Курсовая работа: Расчет редуктора его компоновка и сборка

Непосредственным измерением уточняем расстояния между опорами и расстояния, определяющие положение зубчатых колес и звездочки относительно опор. При значительном изменении этих расстояний уточняем реакции опор и вновь проверяем долговечность подшипников.

9. Проверка прочности шпоночных соединений.

Шпонка призматическая со скругленными торцами.

Размеры сечений шпонок – по ГОСТ 23360-78 (см. таб. 8.9).

Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.

Напряжения смятия и условие прочности по формуле:

σ ^max _см ≈ 2T / (d · (h – t₁ ) · (l – b)) ≤ [σ _см ]

Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице [σ _см ] = 100 ч 120 (МПа), при чугунной [σ _см ] = 50 ч 70 (МПа).

Ведущий вал: d = 15 мм; b Ч h = 5 Ч 5; t₁ = 3.0 мм; длинна шпонки l = 15 мм; момент на ведущем валу T₁ = 14 · 10³ (H · мм).

σ _см = 2 · 14 · 10³ / (15 · (5 – 3.0) · (15 – 5)) = 94 (МПа) < [σ_{c м} ]

Ведомый вал: Из двух шпонок – под зубчатым колесом и под шкивом – более нагружена вторая (меньше диаметра вала и поэтому меньше размеры поперечного сечения шпонки). Проверяем шпонку под шкивом: d = 25 мм; b Ч h = 8 Ч 7;

t₁ = 4 мм; длинна шпонки l = 37 мм; момент T₃ = 56 · 10³ (H · мм).

σ _см = 2 · 56 · 10³ / (25 · (7 – 4) · (37 – 8)) = 51.2 (МПа) < [σ_см ].

Условие σ _см < [σ _см ] выполнено!

10. Уточненный расчет валов.

Примем, что нормальное напряжение от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по опцеулевому (пульсирующему).

Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности S для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [S]. Прочность соблюдена при S=[S]=2.

Будем производить расчет для предположительно опасных сечений каждого из валов.

Ведущий вал:

Материал вала тот же, что и для шестерни (шестерня выполнена заодно с валом), т.е. сталь 45, термическая обработка – улучшение.

По таб.3.3 при диаметре заготовки до 90 мм (в нашем случае dа1=44 мм) среднее значение σв=780 МПа.

σ-1≈0.43*σв=0.43*780=335 (МПа)

Предел выносливости при несеметричном цикле касательных напряжений

τ-1=0.58*σ-1=0.58*335=193 (МПа)

Сечение А-А. Это сечение при передаче вращающего момента от электродвигателя через муфту рассчитываем на кручение. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.

Коэффициент запаса прочности

S=St= τ-1/(Kτ/Eτ*τυ +ψτ*τm)

Где амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла

τυ= τm=τmax/2=T1/2Wк нетто