Контрольная работа: Расчет и проектирование привода лебедки

Определяем коэффициенты концентрации напряжении вала:

(К_σ )_D =( К_σ /К_ν + К_F -1)/ К_ν =(3,9+1-1)/1=3,9;

(К_τ )_D =( К_τ /К_ν + К_F -1)/ К_ν =(2,8+1-1)/1=2,8.

Определяем пределы выносливости вала:

(σ_-1 )_D =σ_-1 /(К_σ )_D =370/3,9=94,9 Н/мм² ;

(τ_-1 )_D =τ_-1 /(К_τ )_D =200/2,8=71,4 Н/мм² .

Определяем коэффициенты запаса прочности:

s_σ =(σ_-1 )_D / σ_а =94,9/53,7=1,8;

s_τ =(τ_-1 )_D / τ_а =71,4/6,6=10,8.

Определяем расчетный коэффициент запаса по нормальным и касательным напряжениям:

Сопротивление усталости вала в сечении 3-3 обеспечивается, расчет вала на жесткость не проводим.

4.3 Расчет ведомого вала редуктора

Исходные данные выбираем из табл.1,3 с округлением до целых чисел:

Схема усилий действующих на валы редуктора представлена на рис.3

F_{t 4} = 9592Н;

F_{r 4} =4938Н;

d4=267мм;

Т₄ =1964Н;

b₄ =82мм;

Назначаем материал вала. Принимаем сталь 40Х, для которой [1, табл.8.4] σ_в =730Н/мм² ; Н/мм² ; Н/мм² ; Н/мм² .

Определяем диаметр выходного конца вала под полумуфтой из расчёта на чистое кручение

где [τ_к ]=(20…25)Мпа [1,c.161]

Принимаем [τ_к ]=20Мпа.

; мм.

Принимаем окончательно с учетом стандартного ряда размеров R_а 40:

мм.

Намечаем приближенную конструкцию ведомого вала редуктора (рис.5), увеличивая диаметр ступеней вала на 5…6мм, под уплотнение допускается на 2…4мм и под буртик на 10мм.

Рис.7 Приближенная конструкция ведомого вала