l = 0.5l3 + l4 + 0.5l5 = 25 + 200 + 25 = 250мм
l1 = 0.5l5 + l6 + 0.5l7 = 25 + 20 + 75 = 120мм
Определение опорных реакций.
где α = 20° - угол зацепления;
Определение изгибающих моментов.
3.2 Выбор материала вала: [1, c.173]
Сталь 45 нормализованная, для которой:
[σ]в= 610 МПа - временное сопротивление
[σ]т= 360 МПа - предел текучести
Рассчитаем для стали 45: [2, с.388]
3.3 Расчет суммарного изгибающего момента в наиболее нагруженном сечении вала.
Наиболее нагружено будет сечение на опоре В:
Суммарный изгибающий момент:
Найдем эквивалентный момент по 3 гипотезе прочности: [2, c.376]
3.4 Определение диаметров участков вала.
Диаметр хвостовика вала под муфту определим из расчета на кручение:
к-т 1.05 учитывает ослабление сечения вала шпоночной канавкой
Принимаем:
dk1= 100мм
dп= 110мм - диаметр вала под подшипниками
dкп = 105мм - промежуточный диаметр между хвостовиком и подшипниками
dб= dk+ 2h = 100 + 20 = 120мм - диаметр буртика (h=10мм, [1, табл.14.7])
Определим радиус галтелей: [2, c.369]
R1 = R2 = R3 = R4 = 2мм
R5 = 3мм
R6 = 8мм
3.5 Проверим диаметр вала в опасном сечении:
d < dп = 110мм - оставляем dп= 110мм
3.6 Выбираем шарикоподшипники радиальные однорядные (средняя серия):
322 ГОСТ 8338 – 57 с параметрами:
d = 110мм - внутренний диаметр;
D = 240мм - внешний диаметр;
В = 50мм -
3.7 Определим диаметр вала dк2 под колесом:
Найдем эквивалентный момент по 3 гипотезе прочности: [2, c.376]
- допускаемое напряжение [2, c.376]
Принимаем dк2 = 100 мм
3.8 Найдем нормальные напряжения в наиболее нагруженном участке вала (d=110мм):
[2, c.378]
где 
3.9 Найдем касательные напряжения для опасного сечения вала:
[2,
c.379]
где 
3.10 Эффективные к-ты концентрации напряжений для стали 45 с пределом прочности менее 700 МПа: [2, табл.13.2]
Масштабные факторы для вала d = 110мм: [2, табл.13.3]
Коэффициенты, учитывающие влияние постоянной составляющей цикла для среднеуглеродистых сталей: [2, табл.13.4]
К-т запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
[2, с.378]
[2, с.378]
Общий к-т запаса прочности:
[2,
с.377]
n > [n] – обеспечена достаточная прочность и жесткость вала
где [n] = 1.3 – 1.5 – требуемый к-т запаса для обеспечения прочности.
[n] = 2.5 – 4 – требуемый к-т запаса для обеспечения жесткости.
3.11 Проверка при двукратных перегрузках:
К-т запаса по сопротивлению пластическим деформациям:
[2,
с.379]
nT > [nT]
где [nТ ] = 1.3 – 1.5 – требуемый к-т запаса прочности по текучести.
Вывод: прочность и жесткость вала обеспечена как в обычных режимах так и при двукратных перегрузках.
3.12 Для соединения вала с колесом используем шпонку призматическую с параметрами: [2, табл.4.1]
сталь 45
b = 28мм
h = 16мм
t = 10мм
t1 = 6.4мм
lp = 110мм
Рассчитаем шпонку на смятие:
= 100 МПа для ст.45 [1, c.48]
- условие прочности шпонки на смятие выполняется.
3.13 Для соединения вала с муфтой используем шпонку призматическую с параметрами: [2, табл.4.1]
b = 28мм
h = 16мм
t = 10мм
t1 = 6.4мм
lp = 70мм
4 Расчет кулачковой муфты, соединяющей вал двигателя с ведущим валом червячного редуктора.
4.1 Выбор материала: [1, табл.9.6]
Выбираем сталь ст. 45 улучшенную твердостью 200НВ для которой:
[σ]в= 690 МПа - предел прочности
[σ]т= 400 МПа - предел текучести
[σ]F= 510 МПа - допустимое сопротивление при изгибе
4.2 Выбираем муфту кулачково-дисковую 55 МН 2701 – 61 со следующими
параметрами: [2, табл.16.7]
dв = 55мм
Mp= 1250Нм
D = 150мм
L = 240мм
D0= 95мм
H = 69мм
h = 25мм
4.3 Выбор шпонки
Для соединения муфты с валами выбираем шпонку со следующими параметрами: [2, табл.4.1]
b = 16мм
h = 10мм
t = 6мм
t1 = 4.3мм
lp = 50мм - по ГОСТ 8789 – 68 [2, c.95]
4.4 Расчет кулачков на смятие по удельному давлению на поверхность.
где ТР = 2Т1
- прочность кулачков на
смятие обеспечена [2, c.479]
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.