Курсовая работа: Расчет червячно-цилиндрического редуктора и электродвигателя

Определяем коэффициент запаса усталостной прочности в сечении под зубчатой шестерней (концентратор напряжения – шпоночный паз)

где S_s – коэффициент запаса усталостной прочности при изгибе

k_σ / (ε_σ ∙β) = 2,19 [2, с. 162 … 166] – коэффициент концентрации напряжений изгиба;

s_V – амплитуда цикла изгибных напряжений при симметричном цикле

W – момент сопротивления изгибу сечения вала, имеющего шпоночный паз

мм³

t = 7 мм – глубина шпоночного паза на валу;

b = 18 мм – ширина шпоночного паза;

ψ_σ = 0,2 [2, с. 164] – коэффициент чувствительности вала к постоянной составляющей нормальных напряжений;

s_m – постоянная составляющая цикла нормальных напряжений (напряжение от осевых сил)

где F_a = 1200 Н – осевая сила на червячном колесе (раздел 2)

S_t – коэффициент запаса усталостной прочности при кручении

k_τ / (ε_τ ∙β) = 2,42 [2, с. 162 … 166] – коэффициент концентрации напряжений кручения;

t_V – амплитуда цикла напряжений при кручения

W_КР – момент сопротивления кручению сечения вала

мм³

ψ_τ = 0,1 [2, с. 164] - коэффициент чувствительности вала к постоянной составляющей касательных напряжений;

τ_m = t_V = 10,1 МПа – постоянная составляющая цикла касательных напряжений (при отнулевом цикле изменения напряжений кручения);

Из расчета видно, что фактический коэффициент запаса усталостной прочности для опасного сечения вала S = 3 больше допустимого коэффициент запаса [S] = 2,5 [2, с. 162], следовательно, рассчитанный вал обладает достаточной усталостной прочностью.

Проверять усталостную прочность в месте посадки червячного колеса без необходимости, так как изгибающий момент в этом сечении М₁ = 267651 Н·мм < М₂ =

= 566297 Н·мм, а концентратор напряжений (шпоночный паз) такой же, как и для сечения в месте посадки шестерни.

Вал III – сечение под зубчатым колесом (рисунок 5)

Исходные данные для расчета: