Расчет соединения вал-звездочка

Для заданного диаметра вала

d_в1=56 мм.;

b =16 мм.;

h =10 мм.;

t₁ =6 мм.;

ℓ =63 мм,

σ_см = =85,82 МПа

что меньше предельно допустимых

Принимаем шпонку 16х10х63 ГОСТ 23360-78.

10 Уточнённый расчёт вала

Производим расчет ведомого вала только в одном сечении – под зубчатым колесом.

Материал вала – сталь 45 нормализованная, предел прочности

σ_в=570МПа, [1, с. 34, табл. 3.3].

Определяем предел выносливости при симметричном цикле изгиба:

, (79)

МПа.

Определяем предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений:

(80)

МПа.

Исходные данные:

d_к2– диаметр вала под зубчатым колесом, d_к2=71мм, (ПЗ,п3);

М₂ – крутящий момент на втором валу, Т₂=451,75 Н·м, (ПЗ,п1);

M_и – суммарный изгибающий момент под колесом, M_и Н·м Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки, поэтому коэффициенты К_σ=1,59 и К_τ=1,49, [1, с. 165, табл. 8.5].

Масштабные факторы ε_σ=0,82 и ε_τ=0,70, [1, с.166, табл. 8.8].

Коэффициенты ψ_σ=0,15 и ψ_τ=0,1, [1, с.163, 166].

Определяем момент сопротивления кручению:

(81)

где b – ширина шпонки, b=20 мм;

t₁=7,5 мм – глубина паза вала, [1,с.169].

W_кнетто= 3,14·71³/16 – 20·7,5(71-7,5)² /2·71=65980 мм³

Определяем момент сопротивления изгибу:

(82)

W_нетто= 3,14·71³/32 –20·7,5(71-7,5)² /2·71=30860 мм³

Определяем амплитуду и среднее напряжение цикла касательных напряжения:

, (83)

τ_v=451,75∙10³/2·65980=3,8 МПа

Определяем амплитуду нормальных напряжений изгиба:

(84)

σ_v=451,75·10³/30860=8,18 МПа.
Среднее напряжение σ_m=0.

Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

(85)

S_σ=246/(1,59·8,18/0,82)=17,6.

Определяем коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

(86)

S_τ= 18,73.

Определяем результирующий коэффициент запаса прочности:

S= , (87)

S= =2,8.

11 Посадки зубчатого колеса, звёздочки и подшипников

Посадки назначены в соответствии с указаниями, данными в таблице 3.37 [МУ].

Посадка зубчатого колеса на вал по ГОСТ 25347-82.

Посадка звёздочки цепной передачи на ведомый вал редуктора

Шейки валов под подшипники выполняем с отклонением вала js6. Отклонения отверстий в корпусе под наружные кольца по Н7.

Посадка мазеудерживающих колец Н7/ js6.

Посадка муфты на ведущий вал редуктора Н7/k6.

Остальные посадки назначаем, пользуясь данными таблицы 3.37 [МУ].

Дата добавления: 2015-10-13