Проектирование редуктора (стр. 15 из 17)

Определяем амплитуды напряжений цикла в опасном сечении:

= = M/W; М = = = 423,12

= 423,12 10 /21195 = 20 Н/мм

= /2 = М /(2W ) = 795,83 10 /(2 42390) = 9,39 Н/мм

Сечение Д – место установки подшипника. Концентратор напряжений в сечении Д – посадка с натягом. По табл. 12.19 [1, с. 283] имеем:

К

/К = 4,7 0,9 = 4,23; К /К = 2,8 0,9 = 2,52

Посадочную поверхность вала под подшипник шлифуют (R

= 1,25 мкм):

К

= 0,89; К = 0,93 (табл. 12.14 [1, с. 281])

Поверхность вала примем без упрочнения: К

= 1 (табл. 12.15 [1, с. 281])

Коэффициенты снижения предела выносливости:

К

= (К /К + 1/ К – 1)/ К = (4,23 + 1/0,89 – 1)/1 = 4,35

К

= (К /К + 1/ К – 1)/ К = (2,52 + 1/0,93 – 1)/1 = 2,6

Пределы выносливости вала:

= /К = 410/4,35 = 94,3 Н/мм ; = /К = 230/2,6 = 88,5 Н/мм

Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям:

S

= / = 94,3/20 = 4,72

S

= /( + ) = 88,5/ (9,39 + 0,038 9,39) = 9,1

где

= /К = 0,1/2,6 = 0,038

Коэффициенты запаса прочности в сечении Д:

S =

= = 4,19 > [S] = 2,5

Следовательно, сопротивление усталости вала в сечении Д обеспечено.

8.4 Расчет сечения Г на статистическую прочность

В качестве материала червяка была принята сталь марки 40Х, закалка витков архимедова червяка с нагревом ТВЧ, поверхностная твердость 48…53HRC

= 900 Н/мм ; = 750 Н/мм ; = 410 Н/мм ; = 450 Н/мм ; =240Н/мм ; = 0,1

М

= К = 2,6 = 1185 Н м

Момент сопротивления сечения вала:

W =

= = 6280 мм (d = 40 мм)

W

= 2W = 2 6280 = 12560 мм

Нормальное напряжение в рассматриваемом сечении:

= = = 188,7 Н/мм

М

= М 2,6 = 55,3 2,6 = 143,8 Н м

Касательное напряжение в рассматриваемом сечении:

= = = 11,4 Н/мм

Частные коэффициенты запаса прочности:

S

= / = 750/188,7 = 3,97; S = / = 450/11,4 = 39,5

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:

S

= = 3,95 > [S ] = 2,0