Главная | Обратная связь
МегаЛекции

Проверка прочности шпоночных соединений





Шпонки призматические со скруглёнными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360-78.

 

 Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.

 

Напряжение смятия и условие прочности находим по формуле:

 

Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице [усм]=100-120 Мпа, при чугунной [усм]=50-70 Мпа.

 

Ведущий вал: d=50мм

     шпонка: ширина - b=14мм

высота - h=9мм

длина - l=50мм

глубина паза вала - t1=5,5мм

глубина паза втулки - t2=3,8мм

фаска - sx 45о=0,3

Выбираем (по табл. 11.5 [1]) момент на ведущем валу T1=710 x 103 Н мм

 

Материал для полумуфт МУВП – чугун марки СЧ 20.

Ведомый вал:d=65мм

     шпонка: ширина - b=20мм

высота - h=12мм

длина - l=100мм

глубина паза вала - t1=7,5мм

глубина паза втулки - t2=4,9мм

фаска - sx 45о=0,5

 

Выбираем (по табл. 11.5 [1]) момент на ведущем валу T1=1000 x 103 Н мм

 

Обычно звёздочки изготовляют из термообработанных углеродистых или легированных сталей. Условие прочности выполняется.

 

Уточнённый расчёт валов

 

Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяется по симметричному циклу, а касательные от кручения – по отнулевому (пульсируещему).

Уточнённый расчёт валов состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Прочность соблюдена при условии s≥[s].

Будем производить расчёт для предположительно опасных сечений каждого из валов.

 

Ведущий вал.

 

Материал вала то же, что и для шестерни, т.е. сталь 45, термическая обработка – улучшение.

По (табл. 3.3 [1]) при диаметре заготовки до 90 мм среднее значение ув=780 МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба

 

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений

 

 

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

 

Коэффициент запаса прочности



где амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла

При d=50мм, b=14мм, t1=5,5мм (по табл. 8.5 [1])

 

Примем kф=1,68 (табл. 8.5[1]), еф=0,76 (табл. 8.8[1]) и шф=0,1 (стр. 166 [1]).

 

 

ГОСТ 16162-78 указывает на то, чтобы конструкция редукторов предусматривала возможность восприятия радиальной нагрузки, приложенной в середине посадочной части вала. Величина нагрузки для одноступенчатых зубчатых редукторов на быстроходном валу должна быть 2,5  при 25 х 103 Н мм < ТБ< 710 х 103 Н мм.

Приняв у ведущего вала длину посадочной части под муфту равной длине полумуфты l=170мм, получим изгибающий момент в сечении А-А от консольной нагрузки

 

Изгибающий момент в горизонтальной плоскости

 

Изгибающий момент в вертикальной плоскости

Суммарный изгибающий момент в сечении А-А

 

; среднее напряжение уm=0.

 

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

 

Результирующий коэффициент запаса прочности

 

получился близким к коэффициенту запаса sф=5,41. Это незначительное расхождение свидетельствует о том, что консольные участки валов, рассчитанные по крутящему моменту и согласованные с расточками стандартных полумуфт, оказываются прочными и что учёт консольной нагрузки не вносит существенных изменений.

Такой большой запаса прочности объясняется тем, что диаметр вала был увеличен при конструировании для соединения его стандартной полумуфтой с валом электродвигателя.

По этой причине проверять прочность в других сечениях нет необходимости.

 

 

Ведомый вал.

 

Материал вала то же, что и для шестерни, т.е. сталь 45 нормализованная.

Попри диаметре заготовки до 90 мм среднее значение ув=570 МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба

 

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений

 

 

Сечение А-А. Концентрацию напряжений в этом сечении вызывает наличие шпоночной канавки с напрессовкой колеса на вал.

 





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015- 2020 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.