Порядок уточненного расчета вала?

Основной критерий расчета?

3. Что характеризуют коэффициенты и   ?

 

ПРИМЕР 11.1 УТОЧНЕННОГО РАСЧЕТА ВАЛА

Крутящий момент на валу Т_кр=117798Нмм.

Для данного вала выбран материал сталь 45. Для него имеем

- предел прочности ;

- предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба

 

;

 

- предел выносливости стали при симметричном цикле кручения

 

 

3-е сечение.

Диаметр вала в данном сечении D = 40мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. Ширина шпоночной канавки b = 12мм, глубина шпоночной канавки t₁ = 5мм.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

 

 

где амплитуда цикла нормальных напряжений

 

 

Здесь

 

 

среднее напряжение цикла нормальных напряжений

 

 

для углеродистых сталей ;

 – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности; принимаем ;

 - эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений; принимаем  (приложение 14);

 - масштабный фактор для нормальных напряжений; принимаем  (таблица 11.1).

Отсюда получаем

 

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

 

 

где амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла

 

 

Здесь имеем

 

 

 - для углеродистых и легированных сталей;

 – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности; принимаем ;

 - эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений; принимаем  (приложение 14);

 - масштабный фактор для нормальных напряжений; принимаем  (таблица 11.1).

 

 

Результирующий коэффициент запаса прочности

 

 

Расчетное значение получилось больше минимально допустимого . Сечение удовлетворяет условию прочности.

4-е сечение.

Диаметр вала в данном сечении D = 35мм. Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

 

 

где амплитуда цикла нормальных напряжений

 

Здесь имеем

среднее напряжение цикла нормальных напряжений

 

для углеродистых сталей ;

 – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности; принимаем ;

 – по приложению 17.

Отсюда получаем

 

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

 

где амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла

 

Здесь

 - для углеродистых и легированных сталей;

 – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности; принимаем ;

 – по приложению 17.

Результирующий коэффициент запаса прочности

 

Расчетное значение получилось больше минимально допустимого . Сечение удовлетворяет условию прочности.

Выбор сорта масла

 

Смазывание зубчатых и червячных зацеплений и подшипников применяют в целях защиты от коррозии, снижения коэффициента трения, уменьшения износа, отвода тепла и продуктов износа от трущихся поверхностей, снижения шума и вибраций.

По способу подвода смазки к зацеплению различаюткартерную и циркуляционную смазки.

Картерная смазка осуществляется окунанием зубчатых ичер­вячных колес (или червяков) в масло, заливаемое внутрь корпуса. Эту смазку применяют при окружных скоростях в зацеплении зубчатых передач до v < 12 м/с, в зацеплениичервячных передач при окружной скорости червяка до v < 10 м/с. При большей скорости масло сбрасывается центробежной силой.

Зубчатые и червячные колеса погружают в масло на высоту зуба, а червяк (расположенный внизу) – на высоту витка, но не выше центра нижнего тела качения подшипника. Если условия нормальной работы подшипников не позволяют погружать червяк в масло, то применяют брызговики, забрасывающие масло на червячное колесо; в реверсивных передачах устанавли­ваютдва брызговика.

Зубья конических колес погружают на всю длину.В много­ступенчатых редукторах часто не удаетсяпогружать зубья всех колес в масло, так как для этого необходим очень высокий уровень масла, что может повлечь слишком большое погружение колеса тихоходной ступени и даже подшипников в масло. В этих случаях применяют смазочные шестерниили другие устройства. При v < 0,5 м/с колесо погружают в масло до 1/6 его радиуса. При смазке окунанием объем масляной ванны редуктора прини­мают из расчета ~ 0,5…0,8 л масла на 1кВт передаваемоймощ­ности.

В косозубых передачах масло выжимается зубьями в одну сторону, а в червячных редукторах червяк, погруженный в масло, гонит масло к подшипнику. В том и в другом случае для предотвращения обильного забрасывания масла в подшипники устанавливают маслозащитные кольца.

 

Таблица 12.1 – Минеральные масла

Марка масла	Вязкость (мм2/с) при температуре		Температура вспышки, 0С, не ниже	Температура застывания, 0С, не выше
	50 0С	100 0С

Индустриальные масла