Проверка прочности шлицевых и шпоночных соединений

 

Шпонки призматические

Материал шпонки: сталь 45 чисто тянутая

Предел текучести материала шпонки s_в >600 Н/мм² см. параграф 8.4 [1]

Допускаемое напряжение смятия [s]_см = 70 МПа

1) Ведомый вал

диаметр вала d₂ = 28 мм

длина l = 32 мм

высота шпонки h = 7 мм

ширина шпонки b = 8 мм

глубина паза вала t₁=4,0 мм

втулки t₂=3,3 мм

Проверочный расчет на смятие

Напряжения смятия и условия прочности определяем по формуле (п. 3.3) [7]

 

s_см^max=2ЧT / dЧlЧ(h- t1) < [s_см]                                            (4.7.1)

 

Т - передаваемый вращающий момент (см. п. 3) (НЧмм)

d - диаметр вала в месте установки шпонки (см. выше) (мм)

h - высота шпонки (см. выше) (мм)

b - ширина шпонки (см. выше); (мм)

l - длина шпонки (см. выше) (мм)

[s_см] - допускаемое напряжение смятия при стальной ступице:

Рассчитываем по формуле (4.7.1):

 

s_см^max = 2^.58940/28 ^. 32 ^. (7 - 4) = 43 МПа

 

3аключвние: проверочный расчет шпонки на смятие показал, что напряжение смятия не превосходит допустимого значения. Использование шпонок данного типа и с данными геометрическими параметрами вполне допустимо в рамках проектируемой передачи.

Проверка опасных сечений быстроходного вала 5hmhffyrw3ZY754FV7THH

 

Определение точек приложения радиальных нагрузок на валу (расстояний L_{1 и} L₂)

Определим расстояние от внутреннего кольца подшипника до точки приложения нагрузки

 

 

(см. формулу 9.11 [1])

Коэффициенты T,d,D,e, - размеры подшипника см. выше

 

а = 16.3

 

Расстояния L₁ и L₂ (определяем из первого этапа компоновки редуктора)

 

L₁ = L₂ = 61 мм

 

Материал вала

Сталь 45 . Термическая обработка – улучшение

Среднее значение s_в = 780 Мпа

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба

 

s_-1 @ 0,43 *s_в

s_-1 = 0,43*780 = 335 Мпа

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений t_-1 = 0.58*s_-1

 

t_-1 = 0,58*335 = 193 Мпа

 

а)Сечение А-А

Это сечение при передаче вращающего момента от электродвигателя через муфту расчитываем на кручение

 

 

Коэффициент запаса прочности (см. формулу 8.19 [1])

 

 

Aмплитуда нормальных напряжений кручения

W_k – момент сопротивления кручению

 

 

b – ширина шпонки

t₁ – глубина паза

 

W_k = 3,14*26³/16-8*4*(26-4)²/2/26 = 3151 мм³

t_u = t_m = 41446/2/3151 = 6.6 МПа

Из таблиц 8.5 ; 8.8 [1]

 

k_t = 1.68

e_t = 0.79

 

Для принятого материала вала y_t = 0.1

 

S = S_t = 13.6

 

Такой большой запас прочности обьясняется необходимостью увеличения диаметра под стандартную муфту.

Заключение: прочность в сечении А-А обеспечена

б) Сечение B-B

Принимаем диаметр вала d @ d_f1 @32 мм

 

 

Коэффициент запаса прочности

 

 

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

Коэффициенты :

 

y_t =0.1; и y_s =0.2 (см стр 163 и стр166 [1])

k_s =1.78; k_t = 1.67 (см. табл. 8.6 [1])

e_s = 0.90; e_t = 0.76 (см. табл. 8.8 [1])

Изгибающий момент в горизонтальной плоскости

 

М_x=R_xII*L₂

М_x= 506,8*61 = 68076 Н*мм

 

Изгибающий момент в вертикальной плоскости

 

М_y=R_yII*L₂

М_y= 331,4*61 = 30915 Н*мм

 

Суммарный изгибающий момент

 

 Н*мм

 

Момент сопротивления кручению

 

W=3,14*32³/32 = 3215 мм³

 

Aмплитуда нормальных напряжений изгиба

 

s_u = 23.2 МПа

 

Среднее напряжение цикла нормальных напряжений

s_m = 566,8/3,14/32²*4 = 0.71 МПа

 

В дальнейших расчетах не учитываем (величина пренебрежимо мала)

 

S_s = 7.3

 

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

 

 

Aмплитуда нормальных напряжений кручения

 

 

W_k – момент сопротивления кручению

W_k = 3,14*32³/16 = 6430 мм³

t_u = t_m = 41446/2/6430 = 3.2 МПа

S_t = 28.5

S=7.0

 

Заключение: прочность в сечении В-В обеспечена

 

---

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 307; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!