r/>
9. Розрахунок шпонкових з'єднань
В
9.1. Підбір шпонок для швидкохідного валу
Для консольної частини валу по таб. 8.9 [1, стор 169] підбираємо по діаметрі вала d В1 = 16 мм призматичну шпонку b 'h = 5' 5 мм. Довжину шпонки приймаємо з ряду стандартних довжин так, щоб вона була менше довжини посадкового місця вала l М1 = 18 мм на 3 ... 10 мм і перебувала в межах граничних розмірів довжин шпонок.
Приймаються l = 14 мм - довжина шпонки з округленими торцями. t 1 = 3; момент на ведучому валу Т 1 = 24 * 103мм;
Допустимі напруги зминання визначимо в припущенні посадки шківа пасової передачі виготовленого з чавуну, для якого [s см ] = 60 ... 90 МПа. Обчислюємо розрахункове напруження зминання:
(9.2)
В
Остаточно приймаємо шпонку 5 '5' 14
Позначення: Шпонка 5 '5' 14 ГОСТ 23360 - 78
9.2. Підбір шпонок для консольної частини тихохідного валу
Для консольної частини валу по таб. 8.9 [1, стор 169] підбираємо по діаметрі вала d В1 = 28 мм призматичну шпонку b 'h = 8' 7 мм. Довжину шпонки приймаємо з ряду стандартних довжин так, щоб вона була менше довжини посадкового місця вала l М2 = 26 мм на 3 ... 10 мм і перебувала в межах граничних розмірів довжин шпонок.
Приймаються l = 20 мм - довжина шпонки з округленими торцями; t 1 = 4; момент на відомому валу Т 1 = 116,4 * 103мм;
Допустимі напруги зминання визначимо в припущенні посадки напівмуфти виготовленої з стали, для якої [s см ] = 100 ... 150 МПа. Обчислюємо розрахункове напруження зминання:
В
Остаточно приймаємо шпонку 8 '7' 20
Позначення: Шпонка 8 '7' 20 ГОСТ 23360 - 78
10. Уточнений розрахунок валів.
Швидкохідний вал
10.1.Так як швидкохідний вал виготовляють разом з шестернею, то його матеріал відомий - сталь 45, термообробка - поліпшення. p> За таб. 3.3 [1, стор 34] при діаметрі заготовки до 90 мм (у нашому випадку d а1 = 37 мм) середнє значення s в = 780 МПа
Межа витривалості при симетричному циклі вигину:
s -1 В»0,43 В· s в (10.1)
s -1 = 0,43 В· 780 = 335 МПа
Межа витривалості при симетричному циклі дотичних напруг:
t -1 В»0,58 В· s -1 (10.2)
t -1 = 0,58 В· 335 = 193 МПа
10.2. Перетин А - А.
Це перетин при передачі обертаючого моменту від електродвигуна через муфту розраховуємо на кручення. Концентрацію напружень викликає наявність шпоночно канавки. p> Коефіцієнт запасу міцності по дотичних напруг:
(10.3)
де амплітуда і середня напруга отнулевого циклу
(10.4)
При d = 16 мм, b = 5 мм, t 1 = 3 мм по таб. 8.9 [1, стор 169]
В В В
Приймаємо: k t = 1,68 по таб. 8.5 [1, стор 165], e t = 0,83 по таб. 8.8 [1, стор 166], y t = 0,1 см [1, стор 164 і 166]. <В
10.3. Перетин А - А.
Діаметр вала в цьому перетині 20 мм. Концентрація напружень обумовлена ​​посадкою підшипника з гарантованим натягом: k s /e s = 3,0, k t /e t = 2,2 по таб. 8.7 [1, стор 166]. Коефіцієнти y s = 0,2; y t = 0,1 см.
Згинальний момент М І = 172,1 Н В· м. Крутний момент Т 1 = 75,3 Н В· м.
Осьовий момент опору:
(10.6)
мм 3
Амплітуда нормальних напруг:
(10.7)
В
Полярний момент опору:
W P = 2 В· W = 2 В· 4,2 В· 10 3 = 8,4 В· 10 3 мм 3
Амплітуда і середнє напруження циклу дотичних напруг:
(10.8)
В
Коефіцієнт запасу міцності по нормальних напруг:
(10.9)
В
Коефіцієнт запасу міцності по дотичних напруг:
(10.5)
В
Результуючий коефіцієнт запасу міцності на ділянці А - А:
(10.10)
В
Міцність на даній ділянці забезпечена.
Так як на ділянці А - А діє найбільший згинальний і крутний моменти при діаметрі 35 мм і міцність забезпечується, то перевірка міцності інших ділянок з великим діаметром і меншими діючими згинальними моментами не потрібно.
Тихохідний вал
В
10.4. Матеріал веденого вала сталь 45, термообробка - нормалізація.
За таб. 3.3 [6, стор 34] середнє значення s в = 570 МПа
Межі витривалості за формулами 10.1 і 10.2: <...
