Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А-А
Сечение К-К. Концентрация напряжения обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягиванием /
, , [1, таб.8.8]; [1, стр.163 и 166]Изгибающий момент
Осевой момент сопротивления при d=45мм.
Полярный момент сопротивления
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения К-К
Сечение Л-Л. Это сечение при передачи вращающего момента от ведомого вала через муфту.
Концентрация напряжения обусловлена переходом от ш 45мм к ш38мм /1, таб.8.5/:
, , /1, таб.8.8/; /1, стр.163 и 166/.Внутренние силовые факторы те же, что и для сечения К-К
Осевой момент сопротивления сечения при d=38мм.
Полярный момент сопротивления
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
Коэффициент запаса прочности
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения Л-Л
Сечение Б-Б. Концентрация напряжения обусловлена наличием шпоночной канавки /1, таб.8.5/:
, , /1, таб.8.8/; /1, стр.163 и 166/.Изгибающий момент
Момент сопротивления изгибу сечения нетто при d=38мм, b=10мм, t1=5мм
Момент сопротивления кручению сечения нетто
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
Коэффициент запаса прочности
Коэффициент запаса прочности
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения Б-Б
Результаты поверки сводим в таблицу:
Таблица 4.
Сечение | А-А | К-К | Л-Л | Б-Б |
Коэффициент запаса S | 9.39 | 5,05 | 2.9 | 3.18 |
2.8 Подборка и расчет муфт
Муфты выбираем по расчетному моменту и диаметру вала по формуле
(9.1[1,с.170])где К- коэффициент, учитывающий эксплуатационные условия, его значение определим по таблице (9.3[7,с.172]) К=1.25
Мном – вращающий момент на валу, Н . м
[M]- допустимый момент для муфты, Н . м
Ведущий вал:
М1 =52.3 Н . м d1 =38 мм
Принимаем муфту втулочно-пальцевую (МУВП) по ГОСТ 21424-75 для которой [M]=250 H×м
Выбираем муфту МУВП 250
n=4000 об/мин
lцикл =58 мм-длинна полумуфты
lВТ =28 мм- длинна упругой муфты
Z=6- число пальцев
d0 =28 мм- диаметр упругой втулки
L=121 мм- диаметр муфты Д= 140 мм- диаметр муфты Д0 =105 мм- диаметр расположения пальцев С=(3…5)мм- зазор между полумуфтами dп =14мм- диаметр пальца.
Упругие элементы муфты проверяем по напряжениям смятия в предложении равномерного распределения нагрузки между пальцами по формуле
где [s]см=2 Н/мм2 , допускаемое напряжение смятия.
Пальцы муфты, изготовлены из стали 45 ГОСТ 2050-74 рассчитывают на изгиб по формуле
где [s]u – допускаемое напряжение изгиба Н/мм2 определяется по формуле
где sm – предел текучести материала пальцев Н/мм2 по таблице 3.3(1,с.28)sm =440 Н/мм2 тогда
Условие прочности выполнено.
Ведомый вал:
М2 =52.3 Н . м d2 =38мм
Где [M]=500H×м
n=4000об/мин
lцикл =82мм-длинна полумуфты
dп =14мм- диаметр пальца
lВТ =28мм- длинна упругой муфты
Z=8- число пальцев
d0 =28мм- диаметр упругой втулки
L=169мм- диаметр муфты
Д= 170мм- диаметр муфты
Д0 =130мм
С=(3…5)мм- зазор между полумуфтами
Проверяем упругую муфту по напряжениям смятия
Пальцы муфты, изготовлены из стали 45 ГОСТ 2050-74 рассчитывают на изгиб
Условие прочности выполнено.
2.9 ВЫБОР СОРТА МАСЛА
Смазывание зубчатого зацепления производится погружением зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10мм. Определим объем масляной ванны,
исходя из расчета 0,25 дм3 масла на 1 кВт передаваемой мощности: Ртр × 0,25,где: Ртр – требуемая мощность электродвигателя .
По таблице 8.8 [1, c.164] определяем вязкость масла в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости.
При средней окружной скорости v = 2,19 м/с < 5м/с принимаем кинематическую вязкость масла равной n = 118 cCт.
По таблице 8.10 [1, c.165] выбираем в зависимости от вязкости масло индустриальное И-100А по ГОСТ 20799–75.
Уровень масла контролируется при работе редуктора закрытым жезловым. Подшипники смазываем пластичной смазкой, которую закладывают в подшипниковые камеры при сборке. Периодически смазку пополняют шприцем через пресс-масленки. Сорт смазки УТМ 7.15 [1, c.132].
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.