2.3 [1]);
(табл. 2.9 [1]);
Міцність зубів на контактну втому забезпечена.
4. Розрахунок шпинделя
. 1 Розрахунок діаметрів шпинделя
Діаметр шпинделя визначаємо за формулою:
,
Отримане значення округляємо до стандартного значення d=50 мм;
Отримане значення округляємо до стандартного значення dn=60 мм;
,
Отримане значення округляємо до стандартного значення d=70 мм;
;
Де: d - діаметр валу під муфту;
d п - діаметр валу під підшипником;
dk - діаметр валу під колесом;
d бп - діаметр буртика підшипника;
r - координата фаски підшипника;
t - висота буртика;
- момент на шпинделі.
4.2 Вибір матеріалу шпинделя
Вал має шліци, по яких переміщається блок зубчастих коліс z 15 -z 16. Вал обертається в підшипниках кочення. Для забезпечення достатньої зносостійкості тертьових поверхонь приймаємо сталь 20Х.
Термообробка - цементація і гарт тертьових поверхонь до HRC58-62.
Механічні властивості цієї сталі:
·? в=6500 кг/см 2;
·? т=4000 кг/см 2;
· Межа витривалості при симетричному циклі вигину?- 1=3000 кг/см 2;
· Межа витривалості при крученні?- 1=1600 кг/см 2;
· Коефіцієнт? ? =0,05;
· Коефіцієнт? ? =0.
. 3 Основний розрахунок шпинделя
Крутний момент передається валом (max).
Окружна сила: Н;
Радіальна сила; Н;
Вертикальна площина
Рис.18.
;
;
Знайдемо реакції опор:
Н;
;
;
Н;
Момент на валу:
Н · м;
Горизонтальна площина
Рис.19.
;
;
Знайдемо реакції опор:
Н;
;
;
Н;
Момент на валу:
Н · м;
Максимальний згинальний момент:
;
Знаходимо реакції опор:
;
Розраховуємо максимальні напруження при згині і крученні? m і? m:
Для вала застосуємо термічно оброблювану середньовуглецеву сталь 45.
;
;
де: - момент опору при згині;
- момент опору при крученні.
м 3;
м 3;
Підставляючи отримані значення у формули одержимо:
Н/м 2;
Н/м 2.
Проведемо перевірку вала на міцність по третій теорії міцності:
Підставляємо отримані значення у формулу:
;
Па.
Отримуємо, що, що задовольняє умові міцності
4.4 Розрахунок вала на втомну міцність
Коефіцієнт запасу міцності по вигину:
де:, так як цикл навантаження симетричний;
де: - межа витривалості валу за нормальними напруженням в перерізі;
- межа витривалості гладких зразків при симетричному циклі вигину, Па;
- коефіцієнт концентрації напружень для даного перетину вала:
де: - ефективний коефіцієнт концентрації напружень,
(табл. 10.9 [1]);
-коефіцієнт вплив шорсткості, (табл. 10.4 [1]);
- коефіцієнт впливу поверхневого зміцнення, (табл. 1...
