X. Уточнённый расчёт валов

 

Примем, что нормальное напряжение от изгиба изменяется по симметричному циклу, а касательное от кручения – по отнулевому (пульсирующему).

Уточнённый расчёт состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]=2.5..3. Прочность соблюдена при .

Материал валов – сталь 40Х улучшенная; σв=930 МПа (таблица 3.3).

Пределы выносливости:

предел выносливости при симметричном цикле изгиба (стр. 162):

σ-1 = 0,43σв = 0,43·930 = 400 МПа;

предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:

τ-1 = 0,58σ-1 = 0,58·400 = 232 МПа.

Будем производить расчёт для предположительно опасных сечений каждого из валов.

Ведущий вал:

Сечение под шпоночной канавкой(А-А).

Mу= My2=0 H мм

Mx=Mx2=0

Суммарный изгибающий момент

Н·мм;

Сечение под подшипником(Б-Б).

My=My1=-47664,7H мм

Mх=Mх1=47664,7 H мм

Суммарный изгибающий момент

Н·мм;

Момент сопротивления сечения

мм3

Амплитуда нормальных напряжений

Коэффициенты (стр. 166):

Коэффициент шероховатости:

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

Полярный момент сопротивления:

мм3

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

По таблице 8.5, 8.8 коэффициенты:

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям (стр.164)

,

Результирующий коэффициент запаса прочности:

.

Условие s > [s] выполнено.

Сечение под шестерней(С-С).

Mу=21035 H мм

Mх=-72063

Суммарный изгибающий момент

Н·мм;

Момент сопротивления сечения

мм3

Амплитуда нормальных напряжений

Коэффициент шероховатости поверхности:

по таблице 8.7 (стр. 166) отношение

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

Полярный момент сопротивления:

мм3

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

По таблице 8.7 ;

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям (стр.164)

,

Результирующий коэффициент запаса прочности:

.

Условие s > [s] выполнено.


Ведомый вал:

Сечение под правым подшипником(Е-Е).

Mх=Mх4=25015,6 H мм

Mу=Mу4=11236,21 H мм

Суммарный изгибающий момент

Н·мм;

Момент сопротивления изгибу(1, табл.8.5)

Амплитуда сопротивления сечения:

МПа;

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям (стр.162)

,где среднее напряжение , коэффициент

Полярный момент сопротивления:

мм3

Амплитуда касательных напряжений:

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям (стр. 164)

По таблице 8.7

Результирующий коэффициент запаса прочности

.

Условие s > [s] выполнено.

Сечение под зубчатым колесом(Д-Д).

Mх=Mх3=-52743 H мм

Mу=Mу3=-22472.82 H мм

Изгибающий момент

Н·мм;

Момент сопротивления сечения

мм3.

Амплитуда нормальных напряжений

Коэффициенты по таблице 8.5, 8.8:

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям (стр.162)

Полярный момент сопротивления:

Амплитуда и среднее напряжение цикла по касательным напряжениям

МПа.

По таблице 8.5, 8.8:

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям (стр. 164)

,

Результирующий коэффициент запаса прочности

.

Условие s > [s] выполнено.

Во всех сечениях выполнено условие s>[s].


ХI. ВЫЧЕРЧИВАНИЕ РЕДУКТОРА

Вычерчиваем редуктор в двух проекциях в масштабе 1:1 с основной надписью.

Укажем некоторые конструктивные особенности проектируемого редуктора. Подшипники ведущего вала смонтированы в общем стакане.

Рассмотрим, как передается осевая сила. От шестерни осевая сила передается через заплечник вала, мазеудерживающее кольцо, внутреннее кольцо правого подшипника, распорную втулку, левый подшипник, промежуточное кольцо, крышку подшипника и болты. С болтов осевая сила передается на корпус редуктора.

Подшипниковый узел ведущего вала уплотнен с одной стороны мазеудерживающим кольцом, а с другой - манжетным уплотнением.

Подшипники ведомого вала уплотнены так же, как подшипники ведущего вала. Осевая сила от зубчатого колеса передается через мазеудерживающее кольцо на внутреннее кольцо подшипника, через ролики на наружное кольцо, далее через промежуточную втулку, крышку подшипника и болты на корпус редуктора.

Радиально-упорные подшипники регулируют набором металлических прокладок, устанавливаемых между подшипниковыми крышками и фланцами стаканов.

Зубчатое зацепление регулируют набором металлических прокладок, устанавливаемых между фланцем стакана ведущего вала и бобышкой корпуса редуктора, а также прокладками на ведомом валу, которые могут изменять расположение зубчатого колеса.

Для осмотра зацепления и заливки масла служит окно в верхней части корпуса редуктора. Окно закрыто крышкой; для уплотнения под крышку окна помещают прокладку из технического картона.

Маслоспускное отверстие закрывают пробкой и уплотняют прокладкой из маслостойкой резины. Уровень масла проверяется жезловым маслоуказателем.

Относительное расположение корпуса и крышки редуктора фиксируется двумя коническими штифтами.

Редуктор крепят к фундаменту четырьмя болтами с резьбой М20.