в формулу (4.18), отримую:
Н.
- Напруга вигину шипа в перетині I - I
, (4.20)
де а=35 мм - плече сили Рш (визначаю виходячи з того, що сила прикладена в середині голки карданного підшипника);
- момент опору вигину, мм3:
мм3, (4.21)
де d=45 мм - діаметр шипа хрестовини;=12 мм - діаметр отвору для змащування.
Підставивши отримане значення в формулу (4.20), отримую:
МПа.
Оцінку напруженого стану шипа при вигині виробляю, зіставляючи значення? з з середнім статистичним рівнем напруги вигину в виконаних конструкціях:
? з? [? з]=200 ... 300 МПа.
Напруга зрізу шипа в перетині I - I
МПа. (4.22)
Напруга зрізу шипа не повинні перевищувати 60 ... .100 МПа.
Контактні напруження в шипі:
, (4.23)
де q - розподілене навантаження Н/мм, діє на одиницю довжини найбільш навантаженого ролика підшипника:
Н/мм, (4.24)
де z - кількість голок в підшипнику;=24 мм - робоча довжина голки; і - діаметр голки, мм.
Підставивши отримане значення в формулу (4.23), отримую:
МПа.
Допустима величина контактних напружень [? H]=3500 МПа. Отримане значення не перевищує допускаемого. Переступаю до розрахунку вилки карданного шарніра.
4.2.3 Розрахунок вилки карданного шарніра
Вилку карданного шарніра розраховую на вигин і на кручення лапи вилки в небезпечному перерізі.
Під дією сили Рш, прикладеної на плечі з, напруга вигину:
, (4.25)
де W?- Момент опору вигину небезпечногоперетину лапи вилки, мм3
Напруга крутіння в небезпечному перерізі А-А, що виникає під дією сили Рш, прикладеної на плечі а '= 15 мм,
, (4.26)
де W?- Момент опору крученню небезпечногоперетину лапи вилки, мм3
Моменти опору W? і W? залежать від форми небезпечного перетину. У багатьох випадках воно може бути замінене прямокутним зі сторонами b і h. У цьому випадку:
мм3; (4.27)
мм3, (4.28)
Для відносини h/b, рівному 4, значення коефіцієнта k приймаю рівним 0,282.
Підставивши отримане значення в формулу (4.25) і (4.26), отримую:
МПа; (4.29)
МПа (4.30)
Напруження, що виникають при вигині вилки, не повинні перевищувати 50 ... 80 МПа, а при крученні - 80 ... 160 МПа.
Отримані значення напруг відповідають умовам.
4.2.4 Розрахунок болтів крепленія карданного валу
Передача крутного моменту фланцевим з'єднанням карданної передачі зазвичай здійснюється за рахунок тертя в стику фланця. При цьому болти поставлені з зазором, що полегшує збірку карданної передачі.
При розрахунку визначаю зусилля затяжки болтів, необхідне для забезпечення передачі крутного моменту за рахунок сил тертя у фланці:
Н (4.31)
де r=0,15 м - радіус розташування болтів;=8 - кількість болтів;
? =0,15 - коефіцієнт тертя;
Нормальна напруга затягування:
МПа (4.32)
де dв=10,106 мм - внутрішній діаметр різьби.
Крутний момент від тертя в різьбі:
(4.33)
де dср=10,86 мм - середній діаметр різьби;
- кут тертя різьбовий пари:
град. (4.34)
- кут підйому різьби:
град, (4.35)
де S=1,75 мм - крок різьби;
Підставивши отримане значення в формулу (4.33), отримую:
Нм.
Дотичне напруження затягування:
, (4.36)
де - момент сопротівенія кручению найменшого перетину болта:
мм3 (4.37)
Підставивши отримане значення в формулу (4.36), отримую:
МПа.
Наведене напруга:
МПа (4.38)
Зазначені напруги повинні задовольняти умові:
МПа, (4.39)
де? Т=1100 МПа - межа текучості матеріалу болта;=1,2 - коефіцієнт запасу міцності.
Умова міцності виконується.
Момент тертя на торці гайки:
Нм, (4.40)
де rt=0,01 м - середній радіус тертя гайки.
Момент на ключі:
Н...
