Смазывание. Смазочные устройства.

 

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.

Выбор сорта масла так как  и  то сорт масла будет И–Г–А–68 с кинематической вязкостью при 40  С, мм²/с от 61 до 75.

 

 

11. ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ.

 

Проверочный расчёт шпонок.

 

Условие прочности на зубчатом колесе:

 

 

где — окружная сила на колесе, Н; .

— площадь смятия, мм²; .

—допускаемое напряжение на смятие, Н/мм². При стальной ступице и спокойной нагрузке =110...190 Н/мм²; при колебаниях нагрузки  следует снижать на 20...25%; .

Площадь смятия , мм² определяется по формуле:

 

 

где  - стандартные размеры, мм: .

 - стандартные размеры, мм: .

 - рабочая длина шпонки со скругленными торцами, мм: .

Найдём рабочую длину шпонки:

 

 

где  - полная длина шпонки, определенная на конструктивной компоновке, мм: .

 - стандартные размеры, мм: .

Условие прочности на шкиву:

 

 

где — окружная сила на колесе, Н; .

— площадь смятия, мм²; .

—допускаемое напряжение на смятие, Н/мм². При чугунной ступице приведенные значения  снижать вдвое; .

Площадь смятия , мм² определяется по формуле:

 

 

где  - стандартные размеры, мм: .

 - стандартные размеры, мм: .

 - рабочая длина шпонки со скругленными торцами, мм: .

Найдём рабочую длину шпонки:

 

 

где  - полная длина шпонки, определенная на конструктивной компоновке, мм: .

 - стандартные размеры, мм: .

Условие прочности на полумуфте:

 

 

где — окружная сила на колесе, Н; .

— площадь смятия, мм²; .

—допускаемое напряжение на смятие, Н/мм². При стальной ступице и спокойной нагрузке =110...190 Н/мм²; при колебаниях нагрузки  следует снижать на 20...25%; .

Площадь смятия , мм² определяется по формуле:

 

 

где  - стандартные размеры, мм: .

 - стандартные размеры, мм: .

 - рабочая длина шпонки со скругленными торцами, мм: .

Найдём рабочую длину шпонки:

 

 

где  - полная длина шпонки, определенная на конструктивной компоновке, мм: .

 - стандартные размеры, мм: .

 

Проверочный расчёт валов.

 

Определить напряжения в опасных сечениях тихоходного вала, Н/мм².

Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклy, при котором амплитуда напряжений  равна расчетным напряжениям изгиба :

 

 

где — суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, Нм; .

— осевой момент сопротивления сечения вала, мм³. Для определения  круглого сплошного сечения вала при ступенчатом переходе принимают меньший из двух диаметров смежных ступеней: .

Найдём осевой момент сопротивления , мм³:

 

 

где  - диаметр вала под полумуфту, мм: .

 - ширина шпоночной канавки, мм: .

 - глубина шпоночной канавки, мм: .

Касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу, при котором амплитуда цикла  равна половине расчетных напряжений кручения :

 

 

где — крутящий момент, Нм; .

— полярный момент инерции сопротивления сечения вала, мм³. Для определения  круглого сплошного сечения вала при ступенчатом переходе принимают меньший из двух диаметров смежных ступеней: .

Найдём полярный момент , мм³:

 

 

где  - диаметр вала под полумуфту, мм: .

 - ширина шпоночной канавки, мм: .

 - глубина шпоночной канавки, мм: .

Определим коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала:

 

 

где — эффективные коэффициенты концентрации напряжений. Они зависят от размеров сечения, механических характеристик материала: .

— коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения: .

— коэффициент влияния шероховатости: .

Определим пределы выносливости в расчетном сечении вала, Н/мм²:

 

 

где — пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, Н/мм²; .

— коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала: .

Определить коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

 

 

где — пределы выносливости в расчетном сечении вала, Н/мм²: .

    — нормальные напряжения, Н/мм²: .

— касательные напряжения, Н/мм²: .

Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

 

 

где — коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям: .

Сравним коэффициент запаса прочности с допускаемым:

 

где — общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении: .

— допускаемый коэффициент запаса прочности в опасном сечении при менее точной расчётной схеме: .

Определить напряжения в опасных сечениях быстроходного вала, Н/мм².

Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклy, при котором амплитуда напряжений  равна расчетным напряжениям изгиба :

 

 

где — суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, Нм; .

— осевой момент сопротивления сечения вала, мм³. Для определения  круглого сплошного сечения вала при ступенчатом переходе принимают меньший из двух диаметров смежных ступеней: .

Найдём осевой момент сопротивления , мм³:

 

 

где  - диаметр вала под полумуфту, мм: .

 - ширина шпоночной канавки, мм: .

 - глубина шпоночной канавки, мм: .

Касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу, при котором амплитуда цикла  равна половине расчетных напряжений кручения :

 

 

где — крутящий момент, Нм; .

— полярный момент инерции сопротивления сечения вала, мм³. Для определения  круглого сплошного сечения вала при ступенчатом переходе принимают меньший из двух диаметров смежных ступеней: .

Найдём полярный момент , мм³:

 

 

где  - диаметр вала под полумуфту, мм: .

 - ширина шпоночной канавки, мм: .

 - глубина шпоночной канавки, мм: .

Определим коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала:

 

 

где — эффективные коэффициенты концентрации напряжений. Они зависят от размеров сечения, механических характеристик материала: .

— коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения: .

— коэффициент влияния шероховатости: .

Определим пределы выносливости в расчетном сечении вала, Н/мм²:

 

 

где — пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, Н/мм²; .

— коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала: .

Определить коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

 

 

где — пределы выносливости в расчетном сечении вала, Н/мм²: .

    — нормальные напряжения, Н/мм²: .

— касательные напряжения, Н/мм²: .

Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

 

 

где — коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям: .

Сравним коэффициент запаса прочности с допускаемым:

 

где — общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении: .

— допускаемый коэффициент запаса прочности в опасном сечении при менее точной расчётной схеме: .

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

 

1. Шейнблинт А. Е. «Курсовое проектирование деталей машин»: Учеб. Пособие. Изд. 2-е, перераб. и доп. - Калининград: Янтар. сказ, 2005. – 456 с.: ил., чёрт. – Б. ц.

2. Дунаев П. Ф. «Конструирование узлов и деталей машин»: Учеб. пособие для студ. техн. спец. вузов. П. Ф. Дунаев, О. П. Лёликов. – 8-е изд., перераб. и доп. – М.: издательский центр «Академия», 2004. – 496 с.