ГОСТ 23360-78. Материал шпонок - сталь 45 нормализованная.
Диаметр вала
d, мм
Ширина шпонки
b, мм
Высота шпонки
h, мм
Длина шпонки
l, мм
Глубина паза
t1, мм
25
8
7
30
4
35
10
8
32
5
46
12
8
65
5
55
16
10
55
6
Напряжения смятия и условие прочности по формуле:
Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице =100...120Мпа
7.1 Ведущий вал
При d=25 мм; ; t1=4 мм; длине шпонки l=30 мм; крутящий момент Т1=65,5Нм
При d=35 мм; ; t1=5 мм; длине шпонки l=32 мм; крутящий момент Т2=301,3Нм
При d=55 мм; ; t1=6 мм; длине шпонки l=55 мм; крутящий момент Т3=314Нм
При d=46 мм; ; t1=5 мм; длине шпонки l=65 мм
8.Уточненный расчет валов
8.1 Ведущий вал
Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с допускаемыми значениями [s]. Прочность соблюдена при .
Материал вала - сталь 45 улучшенная. По таблице 3.3[1]
Пределы выносливости:
Сечение А-А.
Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночного паза
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям изгиба
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
По таблице 8.5[1] принимаем ;
Момент сопротивления кручению по таблице 8.5[1]:
при d=25 мм; b=8 мм; t1=4 мм
Момент сопротивления изгибу:
При d=25 мм; b=8 мм; t1=6 мм
Изгибающий момент в сечении А-А
My=0;
MА-А=МX
Амплитуда и среднее значение отнулевого цикла:
Амплитуда нормальных напряжений:
,
Составляющая постоянных напряжений:
тогда
Результирующий коэффициент запаса прочности по формуле (8.17 [ 1 ] )
Условие прочности выполнено.
Сечение В-В
принимаем
Момент сопротивления кручению при d=40.3 мм:
Момент сопротивления изгибу:
Изгибающий момент в сечении B-B
Амплитуда и среднее значение отнулевого цикла:
Амплитуда нормальных напряжений:
,
величина очень маленькая поэтому ее учитывать не будем
тогда
Результирующий коэффициент запаса прочности по формуле (8.17 [ 1 ] )
Условие прочности выполнено.
8.2 Промежуточный вал
Материал вала - сталь 45 улучшенная. По таблице 3.3[1]
Пределы выносливости:
Сечение А-А.
Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом
принимаем
Момент сопротивления кручению при d=30 мм:
Момент сопротивления изгибу:
Изгибающий момент в сечении А-А
Амплитуда и среднее значение отнулевого цикла:
Амплитуда нормальных напряжений:
,
величина очень маленькая поэтому ее учитывать не будем
тогда
Результирующий коэффициент запаса прочности по формуле (8.17 [ 1 ] )
Условие прочности выполнено.
Сечение В-В.
Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночного паза
принимаем
Момент сопротивления кручению при d=35 мм; b=10 мм; t1=5 мм
Момент сопротивления изгибу:
Изгибающий момент в сечении B-B
Амплитуда и среднее значение отнулевого цикла:
Амплитуда нормальных напряжений:
,
величина очень маленькая поэтому ее учитывать не будем
тогда
Результирующий коэффициент запаса прочности по формуле (8.17 [ 1 ] )
Условие прочности выполнено.
8.3 Ведомый вал
Материал вала - сталь 45 улучшенная. По таблице 3.3[1]
Пределы выносливости:
Сечение А-А.
Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночного паза
принимаем
Момент сопротивления кручению при d=55 мм; b=16 мм; t1=6 мм
Момент сопротивления изгибу:
Изгибающий момент в сечении А-А
Амплитуда и среднее значение отнулевого цикла:
Амплитуда нормальных напряжений:
,
величина очень маленькая поэтому ее учитывать не будем
тогда
Результирующий коэффициент запаса прочности по формуле (8.17 [ 1 ] )
Условие прочности выполнено.
Сечение В-В.
Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночного паза
принимаем
Момент сопротивления кручению при d=42 мм; b=12 мм; t1=5 мм
Момент сопротивления изгибу:
Изгибающий момент в сечении B-B
Амплитуда и среднее значение отнулевого цикла:
Амплитуда нормальных напряжений:
,
величина очень маленькая поэтому ее учитывать не будем
тогда
Результирующий коэффициент запаса прочности по формуле (8.17 [ 1 ] )
Условие прочности выполнено.
9.Выбор сорта масла
Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса на промежуточном валу в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение тихоходного колеса примерно на 10 мм. Объем масляной ванны определяем из расчета 0.25 дм3 масла на 1кВт передаваемой мощности: V=0.25*11=2.75 дм3. По таблице 10.8[1] устанавливаем вязкость масла. Для быстроходной ступени при контактных напряжениях 401,7 МПа и скорости v=2,8 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 28*10-6 м2/с. Для тихоходной ступени при контактных напряжениях 400,7 МПа и скорости v=1,05м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 34*10-6 м2/с.
Средняя вязкость масла
По таблице 10.10[1] принимаем масло индустриальное И-30А (по ГОСТ 20799-75).
Камеры подшипников заполняем пластическим смазочным материалом УТ-1(табл.9.14[1]), периодически пополняем его шприцем через пресс-масленки.
10.Посадки деталей редуктора
Посадки назначаем в соответствии с указаниями, данными в табл. 10.13 [1].
Посадка зубчатого колеса на вал H7/p6 по ГОСТ 25347-82.
Шейки валов под подшипники выполняем с отклонением вала k6.
Отклонения отверстий в корпусе под наружные кольца по H7.
Остальные посадки назначаем, пользуясь данными табл. 10.13[1].
11. Cписок литературы
1. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для техникумов .– М.: Машиностроение, 1980.–351 с.
2. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для техникумов. – М.: Высшая школа, 1991. – 432 с.: ил.
3. Палей М.А. Допуски и посадки: Справочник: В 2ч. Ч.1. – 7-е изд., - Л.: Политехника, 1991. 576с.: ил.
4. В.И.Анурьев Справочник конструктора-машиностроителя: т.1,2,3.-М.:Машиностроение, 1982г.576 с.,ил.
5. Еремеев В.К., Горнов Ю.Н. Курсовое проектирование деталей машин: Методическое пособие и задания к проектам для студентов заочной формы обучения всех технических специальностей. - И.: Изд-во ИрГТУ, 2004г. – 128 с.
