Определение суммарного изгибающего момента в опасном сечении

 

Определение осевого момента сопротивления сечения

[1]

Амплитуда нормальных напряжений

[1]

Определение полярного момента сопротивления

Определение амплитуды касательного напряжения

Определение коэффициентов запасов прочности

8.1  по нормальному напряжению

,где sv - амплитуда нормальных напряжений; Кs - эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений; es - масштабный фактор для нормальных напряжений; b - коэффициент учитывающий влияние шероховатости поверхности b = 0.97¸0.9

8.2  по касательному напряжению

, где t-1 - предел выносливости стали при симметричном цикле кручения; kt - коэффициент концентрации напряжений; et - масштабный фактор; t - амплитуда касательных напряжений, МПа; b - коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности; Yt - коэффициент асимметрии цикла; tm - среднее значение амплитуды касательных напряжений, МПа.

 

Определение общего коэффициента запаса прочности

      

Выбор типа крепления вала на колесе.

Расчёт соединений.

Выбор материала

В качестве материала шпонки примем сталь углеродистую обыкновенного качества Ст6, для которой допускаемое напряжение на смятие [s]см=70¸100 МПа, допускаемое напряжение на срез [t]ср=0,6*[s]см=42 Мпа

 

Геометрические размеры шпонки

                                                            b=5 мм;                                                      

                                                            h=5 мм;

                                                            t1=3.0 мм; 

                                                            t2=2.3 мм;

                                                            lш=lст2-(5¸10)=28 мм,

                                                            где lст2 - длина ступицы, мм

                                     lш - длина шпонки, мм

шпонка 5´5´28 ГОСТ 23360-78

 

Проверка шпонки на смятие

               , где Т3 - крутящий момент на валу С, Н*м (таблица 2);

dк - диаметр вала под колесо, мм;

h - высота шпонки, мм;

b - ширина шпонки, мм;

lш - длина шпонки, мм

             

 возьмём с закруглёнными концами

                 lp=28-5=23 мм      берём 20 мм

 

Проверка шпонки на срез

Выбор и анализ посадок

Выбираем посадки

Примем посадки согласно таблице 4

таблица 4

Распорная втулка на вал
Торцевые крышки на ПК
Внутренние кольца ПК на валы
Наружные кольца ПК в корпусе
Уплотнения на валы

 

Выполним анализ посадки Н7/ m6

Определение предельных отклонений отверстий на колесе

D=25 (Н7)         ES=+21 мкм

                            EI=0 мкм

 

Определение предельных отклонений вала

d=25 (m6)          es=+21 мкм

                            ei=+8 мкм

Определение max значения натяга

Nmax=es-EI=21-0=21 мкм

Определение max значения зазора

Smax = ES-ei = 21-8=13 мкм 

Определение допусков

7.6.1. на отверстие

      ТD=ES=EI=21-0=21 мкм

7.6.2 на вал

Тd=es-ei=21-8=13 мкм

Определение предельных размеров

Dmax=D+ES=25+0.021=25.021 мм

Dmin=D+EI=15 мм

dmax=d+es=25+0.021=25.021 мм

dmin=d+ei=25+0.008=25.008 мм

Построим схему допусков

Выбор муфт. Выбор уплотнений.

Выбор муфты

Возьмём муфту упругую втулочно-пальциевую (МУВП). Эта муфта является наиболее распространённой муфтой с неметаллическими упругими элементами - резиной; обладает хорошей эластичностью, демпфирующей электроизоляционной способностью

8.1.1 Вращающий момент на валу электродвигателя

                                                      

8.1.2 При ударной нагрузке принимаем коэффициент режима работы муфты К=4

8.1.3 Расчётный вращающий момент

                                                

8.1.4 По нормали МН-2096-64 выбираем муфту МУВП-16 (см. табл. 5)

 таблица 5

d, мм	D, мм	L, мм	D1, мм	z	dп, мм	lп,   мм	lв, мм	[Мрас] Н*м	w,. рад/с
13	90	84	58	4	10	19	15	31.4	660

8.1.5 Проверяем пальцы на изгиб

        

8.1.6 Проверяем резиновые втулки на смятие

            

Выбранная муфта удовлетворяет условию прочности

 

Выбор уплотнений

Выберем уплотнение подшипников качения в зависимости от окружной скорости валов.

Ведущий вал    

                         , где w - угловая скорость ведущего вала, рад/с; d - диаметр выходного конца ведущего вала, мм

Так как u1<2 м/с, то примем войлочное уплотнение по ГОСТ 6308-71, со следующими параметрами

dв1	d	D	b	D1	d1	b1	b2
13	12	21	2.5	22	14	2	3.0

Ведомый вал

                     , где w - угловая скорость ведомого вала, рад/с; d - диаметр выходного конца ведомого вала, мм

u2<2 м/с, принимаем войлочное уплотнение со следующими параметрами:

dв1	d	D	b	D1	d1	b1	b2
17	16	25	3	26	18	2.5	3.2