Проверка прочности зубьев первой ступени на изгиб

/5, табл. 2.5, с. 14/.

 

Относительная прочность зубьев первой ступени шестерни колеса

 

; ;

т.к. , проверку производим по зубьям колеса, как менее прочного.

/5, табл. 2.4, с. 13/

 

 

Прочность зубьев первой ступени по напряжениям изгиба обеспечена.

 

Проектный расчёт валов на прочность

Выбор материала валов

В качестве материала для изготовления валов, выбираем среднеуглеродистую сталь 45 с термообработкой «Улучшение» до твердости 235…262 НВ.

Механические характеристики стали 45:

- предел прочности;

- предел текучести;

- предел выносливости;

Выбор допускаемых напряжений

В данной работе проектный расчет валов выполняем только по напряжениям кручения. Напряжения изгиба, концентрация напряжений и переменность напряжений во времени при этом не учитываются. Поэтому, в целях компенсации приближенности проектного расчета, допускаемые напряжения на кручение применяют пониженными /t_к/ = (20¸25) МПа.

Принимаем допускаемые напряжения на кручение:

- для ведущего и ведомого валов;

- для промежуточного вала.

Определение геометрических параметров ступеней ведущего вала

Диаметр выходного конца вала под полумуфту:

мм,

где Т₁ - крутящий момент на ведущем валу (см. п. 1.6);

- допускаемые напряжения на кручение.

 

Принимаем = 22 мм /5, табл. 11.2, колонка d, c. 43/.

Диаметр под уплотнение крышки с отверстием: , мм.

Назначаем = 25 мм. /5, табл. П.2, c.73/.

 

Диаметр под подшипник: , = 28 мм.

Назначаем = 30 мм. /5, табл. П.3, c.74/.

 

Диаметр под шестерню: , = 32 мм.

 

Диаметр буртика: , = 36 мм.

 

Ширина буртика: = 10 мм.

Рис. 3.1. Ведущий вал

 

Определение геометрических параметров ступеней промежуточного вала

Диаметр наиболее напряжённого участка вала под колесо 1-й ступени и шестерню 2-й

= 31 мм.

Диаметр под подшипники определяют по конструктивным соображениям.

По ГОСТ назначаем = 30 мм /5, табл. П.3, c.74/.

Рис. 3.2. Промежуточный вал

Определение геометрических параметров ступеней ведомого вала

 

мм.

 

Назначаем d₃ = 45 мм.

d₃`= d₃ +(1..3)=45+3=48 мм;

d₃``= d₃`+(1..3)=48+2=50 мм;

d₃```= d₃``+(3..5)=50+3=53 мм;

d_3Б = d₃```+(3..5)=53+5=58 мм;

l _3Б = 10 мм.

Рис. 3.3. Ведомый вал

Расчёт конструктивных элементов зубчатых колес

Заготовки зубчатых колес рационально изготавливать методом горячей штамповки.

Рис. 4.1. Конструкции цилиндрического колеса

Размеры колес, полученные ранее:

Наружный диаметр ступицы:

Внутренний диаметр ступицы

Длина ступицы: ,

Толщина диска:

Толщина обода: , .

Радиусы скруглений: R ≥ 6 мм.

Колесо первой ступени

= 232 мм; = 40 мм; d₂ = d₂``` = 31 мм; m = 2 мм.

Назначаем

Назначаем

Назначаем

 

По /5, табл. 4.1, с. 17/ принимаю n = 1,6мм.

 

Назначаем R = 6 мм.

 

Колесо второй ступени

= 368 мм; =90 мм; d4 = d3```= 53 мм; m = 4 мм.

Назначаем

Назначаем

Назначаем

 

По /5, табл. 4.1, с. 17/ принимаем n = 2,5 мм.

 

Назначаем R = 6 мм.