Определение фактического коэффициента запаса прочности штока паровой машины, проверка условия прочности для данного штока, страница 5

Вт.

Мощность на валу I определим по формуле

,                                                          (3.3)

где - коэффициент полезного действия привода (КПД).

 равен произведению частных КПД передач, входящих в кинематическую схему

                                    (3.4)

Значение КПД механических передач принимаем равные: ; [4, c.5].

Тогда равен =0,99∙0,97∙0,99∙0,95∙0,99=0,894.

Подставляя численные значения в выражение (3.3), получаем

 Вт.

Угловая скорость вала I равна

рад/с

Крутящий момент на валу I определяется по формуле (3.1) и равен

Н∙м.

Мощность найдем по формуле

Вт                         (3.5)

Определим передаточные числа  и , исходя из условия

1,4                                                        (3.6)

                                               (3.7)

                                                          (3.8)

                                                         (3.9)

Найдем по формуле

Подставляем численные значения в форумы (3.8), (3.9)

.

Следовательно, частота вращения вала II равна

об/мин.

Угловую скорость определим по формуле (3.2)

рад/с.

Крутящий момент на валу II находится по формуле (3.1) и равен

Н∙м

Результаты вычислений сведены в табл. 3.1

Таблица 3.1

Данные по валам

Вал	U	T,Н∙м	n,об/мин	N,Вт
I	4,54 3,24	98,3	1400	14400
II		431	308	13800
III		1200	95	12900

3.2. Расчет косозубой цилиндрической передачи

3.2.1. Проектировочный расчет передачи по контактной выносливости зуба

Задачей раздела является определение всех размеров косозубой цилиндрической передачи.

Вероятный вид разрушения – усталостное выкрашивание.

Критерий расчета – контактная выносливость.

Межосевое расстояние  найдем по формуле

,                                       (3.10)

где - для косозубых передач [4, с.32]; - передаточное число для быстроходной передачи; - момент на колесе 2, Н∙м (в данном случае это крутящий момент Н∙м  Н∙м); - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца; - расчетное допускаемое напряжение, Н/мм ; - коэффициент относительной ширины венца.

Величину для косозубых передач принимаем равную  [4, c.33] . Коэффициент для симметричного расположения зубчатых колес относительно опор при твердости поверхности зубьев HB=230 (<350) принимаем равный  [4, c.32].

Для косозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение [4, c.35]

,                                          (3.11)

где  и  - допускаемые контактные напряжения соответственно шестерни и колеса, Н/мм.

 и  определим по формуле [4, c.33]

 ,                                              (3.12)

где - предел контактной выносливости при базовом числе циклов, Н/мм; - коэффициент долговечности; - коэффициент безопасности; i =1,2.

Учитывая, что НВ =230 (<350), найдем по формуле [4, c.34]

,                                                            (3.13)

где , а

Тогда Н/мм,  Н/мм.

Число циклов нагружения определяется как

,                                                        (3.14)

где - частота вращения вала, об/мин; - ресурс, час.

Подставляя в выражение (3.14) численные выражения, получаем

Базовое число циклов равно [4, c.34]. Сравнивая значения чисел циклов нагружения и базового числа циклов, получаем . Тогда принимаем  [4, c.33].

 выбираем равное =1,1 [4, c.33].

Вычислим значения

 Н/мм

 Н/мм

Тогда по формуле (3.11)  равняется

 Н/мм.

Подставляя численные значения в выражение (3.10), получаем

мм.