где   Sσ - коэффициент запаса по нормальным напряжениям;

         Sτ - коэффициент запаса по касательным напряжениям. 

     Усталостная прочность удовлетворительная. 
 
 

     - Вал тихоходный - сечение 3 

     Крутящий  момент М_к=759,8 Нм, момент сопротивления найден при проверке на статическую прочность.

     Осевой  момент сопротивления равен:

W=0,1*

= 0,1 * 0,065^{3 =} 0,000027м³

     Полярный  момент сопротивления равен:

=0,2* = 0,2 * 0,065^{3 =} 0,000054м³

     Материал  вала -  сталь 45 (σ_-1=335МПа, τ_-1=198МПа)

     Нормальные  напряжения изменяются по симметричному  циклу, при котором амплитуда напряжений равна расчетным напряжениям изгиба .

где  W – момент сопротивления,м³;

       М - результирующий изгибающий  момент, Н*м. 

 

     Касательные напряжения изменяются по нулевому циклу, при котором амплитуда цикла, τ_a равна половине расчетных напряжений кручения τ_к.

где  М_к – крутящий момент, Н*м;

        W_k – полярный момент сопротивления, м³. 

 

     Определяем коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений для расчетного сечения вала:

;              

 

где   К_σ, К_τ - эффективные коэффициенты концентрации напряжений;

        K_d - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения;

        K_F - коэффициент влияния шероховатости;

        К_v - коэффициент влияния поверхностного упрочнения. 

     В зависимости от диаметра вала и предела  текучести стали отношение коэффициентов     . Так как шероховатость вала Ra=1,6мкм, то К_F=1,1. Так как термообработка не  предусмотрена, то К_V=1

     Определим пределы выносливости в расчетном  сечении вала:

;   

где  σ_-1,τ_-1 - пределы текучести гладких образцов.

 
 

      Определим коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

,       

где  σ_a, τ_a – амплитуда напряжений цикла  

      Определяем  коэффициент запаса прочности в  опасном сечении:

,

где   Sσ - коэффициент запаса по нормальным напряжениям;

         Sτ - коэффициент запаса по касательным напряжениям. 

     Усталостная прочность удовлетворительная. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     10  Выбор муфты 
 

      Расчетный момент: 

 

где Кр – коэффициент  режима нагрузки;

      Т₁ – вращающий момент на валу редуктора, Нм;

      Т – номинальный вращающий  момент, Нм. 

      К_р = 2;                           

Выбираем цепную муфту 2000-2-48-1-58-2 ГОСТ 20742-93 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      11 Смазывание зубчатого  зацепления 

      Так как окружная скорость зубчатых колес  равна v_s = 1,15 м/с выбираем масло         И-Г-А-68. Кинематическая вязкость при 40^оС  61…75 мм²/с.  

     Объем масла определяем исходя из уровня масла в картере: 

 

где h_m –уровень масла в картере, м;

      d₁ – делительный диаметр шестерни, м;

       b – расстояние между вершинами зубьев шестерни и дном картера, м. 
 

 

     Объем масла в картере:

 

где V – объем масла, м³;

       а – ширина масленой ванны,  м;

       s -  длина масленой ванны, м;

       h_m –уровень масла в картере, м. 

(3,2 литра) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список литературы

 

1. Детали  машин. Курсовое проектирование: Учеб.пособие  для машиностроит. спец. техникумов /Дунаев.П.Ф. Леликов О.П. / .-М.:Высш.шк. 1990.
2. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб.пособие для техникумов/Шейнблит.А.Е./.-М.:Высш шк..1991.
3. Справочник конструктора – машиностроителя: /Анурьев В.И./Т. 1. – 5е издание, перераб. И доп. – М.: Машиностроение, 1979
4. Конструирование деталей механических устройств: справочник/Заплетохин В.А./ – Л. :Машиностроение, 1999