Конструирование двухступенчатого цилиндрического редуктора

Дипломная работа - Разное

Другие дипломы по предмету Разное

 

Проверяем правильность определения реакции:

 

,

 

Строим эпюру изгибающих моментов , для чего определяем их значение в характерных сечениях вала:

Моменты:

в точке A:

в точке B:

в точке C: ;

в точке D:

Значения изгибающих моментов в характерных сечениях вала:

в точке A: ;

в точке B: ;

в точке C:

в точке D: .

Находим суммарные изгибающие моменты в характерных сечениях вала:

в точке A: ;

в точке B: ;

в точке C:

в точке D: .

Эпюры изгибающих моментов приведены на рисунке 5.1.

Суммарные реакции в опорах:

Анализ эпюр внутренних силовых факторов и несущей способности сечений вала показал, что опасными сечениями являются сечения:

-1 - место шпоночного соединения вала с колесом и соединение с натягом.

-2 - место перехода от шестерни к валу;

 

5.3 Проверка вала на статическую прочность

 

Так как шестерня и вал выполняются за одно целое, материал вала тот же, что и у шестерни - 40Х:

предел прочности,

предел текучести при изгибе,

предел текучести при кручении ,

предел выносливости при изгибе,

предел выносливости при кручении ,

коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла,

.

цилиндрический редуктор электродвигатель кинематический

5.3.1 Для сечения 1 - 1: сечение вала со шпоночным пазом

Определение геометрических характеристик опасных сечений вала:

 

 

Определение действующих напряжений:

 

;

.

Запас прочности:

 

;

;

.

 

Значение общего коэффициента запаса прочности в сечении 1-1 >, значит, статическая прочность в сечении 1-1 обеспечена.

 

5.3.3Для сечения 2 - 2: ступенчатый переход с галтелью

 

;

;

;

;

.

 

Определение геометрических характеристик опасных сечений вала:

 

;

.

Определение действующих напряжений:

 

;

.

 

Запас прочности:

 

;

;

 

Значение общего коэффициента запаса прочности в сечении 2-2 >, значит, статическая прочность в сечении 2-2 обеспечена.

 

.4 Проверка промежуточного вала на усталостную прочность

 

Опасными сечениями являются сечения 1 - 1 и 2 - 2.

Для каждого из установленных предположительно опасных сечений вала вычисляем общий коэффициент S запаса прочности:

 

,

 

где и - коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям, определяемые по зависимостям:

 

, ,

 

где и - коэффициенты снижения предела выносливости; и - пределы выносливости материала вала; и - коэффициенты чувствительности материала к асимметрии цикла нагружений для рассматриваемого сечения.

 

5.4.3Для сечения 1 - 1: сечение вала с шпоночным пазом

В сечении 1-1 источником концентрации напряжений являются шпоночный паз, выполненный концевой фрезой, и натяг при установке колеса на вал.

Значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений для шпоночного паза /6/:

;

.

Значения коэффициентов влияния абсолютных размеров поперечного сечения /6/:

.

Значения коэффициентов и для соединения с натягом /6/:

;

.

Значения коэффициентов влияния качества поверхности при шероховатости Ra=3,2 мкм для шпоночного паза /6/:

;

.

Значения коэффициентов влияния качества поверхности при шероховатости Ra=0,8 мкм для соединения с натягом /6/:

;

.

Значение коэффициента влияния поверхностного упрочнения /6/:

.

Значения коэффициентов снижения предела выносливости для шпоночного паза:

 

;

.

 

Значения коэффициентов снижения предела выносливости для соединения с натягом:

 

;

.

 

Из полученных значений коэффициентов снижения выносливости в сечении 2-2 выбираем для расчета коэффициенты с наибольшими значениями и .

Амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла:

 

;

;

;

.

 

Коэффициенты запаса:

 

;

.

.

 

Значение общего коэффициента запаса прочности в сечении 1-1 >, значит, усталостная прочность в сечении 1-1 обеспечена.

 

5.4.4Для сечения 2-2: ступенчатый переход с галтелью

Концентратором напряжений является ступенчатый переход с галтелью:

Значения эффективных коэффициентов концентрации напряжений для ступенчатого перехода с галтелью принимаем по графикам /6/:

 

;

;

 

Значения коэффициентов влияния абсолютных размеров поперечного сечения /6/:

.

Значения коэффициентов влияния качества поверхности при шероховатости :

 

;

.

 

Значение коэффициента влияния поверхностного упрочнения /6/:

.

Значения коэффициентов снижения предела выносливости:

 

;

.

 

Амплитуды напряжений и среднее напряжение цикла:

 

;

;

;

.

 

Коэффициенты запаса:

 

;

.

.

 

Значение общего коэффициента запаса прочности в сечении 2-2 >, значит, усталостная прочность в сечении 2-2 обеспечена.

 

6. Расчет подшипников промежуточного вала на долговечность

 

6.3Исходные данные

 

) Расчетная схема вала с указанием значения направления нагрузок (см. раздел 5. рисунок 5.1);

2) Частота вращения вала

) Тип подшипника 207;

) Условие работы подшипникового узла: тип нагрузки - нереверсивная, спокойная, темпера