Детали машин и основы конструирования

Курсовая работа по предмету «Транспорт»
Информация о работе
  • Тема: Детали машин и основы конструирования
  • Количество скачиваний: 9
  • Тип: Курсовая работа
  • Предмет: Транспорт
  • Количество страниц: 24
  • Язык работы: Русский язык
  • Дата загрузки: 2016-01-02 21:53:11
  • Размер файла: 267.28 кб
Помогла работа? Поделись ссылкой
Ссылка на страницу (выберите нужный вариант)
  • Детали машин и основы конструирования [Электронный ресурс]. – URL: https://www.sesiya.ru/kursovaya-rabota/transport/1580-detali-mashin-i-osnovy-konstruirovaniya/ (дата обращения: 15.05.2021).
  • Детали машин и основы конструирования // https://www.sesiya.ru/kursovaya-rabota/transport/1580-detali-mashin-i-osnovy-konstruirovaniya/.
Есть ненужная работа?

Добавь её на сайт, помоги студентам и школьникам выполнять работы самостоятельно

добавить работу
Обратиться за помощью в подготовке работы

Заполнение формы не обязывает Вас к заказу

Информация о документе

Документ предоставляется как есть, мы не несем ответственности, за правильность представленной в нём информации. Используя информацию для подготовки своей работы необходимо помнить, что текст работы может быть устаревшим, работа может не пройти проверку на заимствования.

Если Вы являетесь автором текста представленного на данной странице и не хотите чтобы он был размешён на нашем сайте напишите об этом перейдя по ссылке: «Правообладателям»

Можно ли скачать документ с работой

Да, скачать документ можно бесплатно, без регистрации перейдя по ссылке:

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ и ОК 01.02.06  ПЗ

 

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет управления и социально-технических сервисов

Кафедра "Технологий сервиса и технологического образования"

 

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

к курсовой работе по дисциплине  "Детали машин и основы конструирования"

 

Студент Жолнина О.М.                                             Группа  ЭЗ-10-1

 

КОД ЗАДАНИЯ КР ДМ и ОК 01.02.06

 

Тема: Расчет и конструирование одноступенчатой зубчатой передачи

Исходные данные по варианту 06 задания:

Номинальный вращающий момент Т= 90Н∙м

Частота вращения n1=700мин-1

Частота вращения n2=200мин-1

Долговечность Lh=9000часов

                                                               Схема задания:

                                                                                                   z2

 

                                                                                      

                                                                                            T2      

 

                                                           

                                                      n1                                                                                                      

                         

                                                                                         

    z1                                              

Рисунок 1. Кинематическая схема привода

 

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

1. Проектировочный расчет зубчатой передачи редуктора

1.1.  Определение передаточного числа и моментов на валах

1.1.1. Передаточное число передачи определяется по формуле

,

где  n1 =700мин-1  – частота вращения быстроходного вала;

        n2 =200мин-1  – частота вращения тихоходного вала.

 

Принимаем стандартное передаточное число u=3,55

1.1.2. Момент на быстроходном валу определяется по формуле

Н∙м

1.2. Материалы и термообработка зубчатых колес

В целях унификации материалов для зубчатых колес принимаем сталь 40Х ГОСТ 4543-71. Исходя из задания, назначаем термообработку зубьев:

-шестерен z1 – поверхностную закалку ТВЧ1

-колес z2 – улучшение У2

Механические свойства стали 40Х после термообработки представлены в таблице

Таблица 1.1

Наименование параметра

Зубчатое колесо

Примечание

шестерня z1

колесо z2

1. Термообработка

закалка (ТВЧ1)

Улучшение (У2)

Н1m-H2m=460-

-285=175HB>100HB

[3, с.4]

2. Твердость поверхности

средняя по Роквеллу

              по Бринеллю

              по Виккерсу

 

(40-50) HRCэ

45 HRCэ

460HB

500HV

 

(269-302)HB

-

285HB

290HV

3. Предел прочности

                   σв, МПа

900

900

4. Предел текучести

                    σт, МПа

750

750

 

 

 

 

1.3. Число циклов перемены напряжений

         Суммарное число циклов перемены напряжений за весь срок службы

 ,          [3, с.12]

где  – частота вращения зубчатого колеса;

       – число зацеплений зуба за один оборот зубчатого колеса; =1

 

 

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

1.4. Допускаемые напряжения

 

1.4.1. Расчет допускаемых контактных напряжений на сопротивление усталости

 

         Согласно ГОСТ 21354-84 допускаемые контактные напряжения определяются раздельно для шестерни и колеса

 ,                 [3, с.12]

где  - коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей зубьев;

       - коэффициент, учитывающий окружную скорость;

       - коэффициент, учитывающий влияние смазки;

       - коэффициент, учитывающий размер зубчатого колеса;

 - в проектировочных расчетах  [3, с.13];

 

 - базовый предел контактной выносливости;

 - коэффициент запаса прочности: ;

 - коэффициент долговечности:

   при

 при     

 

где     - базовое число циклов по контактным напряжениям, [3, с.12]

 - средняя твердость зубьев по Бринеллю

Результаты расчета представлены в таблице.

Таблица 1.2

Ступень

,

Число циклов х 106

Сравнение

 

Число циклов х 106

Сравнение

 

 

 

 

 

z1

700

378

 

73,7

 

378

 

z2

200

108

 

23,4

 

108

 

 

          - для шестерни

           - для колеса

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

 За расчетное допускаемое напряжение для косозубой передачи принимаем

,

где  - минимальное из  и

         Результаты расчета представлены в таблице

Таблица 1.3

Ступень

 

 

, МПа

, МПа

, МПа

z1

0,19

0,92

665

 

518,2

z2

0,22

0,93

485,5

606,8

        

 

 

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

1.4.2.  Расчет допускаемых изгибных напряжений в зубьях

 ,         [3, с.13]

где  - базовый предел выносливости зубьев при изгибе;

         - коэффициент долговечности:

 

где    - базовое число циклов по изгибным напряжениям

 [3, с.12]

Результаты расчета представлены в таблице.

    Таблица 1.4

Ступень

, МПа

 

,

МПа

z1

550

1

220

z2

498,75

1

199,5

 

1.5  Определение коэффициентов нагрузки  

         Согласно ГОСТ 21354-84 коэффициент контактной нагрузки равен

 ,        [3, с.16]

где  - коэффициент внешней динамической нагрузки; 

      - коэффициент, учитывающий динамические нагрузки в зацеплении;

       - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по длине контактных линий;

        - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями.

В соответствии с [3, с.16] приближенно окружные скорости можно определить

  ,  м/с

где  - номинальный момент на колесе;

       - коэффициент скорости [3, с.16];

        - коэффициент рабочей ширины по межосевому расстоянию:

        - при симметричном расположении колес; 

 

         Результаты расчета представлены в таблице

Таблица 1.5 

,

 

 

,

Нм

 

 

,

м/с

Сте-

пень

точ-

ности

 

 

 

 

 

 

 

 

700

1600

90

3,55

0,4

1,14

8-С

1,03

1,05

1,15

1,9

1,06

1,26

2,1

0,91

 

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06  ПЗ

 

1.6.  Определение межосевых расстояний

         Межосевое расстояние определяется из условия контактной выносливости:

              [3, с.21]

             

Полученное межосевое расстояние   округляем до ближайшего числа по ГОСТ 2185-66       

 

1.7  Определение основных параметров цилиндрической косозубой передачи

Основные параметры передач редуктора и методика расчета представлены в таблице 1.6

 

 

 

Таблица 1.

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

6

Наименование параметра

Обозначение

Расчетная формула

Результат

1

2

3

4

1. Ширина зубчатого венца, мм            колеса             

            шестерни            

 

 

b2

b1

 

 

 

b2+2…4

 

 

32

36

2. Модуль передачи, мм

 

рекомендуемое

 

 

3500Т1(u+1)/(awbwσFP1)

 

(0,01…0,02)аw

 

по ГОСТ 9563-60

0,25

 

0,8…1,6

1,5

3. Угол наклона зубьев, °

 

βmin

 

 

 

10,8°

 

4. Суммарное число зубьев

 

 

 

 

округление

104,8

 

104

5. Фактическое значение угла наклона зубьев, °

 

cosβ

β

 

 

0,975

 

12,8°

6. Число зубьев                  шестерни                      колеса

 

z1

z2

/(u+1) округлен

-z1

 

23

81

7. Фактическое передаточное число

 

z2/z1

 

3,52

8.Торцовый модуль, мм

 

/ cosβ

 

1,54

9. Диаметр делительной окружности, мм

d1

d2

 

mτ·z1

mτ·z2

 

35,4

124,7

10. Диаметр окружности вершин зубьев, мм

dа1

dа2

 

d1+2mn

d2+2mn

 

38,4

127,7

11. Диаметр окружности впадин зубьев, мм

df1

df2

 

d1-2,5mn

d2-2,5mn

 

31,7

121

12. Окружная скорость, м/с

v

 

1,3

 

 

 

 

 

 

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

1.8 Расчет диаметров валов

На данном этапе определяются диаметры валов по условному расчету на прочность по пониженным допускаемым напряжениям

     ,    [2, с.94]

где [τ] – допускаемое касательное напряжение

[τ]=20 – для быстроходного вала

[τ]=25 – для остальных валов

Результаты расчета представлены в таблице

Таблица 1.7

Параметр

Вал

Быстроходный

Тихоходный

Т, Нм

25,4

90

d',мм

18,6

28,4

принимаем

20

30

dп, мм

20

30

dк, мм

25

35

 

d' – расчетный диаметр вала

dпдиаметр вала под подшипником – округление d' до ближайшего большего, кратного "0" или "5"

dкдиаметр вала под зубчатым колесом

 

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

2. Проверочный расчет зубчатых передач

         2.1. Проверка расчетных напряжений контактной выносливости

,            [4, с. 6]

где ZE=190 МПа1/2 – коэффициент, учитывающий свойства материалов сопряженных колес;

       ZH - коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей в полюсе зацепления;

       Zε – коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий;

       Ft=2000Т1/d1 – окружное усилие;

       u – передаточное число;

       d1 – диаметр делительной окружности шестерни;

       b2 – рабочая ширина зубчатого венца колеса     

 

Ft=2000·25,4/35,4=1435Н

,

где αt=arctg(tg20º/cosβ)=arctg(tg20º/cos12,8º)=21º

 

,

где εa=[1,88-3,2(1/z1+1/z2)]cosβ=[1,88-3,2(1/23+1/81)]cos12,8°=1,66

 

 

 

Условия прочности по контактным напряжениям выполняются.

 

2.2. Проверка расчетных напряжений изгибной выносливости

 

           [4, с.17]

             

 

где :     

     

 

 

 

Условия прочности на изгиб выполняются.

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

2.3  Усилия в передачах

 

Усилия, действующие на валы показаны на рисунке 2

 

Силы, действующие на валы будут иметь вид:

 

-окружное усилие     Ft=2Т1/d1=2·25,4/35,4=1435 Н

-осевое усилие          Fa= Ft·tgβ=1435·tg12,8°=326 Н

-радиальное усилие  Fr= Ft·tg20°/cosβ=1435·tg20°/cos12,8°=535,6 Н

        

     [3, с. 21]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.  Усилия в передачах

        

Расчет усилий и результаты представлены в таблице

 

Таблица 2.1

Усилие, Н

Обозначение

Расчетная формула

Результат для колес

 

z1

z2

Окружное

Ft

2Т1/d1

1435

1435

Осевое

Ft·tgβ

326

326

Радиальное

Fr

Ft·tg20°/cosβ

535,6

535,6

 

        

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

2.4 Расчет валов на изгиб и кручение

 

2.4.1 Расчет быстроходного вала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.2  Схема расчета быстроходного вала

 

 

 

 

 

 

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

              

 2.4.1.1 Определение реакций опор

 

- в плоскости ХОZ:

 

 

;   

 

 

;        

 

- в плоскости YOZ:

 

 

 

;          

 

 

 

  ;      

 

 

                       2.4.1.2 Определение изгибающих моментов

 

- в плоскости ХОZ: 

 

 

 

- в плоскости YOZ:

 

;      

 

 

 

 

 

 

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

2.4.2 Расчет тихоходного вала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.3  Схема расчета тихоходного вала

 

 

 

 

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

2.4.2.1 Определение реакций опор

 

- в плоскости ХОZ:

 

 

 

 

;           

 

 

;            

 

 

- в плоскости YOZ:

 

 

 

 

 

 

 

 

  ; 

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4.3 Результаты расчета

 

В соответствии с рисунками 2.2-2.3 данные расчета валов представлены в таблице

 

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

Таблица 2.2

Параметр

Обозначение

Расчетная формула

Результат по валам

 

Быстроходный

 

Тихоходный

1.Длина, мм

l1

l2

c чертежа редуктора и  из расчета

50

50

55

55

2.Реакции опор, Н

-в плоскости Х

 

-в плоскости Y

 

RAx

RBx

RAy

RBy

 

из условия равновесия балок на двух опорах

 

717,5

717,5

210,1

325,5

 

717,5

717,5

452,6

83

3.Изгибающие моменты в расчетных сечениях, Нм

-от силы Fa1

-от силы Fa2

-в плоскости X

-в плоскости Y

 

-суммарные

 

 

 

 

m1

m2

MxC

MyС

MyС

 

 

 

 

Fa1d1/2000 Fa2d2/2000

 

 

 

 

 

 

 

 

5,8

-

35,9

10,5

16,3

39,4

 

 

 

 

-

20,3

39,5

25

4,7

 

4.Вращающий момент, Нм

T

 

33,7

164,9

5.Эквивалентный момент, Нм

ME

 

89,4

232,8

6.Диаметр вала в расчетном сечении, мм

d

 

25

35

7.Эквивалентное напряжение, МПа

-при перегрузках

σЕ

 

σЕmax

 

KПσЕ

29,4

 

58,8

21,6

 

43,2

8.Материал вала

предел текучести, МПа

σT

 

сталь

40X

750

45

650

9.Допускаемые напряжения, МПа

[σ]

σT/ST

375

325

 

 

2.5 Конструктивные  элементы редуктора

         Способ получения заготовок корпуса и крышки редуктора – литье. Материал – чугун СЧ-15

ГОСТ 1412-79. Размеры основных элементов редуктора приведены

в таблице

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

Таблица 2.3

Наименование параметра

Обозна-чение

Расчетная

формула

Величина

Приме-чание

1

2

3

4

5

1. Толщина стенки, мм

     - корпуса

     - крышки

 

 

δ

δ1

 

 

1,2(Tт)0,25≥6

0,9δ≥6

 

 

6

6

 

2. Толщины, мм:

     - фланца корпуса

     - фланца крышки

     - опорных лап

     - ребер жесткости

 

s

s1

s2

s3

 

1,2δ

1,2δ1

1,8δ

0,8δ1

 

9

9

12

5

 

3. Зазоры, мм:

- между колесами и стенкой по диаметрам

- между колесами и стенкой по торцам

- между z2т и дном

 

Δ1

 

Δ2

 

Δ3

L=0,5da1+aw+0,5da2

L1/3+3

 

Δ2=Δ1

 

≥4 Δ1

227

10

 

10

 

40

 

4. Диаметры винтов крепления, мм:

     - крышки редуктора к корпусу

     - лапы к раме

        число винтов d2

     - крышки бобышки к корпусу

        число винтов d3

      - крышки смотрового люка

 

 

d1

 

d2

z2

d3

 

z3

d4

 

 

1,25(Tт)1/3≥10

 

1,25d1

при awт ≤315 мм

 

 

 

(0,5…0,6)d1)≥6

 

 

10

 

16

4

8

 

6

6

 

 

 

 

 

aw =80 мм

5. Диаметры штифтов, мм

(0,7…0,8)d1

10

 

6. Ширина, мм:

    - фланца корпуса и бобышек подшипников

    - опорной лапы

 

К1

 

К2

 

≥2,1d1

 

(2,3…2,5)d0

 

22

 

45

 

 

d0=18 мм

 

 

 

 

 

Продолжение таблицы 2.3

7. Расстояние от края до оси винта, мм:

     - d1

     - d2

     - d3

 

 

 

С1

С2

С3

 

 

 

1,05d1

(1,1…1,2)d0

(1,0…1,2)d3

 

 

 

13

22

8

 

8. Высота центров, мм

 

h

 

0,5da2+Δ3+s2

 

116

 

 

1

 

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

2.6 Смазка зацеплений и подшипников

                           

 

h

                                                                                                  1 –  плоскость разъема

 

2

 

Δ3

                                                                                           2 – уровень масла

 

3

                                                                                         3 – дно

 

 

Рисунок 2.2 Определение уровня масла

 

Окружная скорость

vdn/60000=π·35,4·700/60000=1,3м/с;  σH=517 МПа

При скоростях v=0,3…12,5 м/с применяют картерную смазку окунанием зацепления.

Высота верхнего уровня масла в редукторе

 

Принимаем hм=60 мм

 

         Требуемая кинематическая вязкость масла при  σH до 600 МПа и

v =1,3 м/с  μ=23 мм2/с (при t=40°). Рекомендуемая марка индустриального масла И-20А  ГОСТ 20799-88 (μ=23…27 мм2/с).

Смазка подшипников при скорости вращения быстроходного вала vБ=1,3м/с  разбрызгиванием.

         Выходные концы валов закрыты манжетными уплотнителями.

        

2.7 Подбор подшипников качения

 

Для установки валов применяем шариковые радиальные шарикоподшипники по ГОСТ 8338-75   

 

         2.7.1 Определение нагрузки на опорах валов

 

- Быстроходный вал:

 

 

Fa=326H

- Тихоходный вал:

 

 

Fa=326Н

Для обеспечения работы подшипников в течение срока службы привода предварительно принимаем подшипники по диаметрам валов:

- для быстроходного вала – 204

- для тихоходного вала – 206

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

 

 

           2.7.2 Расчет долговечности подшипников

        

         Расчет подшипников для каждого вала ведем по наиболее нагруженной опоре.

         2.7.2.1 Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка

,     Н,          [4, с. 83]

где V=1 – коэффициент вращения (при вращении внутреннего кольца);

 

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

       Х – коэффициент радиальной нагрузки;

        Y – коэффициент осевой нагрузки;

       Кб=1,3 – коэффициент безопасности;

       КТ=1 – температурный коэффициент.

Коэффициенты X и Y определяем в зависимости от отношения Fa/(V·Fr) в сравнении с коэффициентом е, который определяется по таблице в зависимости от отношения Fa/Cor,

где Cor – статическая грузоподъемность подшипника.

         2.7.2.2 Долговечность подшипников

,  млн.оборотов ,    [4, с. 84]

 , часов

где Сr – базовая динамическая грузоподъемность;

       р=3 – показатель степени для шариковых подшипников;

      р=10/3 - показатель степени для роликовых подшипников

       Lh=9000 часов – требуемая долговечность привода [п. 1.3.2].

Результаты расчета подшипников для каждого вала представлены в таблице

Таблица 2.4

Параметр

Обозначение

Значение для подшипника

204

206

 

Радиальная нагрузка, H

Fr

788

848,4

 

Осевая нагрузка, H

Fa

326

326

 

Статическая грузоподъемность, кН

Cor

6,3

11,6

 

 

 

Отношение

Fa/Cor

0,0517

0,0281

Коэффициент

е

0,217

0,251

Отношение

Fa/(V·Fr)

0,436

0,384

Коэффициент радиальной нагрузки

Х

1

1

Коэффициент осевой нагрузки

Y

0

0

Эквивалентная нагрузка, H

PE

1375

939

Динамическая грузоподъемность, kH

Cr

11,5

22,5

Долговечность подшипника

L, млн.об

Lh,, часов

585

13932

13759

1146620

Условие Lh>[Lh]       выполняется

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.8 Расчет шпоночных соединений

         Зубчатое колесо установлено на вал при помощи шпоночного соединения. Применена шпонка призматическая по ГОСТ 23360-78.

Материал шпонок – сталь 45

 

 

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

        

2.8.1 Проверка шпонки на смятие

 

 ,        

где    d – диаметр сечения вала;

         lp=l-b – расчетная длина шпонки;

         h-t1 – высота шпонки за пределами вала;

         [σсм] = 325 МПа – допускаемое напряжение смятия.

 

Основные размеры шпонок и результаты расчета [σсм] представлены в таблице 2.5

 

 

 

 

 

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

Таблица 2.5

Параметр

Обозначение

Место соединения

 

колесо z2Т

 

1.Диаметр вала

d

35

2.Момент, Нм

T

90

3.Длина ступицы, мм

lст

32

4.Шпонка

  -размеры, мм

 

t1

h- t1

lp

10х8х30

5,5

2,5

20

5.Напряжение, МПа

σсм

102,9

Условие прочности выполняется: σсм<[σсм]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

3.1 Расчет опасного сечения быстроходого вала на долговечность

         Опасным сечением быстроходного вала является сечение I-I, где действуют максимальные моменты:

 Mx=35,9 Н·м; Му=16,3 Н·м; ; Т=90Н∙м

Оценку сопротивления усталости вала выполняем по величине общего коэффициента запаса прочности n

  ,     [2, с. 95]

где коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

[n]= 2,5 – допускаемый запас прочности

3.1.1 Определение коэффициента запаса прочности по нормальным напряжениям

  ,

где  σ-1 = 410 МПа – предел выносливости стали 45 при симметричном цикле нагружения;

       кσ= 1,6– эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений;      

εσ = 0,84 – масштабный фактор для нормальных напряжений;

β = 0,9 – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности;

 – амплитуда цикла нормальных напряжений для сечения I-I

– среднее напряжение цикла нормальных напряжений;

ψσ = 0,2 – для углеродистых сталей.

 

Изм.

 

Лист

 

№ докум.

 

Подпись

 

Дата

 

Лист

 

  

 

 

 

 

 

 

КР ДМ И ОК 01.02.06 ПЗ

 

3.1.2 Определение коэффициента запаса прочности по касательным напряжениям

 ,

где  τ-1 = 0,58·σ-1 = 0,58·410 = 237,8 МПа - предел выносливости стали 40Х при отнулевом цикле нагружения;

       кτ= 1,5 – эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений;

ετ = 0,76 – масштабный фактор для касательных напряжений;

          – амплитуда цикла касательных напряжений;

                          

ψτ = 0,1– для углеродистых сталей

 

3.1.3 Определение общего коэффициента запаса прочности

 

 

Сопротивление усталости в опасном сечении быстроходного вала обеспечивается