Привод червячно-цепной. Определение динамической грузоподъемности и долговечности подшипников, страница 14

1)  Определяем напряжения в опасных сечениях вала.

а) Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, при котором амплитуда напряжений:

                                       Н/мм²,   [3, c. 255]                              где  Н∙м (см. п. 9.3.2, с. 19 - 20);

 мм³, где  - диаметр 3-й ступени (см. конструктивную компоновку редуктора),  мм и  мм (см. п. 12.1.1, с. 26).

б) Касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу, при котором амплитуда цикла:

                                   Н/мм²,  [3, c. 255]                                         где T = 249,76Н∙м (см. п. 3, табл. 1, с. 5);

 мм³, где  - диаметр 3-й ступени (см. конструктивную компоновку редуктора),  мм и  мм (см. п. 12.1.1, с. 27).

2)  Определяем коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчётного сечения вала[3, c. 256-257]:

                                                                                 

                     ,                                 где  и  [3, табл. 11.2, с. 258];  [3, табл. 11.4, с. 258].

3) Определяем пределы выносливости в расчётном сечении вала[3, c. 259]:

                                       Н/мм²                                

                                       Н/мм²,                                    где  Н/мм² и  Н/мм² – пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения (см. п. 8.1, с. 12).

4)Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям [3, c. 259]:

,                                                    

                                         .                                               

5) Определяем общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении[3, c. 259]:

                                      ,                                  что допустимо.

12. РАСЧЁТ И ВЫБОР СОЕДИНЕНИЙ С ДЕТАЛЯМИ

12.1 ВЫБОР ШПОНКИ

Шпонки применяются для соединения валов с червячным колесом, элементом  клиноремённой передачи и муфтой. Используют в основном призматические шпонки, изготовленные из стали 45. Если на валу предусмотрено несколько шпоночных пазов, то для удобства фрезерования их располагают на одной образующей вала и выполняют одной ширины, выбранной по меньшему диаметру. 

12.1.1 СОЕДИНЕНИЕ ВАЛА С ЧЕРВЯЧНЫМ КОЛЕСОМ

Длина шпонки должна быть меньше на 5…10 мм длины ступицы колеса l_ст.

Таким образом выбранная шпонка будет обладать следующими характеристиками

[3, табл. K42, с. 427 – 428]:

Характеристики шпонки

Диаметр вала	Сечение шпонки		Фаска	Глубина паза		Длина
				вала	ступицы
50	14	9	0,5	5,5	3,8	50

12.1.2 СОЕДИНЕНИЕ ВАЛА С ПОЛУМУФТОЙ

Длина шпонки должна быть на 5…10 мм меньше длины полумуфты, которая равна (см. п. 8.5, с. 14):

мм.

Таким образом выбранная шпонка будет обладать следующими характеристиками

[3, табл. K42, с. 427 – 428]:

Характеристики шпонки

Диаметр вала	Сечение шпонки		Фаска	Глубина паза		Длина
				вала	ступицы
45	14	9	0,5	5,5	3,8	50

12.2 ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ ШПОНОК

Призматические шпонки, применяемые в проекте, проверяют на смятие. Проверка производится по следующему условию прочности, формуле [3, c. 251]:

                                               ,                                                       где а) - окружная сила на колесе или червяке, Н (см. п. 7.1, табл. 4, с. 12);