ання 1:; для шпонки виконання 2:; для шпонки виконання 3:,
l - Повна довжина шпонки, b - ширина шпонки, h - висота шпонки, мм,
t 1 - Глибина паза валу, мм,
d - Діаметр валу, мм. p> [ s см ] = 60 ... 100 МПа - допустиме напруження зминання для сталі.
Отримуємо
ВЈ [ s см ].
Під шестернею швидкохідноговала
Шпонка 10 '8 '32 ГОСТ 23360-78.
ВЈ [ s см ].
Під шестернею і під колесом проміжного валу однакові шпонки
Шпонка 8 '7 '50 ГОСТ 23360-78.
ВЈ [ s см ].
Під колесом тихохідного валу
Шпонка 16 '10 '70 ГОСТ 23360-78.
В
ВЈ [ s см ].
Під муфтою
Шпонка 2-12 '8 '80 ГОСТ 23360-78.
ВЈ [ s см ].
Всі шпонки придатні для використання за напруженням зминання.
7. Уточнений розрахунок валів
В якості матеріалу для валів вибираємо сталь 40Х, характеристики якої наведено в табл. 7.1 [1, стор 268]. br/>
Таблиця 7.1 - Механічні характеристики матеріалу валів
Характеристика
Значення
Твердість поверхні, НВ
217
Межа міцності, МПа
980
Межа текучості, МПа
780
Межа витривалості по вигину, МПа
600
Межа витривалості по крутінню, МПа
320
Швидкохідний вал
Користуючись розрахунковою схемою (рис. 5.1) будуємо епюри згинаючих і обертального моментів (рис. 7.1). Потім знаходимо небезпечні перерізу валу для яких виробляємо уточнений розрахунок.
В
Рис. 7.1. Епюри згинальних і крутних моментів для швидкохідного валу
Найбільш небезпечним буде перетин у місці канавки під стопорне кільце для фіксації підшипника в лівій опорі, так як у ньому діє згинальний момент і крутний момент, а також є концентратор напружень у вигляді канавки.
Небезпечне перетин розташоване в 55 мм від лівого кінця валу. У ньому діє згинальний момент М виг = F кл.рем * 55 = 836,84 * 55 = 46026 , 28 Н В· мм.
Зробимо уточнений розрахунок для небезпечногоперетину.
Момент опору вигину по формулою
(7.1)
де d m = 30 мм - діаметр валу;
r = 0,75 мм - глибина канавки. p> Отримуємо
мм 3 .
Амплітудні напруги вигину:
В
s а = М виг / W Ін = 46026,28 /2271,51 = 20,26 МПа. (7.2)
Коефіцієнт зниження витривалості деталі в перерізі
(7.3)
де k s = 2,0 - Коефіцієнт концентрації напружень по вигину [1, стор 76];
k d = 0,81 - коефіцієнт впливу абсолютних розмірів перетину;
k F = 0,84 - коефіцієнт впливу параметрів шорсткості поверхні;
k v = 1 - коефіцієнт впливу поверхневого зміцнення.
Отримуємо
.
Коефіцієнт запасу міцності вала за нормальними напруженням
В (7.4)
де s -1 = 600 МПа - межа витривалості гладких циліндричних зразків при симетричному циклі вигину [1, стор 268].
Отримуємо
В
s s = 600/(20,26 * 2,67) = 11,09. br/>
Момент опору крученню:
(7.5)
Амплітудні напруги кручення:
(7.6)
t а = 0,5 * 47,58 * 1000/4543, 02 = 5,24 МПа. br/>
Коефіцієнт зниження витривалості деталі в перерізі при крученні
(7.7)
де k t = 1,65 - Коефіцієнт концентрації напружень по крученню [1, стор 76];
k d = 0,81 - коефіцієнт впливу абсолютних розмірів перетину;
k F = 0,84 - коефіцієнт впливу параметрів шорсткості поверхні; k v = 1 - коефіцієнт впливу поверхневого зміцнення.
Отримуємо
.
Коефіцієнт запасу міцності вала по дотичним напруженням
В (7.8)
де t -1 = 320 МПа - межа витривалості гладких циліндричних зраз...
