2020-01-14
223
Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок, пазов и длины по ГОСТ 23360 – 78. Материал шпонок сталь 45, нормализованная.
Напряжения смятия и условие прочности
;
допускаемые напряжения при стальной ступице [ 
см] = 120 МПа, а при чугунной ступице [G см] = 70 МПа.
Ведущий вал
Крутящий момент на валу Т1 = 31,7 Н·м.
Шпонка на выходном конце вала для соединения муфтой с валом электродвигателя. По таблице 8.9 [1] при dв1 = 18 мм находим b×h = 8×7 мм; t1 = 4 мм; длина шпонки
l = 40 мм, при длине ступицы полумуфты lст = 45 мм (Таблица 11.5 [1]).
Тогда 
Ведомый вал
Крутящий момент на валу Т2 = 126,8 Н·м.
Шпонка под зубчатым колесом dк2 = 40 мм. По табл. 8.9 [1] принимаем b×h = 12×8 мм; t1 = 5 мм; длина шпонки l = 45 мм. При длине ступицы колеса lст3 = 50 мм.
Тогда 
Шпонка на выходном конце вала, под ведущую звёздочку цепной передачи,
dв2 = 32мм; По таблице8.9[1] b×h = 10×8; t 1 = 5мм; l = 50мм; при длине ступицы звёздочки lст = 55мм
Звёздочка литая из стали 45Л
|
|
|
Тогда 
Вывод: Условие см £ [ см] выполнено.
Уточненный расчет валов
Будем выполнять расчет для предположительно опасных сечений. Прочность соблюдена при S ³ [S].
Ведущий вал
Материал вала сталь 45, улучшенная так как вал изготовлен за одно целое с шестерней. По таблице 3.3 [1] при диаметре заготовки до 90 мм (в нашем случае da1 = 78 мм) принимаем в = 780 МПа.
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба
= 0,43· в = 0,43 · 780 = 335 МПа.
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений
t-1 = 0,58· = 0,58 · 335 = 193 МПа.
Сечение А-А.
Это сечение выходного конца вала dв1 = 24 мм под муфту, для соединения вала двигателя с валом редуктора. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки. По таблице 8.9 [1] при dв1 = 24 мм находим b = 8 мм; t1 = 4 мм. Это сечение рассчитываем на кручение. Коэффициент запаса прочности сечения
.
Момент сопротивления кручению
мм3.
Крутящий момент на валу Т1 = 12,5 Н·м.
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
МПа.
Принимаем по таблице 8.5 [1] K 
= 1,78,
по таблице 8.8 [1] et = 0,83 и yt = 0,1. Тогда
10.2 Ведомый вал
Материал вала – сталь 45, нормализованная. По табл.3.3[1] принимаем в = 580 МПа.
Cечение вала А-А.
Это сечение под зубчатым колесом dк2 = 40 мм. Крутящий момент на валу
Т2 = 126,8 Н·м. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. По табл. 8.9 [1] при dк2=35мм находим b = 12 мм, t1 = 5 мм.
Вал подвергается совместному действию изгиба и кручения.
Момент сопротивления изгибу:
мм3.
Амплитуда нормальных напряжений:
|
|
|
МПа. 
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
МПа.
По табл. 8.5 [1] K 
= 1,58; Kt = 1,48;
По табл. 8.8 [1] e = 0,85; et = 0,73; yt = 0,1.
