5.2 Проверка расчет шпоночного соединения

Призматические шпонки, применяемые в проектируемых редукторах,

проверяют на смятие. Условие прочности:

, (5.4)

Где - окружная сила на шестерне или колесе;

А- площадь смятия;

допускаемое напряжение на неконтролируемой затяжке (для валов с наружным диаметром, от 16 мм =0,25..0,4 _т)

, (5.5)

где h, t₁,l, b – стандартные размеры фасок (табличные значения).

Так как все валы выполнены из Стали 40Х, допускаемое напряжение в каждом случае будет равно:

(5.6)

По полученным формулам выполним расчеты:

Таблица 5.1 - Параметры шпоночного соединения

Напряжения смятия	Вал быстроходный	Вал тихоходный	Вал тихоходный
Расчетные напряжения σсм, МПа	49,26	33,82	30,21
Допускаемое значение [σсм], МПа	162,5	162,5	162,5

5.3 Расчет тихоходного вала на прочность

Для расчета вала на прочность необходимо графически определить длину каждого из участков. Линейные размеры (мм) берут из сборочного чертежа редуктора (лист 1 приложения):

а) XOZ:

(5.7)

(5.8)

;

б) YOZ:

(5.9)

(5.10)

;

Тихоходный вал

Изгибающий момент:

а) XOZ:

сечение A: 0

сечение B:

; (5.11)

сечение C: 0;

сечение D: 0;

б) YOZ:

сечение A: 0

сечение C:

1) ; (5.12)

2) ; (5.13)

сечение B:

; (5.14)

сечение D: 0;

Крутящий момент:

; (5.15)

Рисунок 5.1 – Эпюры изгибающих моментов тихоходного вала

Тихоходный вал

Наиболее нагруженное сечение С.

Суммарный изгибающий момент:

; (5.16)

; (5.17)

d=65 мм; b= 20 мм ; t₁= 7,5 мм;

Полярный и осевой моменты сопротивления сечения соответственно:

(5.18)

(5.19)

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

(5.20)

Амплитуда нормальных напряжений изгиба:

(5.21)

Коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала:

(5.22)

(5.23)

Пределы выносливости в расчетном сечении вала, Н/мм²:

(5.24)

(5.25)

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

(5.26)

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

(5.27)

Суммарный коэффициент запаса прочности для опасного сечения:

(5.28)