Разработка конструкции двухступенчатого коническо-цилиндрического редуктора

Эквивалентная нагрузка

.

Расчётная долговечность, млн. об.

Расчётная долговечность, ч

Рассмотрим правый подшипник: ; осевую нагрузку не учитываем.

.

Расчётная долговечность, млн. об.

Расчётная долговечность, ч

 
 
 
 

Ведомый вал.

Из предыдущих расчётов имеем:

 
 
 
 

Реакции опор:

в плоскости  XZ

 

в плоскости  YZ

 

Проверка: .

Суммарные реакции:

 

Рассмотрим правый подшипник: ; осевую нагрузку не учитываем .

.

Расчётная долговечность, млн. об.

Расчётная долговечность, ч

 
 

8. Проверка прочности  шпоночных соединений. 

Для передачи вращающих моментов применяем шпонки призматические со скруглёнными торцами  по СТ СЭВ 189-75 и вычерчиваем их:

Ведущий вал - Æ30 мм, b´h´l = 10´9´32 мм;

,

где    М_к – крутящий момент на валу;

d_к – диаметр колеса;

t₁ – глубина шпоночного паза на валу;

- допускаемое напряжение смятия.

Промежуточный вал - Æ40 мм, b´h´l = 12´8´50 мм;

;

Ведомый вал :

Æ65 мм, b´h´l = 16´10´80 мм;

;

Вал барабана - Æ48 мм, b´h´l = 16´10´80 мм;

. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

9. Проверочный расчёт  валов редуктора. 

    Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по отнулевому (пульсирующему).

    Уточнённый  расчёт состоит в определении  коэффициентов запаса прочности  n для опасных сечений и сравнений их с требуемыми значениями [n]. Прочность соблюдена при

    Будем производить расчёт для предположительно опасных сечений каждого из валов. 

Ведущий вал:

Материал  вала тот же, что и для шестерни, т. е. сталь 45, термообработка – улучшение. По [1, табл. 3.3] среднее значение

Предел  выносливости при симметричном цикле изгиба

Предел  выносливости при симметричном цикле  касательных напряжений

Изгибающие  моменты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях:

Момент  сопротивления

.

Амплитуда нормальных напряжений 

.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям 

,

Где, К_δ/ε_δ=2,65

Полярный  момент сопротивления

 

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

.

Коэффициенты  запаса прочности:

.

Общий коэффициент запаса прочности

. 

Промежуточный вал:

Материал  вала – сталь 45 нормализованная,

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба

Предел  выносливости при симметричном цикле  касательных напряжений

 

Сечение А-А. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки.

Изгибающие  моменты:

относительно  оси y ;

относительно  оси x .

Результирующий  изгибающий момент

.

Моменты сопротивления сечения нетто:

Амплитуда номинальных напряжений изгиба

.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных  напряжений

.

Коэффициенты  запаса прочности:

,

где   

= 1,6 – эффективный коэффициент нормальных напряжений по [1, табл. 6.5];

= 0,86 – масштабный фактор для  нормальных напряжений по [1, табл. 6.8];

,

где    

= 1,5 – эффективный коэффициент касательных напряжений по [1, табл. 6.5];

= 0,86 – масштабный фактор для  касательных напряжений по [1, табл. 6.8];

= 0,1 – для углеродистых сталей.

Общий коэффициент запаса прочности

. 

Сечение Б-Б. Концентрация напряжений вызвана напресовкой шестерни .Наибольшая Концентрация напряжений совпадает с краем шестерни х=43

 

Результирующий изгибающий момент в сечении

Момент  сопротивления 

. 

Амплитуда нормальных напряжений 

,

Полярный  момент сопротивления

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

. 

Коэффициенты  запаса прочности:

;

.

Общий коэффициент запаса прочности

. 
 

Ведомый вал:

Материал  вала – сталь 45 нормализованная,

Предел  выносливости при симметричном цикле  изгиба

Предел  выносливости при симметричном цикле  касательных напряжений

 

Сечение А-А. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки.

Изгибающие  моменты:

относительно  оси y ;

относительно  оси x .

Результирующий  изгибающий момент

.

Моменты сопротивления сечения нетто:

Амплитуда номинальных напряжений изгиба

.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных  напряжений

.

Коэффициенты  запаса прочности:

,

где   

= 1,59 – эффективный коэффициент нормальных напряжений по [1, табл. 6.5];

= 0,74 – масштабный фактор для  нормальных напряжений по [1, табл. 6.8];

= 0,15 – для углеродистых сталей;

,

где    

= 1,49 – эффективный коэффициент касательных напряжений по [1, табл. 6.5];

= 0,74 – масштабный фактор для  касательных напряжений по [1, табл. 6.8];

= 0,1 – для углеродистых сталей.

Общий коэффициент запаса прочности

. 

Сечение Б-Б. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки.

Изгибающий  момент

.

 Осевой момент сопротивления сечения

. 

Амплитуда номинальных напряжений изгиба

. 

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных  напряжений

.

Коэффициенты  запаса прочности:

,

,

Общий коэффициент запаса прочности

. 

Сечение В-В. Концентрация напряжений обусловлена переходом от Æ55мм к Æ50мм: при и коэффициенты концентрации напряжений . Масштабные факторы .

Осевой  момент сопротивления сечения

. 
 

Амплитуда нормальных напряжений

,

где M_XY = 454,3´10³ Н*мм – изгибающий момент (эпюр моментов в схеме вала).