Шпонка на быстроходном валу редуктора.

Длина шпонки .

Площадь смятия
.
Тогда
.
Шпонка на тихоходном валу редуктора (под червячным колесом).

Длина шпонки .

Площадь смятия
.
Тогда
.
Шпонка на тихоходном валу редуктора (под шестерней конической передачи).

Длина шпонки .

Площадь смятия
.
Тогда
.

13.2 Проверочный расчет стяжных болтов подшипниковых узлов

Материалом для изготовления болтов назначаем сталь 35, класса прочности 5.8.

Предел прочности для данного материала .

Предел текучести .

Допускаемое напряжение
.
Расчет на прочность проводится по эквивалентным напряжениям на совместное действие растяжения и кручения
, (13.2.1)
где – расчетная сила затяжки винтов, Н;

– площадь опасного сечения винта, мм².

Расчетная сила затяжки винтов определяется по формуле
, (13.2.2)
где – сила, воспринимаемая одним стяжным винтом, а – большая из реакций в вертикальной плоскости подшипников;

– коэффициент затяжки, при постоянной нагрузке ;

– коэффициент основной нагрузки.

Тогда
.
Площадь опасного сечения винта
, (13.2.3)
где – расчетный диаметр винта, а – наружный диаметр винта.

Тогда
.
Отсюда
.
13.3 Проверочный расчет валов
Цель расчета – определить коэффициенты запаса прочности в опасных сечениях вала и сравнить их с допускаемыми
.
В рамках курсового проекта .

13.3.1 Быстроходный вал редуктора

Опасными сечениями являются сечения в точках 2 и 3 (рис. 8.1) на червяке и под подшипником с суммарными изгибающими моментами и . Диаметры вала в опасных сечениях и . Источником концентрации напряжений в точке 2 является резьба, в точке 3 – посадка подшипника с натягом и наличие галтели.
Точка 2.

Нормальные напряжения определяются по формуле
, (13.3.1)
где – суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, Н·м;

– осевой момент сопротивления сечения вала, мм³, зависит от диаметра сечения и определяется по таблице 11.1 [1, стр.270].
.
Тогда
.
Касательные напряжения определяются по формуле
, (13.3.2)
где – крутящий момент на валу, на быстроходном валу Н·м;

– полярный момент инерции сопротивления сечения вала, мм³, определяется по таблице 11.1 [1, стр.270].

Для вала-червяка .

Тогда
.
Коэффициент концентрации нормальных напряжений
, (13.3.3)
где – эффективный коэффициент концентрации напряжений, определяется по таблице 11.2 [3, стр.271], для стали 40Х при r = 1,6 ;

– коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, определяется по таблице 11.3 [1, стр.272], для легированной стали ;

– коэффициент влияния шероховатости, определяется по таблице 11.3 [1, стр.272], ;

– коэффициент влияния поверхностного упрочнения, определяется по таблице 11.5 [1, стр.272], .

Тогда
.
Коэффициент концентрации касательных напряжений
, (13.3.4)
где – эффективный коэффициент концентрации напряжений, определяется по таблице 11.2 [1, стр.271], .

Тогда
.
Пределы выносливости на изгиб в расчетном сечении вала, Н/мм²
, (13.3.5)
где – предел выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба, Н/мм², .
.
Пределы выносливости на кручение в расчетном сечении вала, Н/мм²
, (13.3.6)
где – пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле кручения.
.
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
.
Общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении
.
Точка 3.
Осевой момент сопротивления сечения вала
.
Тогда
.
Полярный момент инерции сопротивления сечения вала для круглого сечения
.
Тогда
.
Коэффициент концентрации нормальных напряжений
, (13.3.7)
где – эффективный коэффициент концентрации напряжений, при r = 1 ;

– коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, для легированной стали ;

– коэффициент влияния шероховатости, ;

– коэффициент влияния поверхностного упрочнения, .

Тогда
.
Коэффициент концентрации касательных напряжений
, (13.3.8)
где – эффективный коэффициент концентрации напряжений, .

Тогда
.
Пределы выносливости на изгиб в расчетном сечении вала, Н/мм²
.
Пределы выносливости на кручение в расчетном сечении вала, Н/мм²
.
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
.
Общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении
.