Привод с червячной передачей

stify">    - k_t = 1,7 - находим по таблице 8.5[1];

    - e_t = 0,77 - находим по таблице 8.8[1];

    Тогда: 

    S_t = 27,538. 

    ГОСТ 16162-78 указывает на то, чтобы конструкция  редукторов предусматривала  возможность восприятия консольной нагрузки, приложенной в середине посадочной части вала. Величина этой нагрузки для редукторов должна быть 2,5 ^x .

    Приняв  у ведущего вала длину  посадочной части  под муфту равной длине полумуфты l = 80 мм, получим М_изг. = 2,5 ^x 2,5 ^x 18674,618 Н^xмм.

    Коэффициент запаса прочности  по нормальным напряжениям: 

    S_s = , где: 

- амплитуда цикла  нормальных напряжений: 

    s_v = 14,548 МПа, 

    здесь  

    W_нетто =  

                  2647,46 мм ³,  

    где b=10 мм - ширина шпоночного паза; t₁=5 мм - глубина шпоночного паза;

- среднее напряжение  цикла нормальных  напряжений: 

    s_m = 0 МПа, где 

    F_a = 0 МПа - продольная сила в сечении,

- y_s = 0,2 - см. стр. 164[1];

- b = 0.97 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1];

- k_s = 1,8 - находим по таблице 8.5[1];

- e_s = 0,88 - находим по таблице 8.8[1];

    Тогда: 

    S_s = 10,933. 

    Результирующий коэффициент запаса прочности: 

    S = = = 10,161 

    Расчётное значение получилось больше минимально допустимого [S] = 2,5.

    Проверим  вал на статическую  прочность.

    Проверку будем проводить по допустимым напряжениям. Коэффициент перегрузки Кп = 1,2. Проверка по допустимым напряжениям на статическую прочность проводится по формуле 11.2[2]: 

    s_экв.max = K_п ^x s_экв. = К_п ^x £ [s_ст.] , где: 

    [s_ст.] = 176 МПа, здесь  

    sт = 440 МПа; [S]=2.5 - минимально допустимый коэффициент запаса прочности.

    Тогда: 

    s_экв.max = 1,2 ^x = 18,519 МПа £ [s_ст.] 

    Таким образом сечение  полностью проходит по прочности.

2. Расчёт 2-го вала

 

    Крутящий  момент на валу T_кр. = 552391,645 H^xмм.

    Для данного вала выбран материал: сталь 45. Для  этого материала:

- предел прочности s_b = 780 МПа;

- предел выносливости  стали при симметричном  цикле изгиба 

    s_-1 = 0,43 ^x s_b = 0,43 ^x 780 = 335,4 МПа;

- предел выносливости  стали при симметричном  цикле кручения 

    t_-1 = 0,58 ^x s_-1 = 0,58 ^x 335,4 = 194,532 МПа. 

    3 - е    с е  ч е н и е. 

    Диаметр вала в данном сечении D = 60 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием двух шпоночных канавок. Ширина шпоночной канавки b = 18 мм, глубина шпоночной канавки t₁ = 7 мм.

    Коэффициент запаса прочности  по нормальным напряжениям: 

    S_s =  

- амплитуда цикла  нормальных напряжений: 

    s_v = 12,189 МПа, 

    здесь  

    W_нетто =  

                  15306,85 мм ³,  

    где b=18 мм - ширина шпоночного паза; t₁=7 мм - глубина шпоночного паза;  

- среднее напряжение  цикла нормальных  напряжений: 

    s_m = 0,269 МПа, F_a = 759,614 МПа - продольная сила, 

- y_s = 0,2 - см. стр. 164[1];

- b = 0.97 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1];

- k_s = 1,8 - находим по таблице 8.5[1];

- e_s = 0,82 - находим по таблице 8.8[1];

    Тогда: 

    S_s = 12,136. 

    Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям: 

    S_t = где: 

- амплитуда и среднее  напряжение отнулевого  цикла: 

    t_v = t_m = 7,564 МПа, 

    здесь  

    W_{к нетто} =

                    36512,601 мм ³,  

    где b=18 мм - ширина шпоночного паза; t₁=7 мм - глубина шпоночного паза;  

- y_t = 0.1 - см. стр. 166[1];

- b = 0.97 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности, см. стр. 162[1].

- k_t = 1,7 - находим по таблице 8.5[1];

- e_t = 0,7 - находим по таблице 8.8[1];

    Тогда: 

    S_t = 9,878. 

    Результирующий  коэффициент запаса прочности: 

    S = = = 7,661 

    Расчётное значение получилось больше минимально допустимого [S] = 2,5.

    Проверим  вал на статическую  прочность.

    Проверку  будем проводить  по допустимым напряжениям. Коэффициент перегрузки Кп = 1,2. Проверка по допустимым напряжениям на статическую  прочность проводится по формуле 11.2[2]: 

    s_экв.max = K_п ^x s_экв. = К_п ^x £ [s_ст.] , где: 

    176 МПа, здесь sт = 440 МПа; [S]=2.5 - минимально допустимый коэффициент запаса прочности. 

    Тогда: 

    s_экв.max = 1,2 ^x = 21,473 МПа £ [s_ст.] 

    Таким образом сечение  полностью проходит по прочности.

 

13. Тепловой  расчёт редуктора

    Червячный редуктор в связи  с невысоким КПД  и большим выделением теплоты должен проверяться  на нагрев.

    Мощность (Вт) на червяке: 

    P = 4971,642 Вт 

    Температура нагрева масла (корпуса) при установившемся тепловом режиме без  искусственного охлаждения: 

    t_раб. = 89,851 ^oC £ [t]_раб. = 95 ^oC 

    где j = 0,3 - коэффициент, учитывающий отвод теплоты от корпуса редуктора в металлическую плиту или раму; Kт = 15Вт/(м ^{2x o}C) - коэффициент теплоотдачи для чугунных корпусов при естественном охлаждении; [t]_раб. = 95 ^oC - минимально допустимая рабочая температура.