Курсовая работа: Расчет редуктора его компоновка и сборка

Wк нетто=πd/16-bt1*(d - t1)/2d=3.14*22/16-6*3.5(22-35)/2*22=2089.67-163.35=1.93*10 (мм ).

τυ= τm=46*10/2*1.93*10 =12 (МПа).

Принимаем Кτ=1.68 (см. таб. 8.5), Еτ≈ 0.81 (см. таб. 8.8) и ψτ≈0.1(см. таб. 166).

S=St=193/(1.68/0.81*12+0.1*12=193/26.09=7.4

Приняв у ведущего вала длину посадочной части под муфту равной длине полумуфты ℓ=50 мм (муфта УВП для валов диаметром 22 мм), получим изгибающий момент в сечении А-А от консольной нагрузки

М=2.5√125*10 *50/2=22.1*10 (Н*мм).

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

Sυ= σ-1/(Kυ /Eυ*σσ+ψψ*σm=335/(177/0.91*9.7+0.2*0)=335/18.87=17.8;

Результирующий коэффициент запаса прочности:

S= Sυ* St/√ Sυ +St =17.8*7.4/√17.8 +7.4 =131.72/19.28=6.8

Получился близким м коэффициенту запаса Sτ=7.4. Это незначительное расхождение свидетельствует о том, что консольные участки валов, рассчитанные по крутящему моменту и согласованные с расточками стандартных полумуфт, оказываются прочными и что учет консольной нагрузки не вносит существенных изменений. Надо сказать о том, что фактическое расхождение будет еще меньше, т.к. посадочная часть вала обычно бывает короче, чем длина полумуфты, что уменьшает значение изгибающего момента и нормальных напряжений.

Такой большой коэффициент запаса прочности (7.4 или 6.8) объясняется тем, что диаметр вала был увеличен при конструировании для соединения его стандартной муфтой с валом электродвигателя.

По той же причине проверять прочность в сечениях Б-Б и В-В нет необходимости.

Ведомый вал.

Материал вала – сталь 45 нормализованная; συ=780 МПа (см. таб. 3.3). Приделы выносливости σ-10.43* σς=0.43*780=335 (МПа) и τ-1=194 (МПа).

Сечение А-А. Диаметр вала в этом сечении 44 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки (см. таб. 8.5): Кσ=1.77 и Кτ=1.65; масштабные факторы Еσ=0.84; Еτ=0.71 (см. таб. 8.8); коэффициенты ψυ≈0.24 и ψτ≈0.1 (с.163 и 166).

Крутящий момент

Т2=179*10 (Н*м).

Изгибающий момент в горизонтальной плоскости

М'=Rx3*ℓ2=1150*69=79.35*10 (Н*м)

Изгибающий момент в вертикальной плоскости

М"=Ry3* ℓ2+Fa*d2/2=326*69+1403*160/2=135*10 (Н*м)

Суммарный изгибающий момент в сечении А-А

МА-А=√(М') +(М")=√(79.35*10 ) +(135*10 ) ≈135*10 (Н*мм)

Момент сопротивления кручению (d=44 мм; b=12 мм ; t1=5 мм)

Wкнетто=πd/16-bt1*(d-t1)/2d=3.14*44/16-12*5(44-5)/2*44=15.7*10 (мм)

Момент сопротивления изгибу (см. таб. 8.5).

Wнетто=πd/32-bt1*(d - t1)/2d=3.14*44 /32-12*5(44-5)/2*44=7.3*10 (мм)

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений