💸 Как сделать бизнес проще, а карман толще?

Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое раписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Проблема в том, что средняя цена по рынку за такой сервис — 800 руб/мес или почти 15 000 руб за год. И это минимальный функционал. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
⚡️ Для новых пользователей первый месяц бесплатно. А далее 290 руб/мес, это в 3 раза дешевле аналогов. За эту цену доступен весь функционал: напоминание о визитах, чаевые, предоплаты, общение с клиентами, переносы записей и так далее.
✅ Уйма гибких настроек, которые помогут вам зарабатывать больше и забыть про чувство «что-то мне нужно было сделать».
Сомневаетесь? нажмите на текст, запустите чат-бота и убедитесь во всем сами!

Основні теоретичні відомості

Проектування валу починають з визначення діаметру вихідного кінця виходячи з розрахунку на кручення без врахування

(1)

де Т_К – крутний момент, Н*мм; [τ _К] - допустима напруга кручення, для валів з сталі 40, 45 приймають значення [τ _К]=15-25МПа. Отриманий результат округлюють до найближчого більшого значення із стандартного ряду: 10; 10, 5; 11; 11, 5; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 20: 21; 22; 24; 25; 26; 28; 30; 32; 33; 34; 36; 38; 40; 42; 45; 48; 50; 52; 55; 60; 63; 65; 70; 75; 80; 85; 90; 95; 100; 105; 110; 120; 125; 130 і далі через 10 мм.

Потім визначають діаметр для встановлення підшипника

мм (2)

Діаметр під ущільнення

d_y= d_п – 1…2мм (3)

Діаметр під шестернею або колесо

d_к = d_п + 4…5 мм (4)

Намітивши конструкцію валу, встановивши основні розміри його, виконують уточнений перевірочний розрахунок, що полягає у визначенні коефіцієнтів запасу міцності s в небезпечних перетинах:

(5)

Розрахункове значення s повинно бути не нижче допустимого [ s ].

По формулі (6) визначають коефіцієнт запасу міцності по нормальним напругам

(6)

де σ _-1 — межа витривалості стали при симетричному циклі згину; для вуглецевих конструкційних сталей σ _-1= 0, 43σ _в; для легованих σ _-1= 0, 35σ _в+ (70…120)МПа; σ _в – межа міцності; k _s— ефективний коефіцієнт концентрації нормальної напруги (таблиця 1-4);

e_s — масштабний фактор для нормальних напруги (таблиця 5); b — коефіцієнт, що враховує вплив шорсткості поверхні: при Rа — 0, 32…2, 5 мкм приймають b = 0, 97…0, 90; s _v — амплітуда циклу нормальної напруги, рівна найбільшій напрузі в перерізі, що розглядається; s _т - середня напруга циклу нормальних напруг, якщо осьове навантаження Fa на вал відсутнє або мале, то приймають s _т = 0, інакше

(7)

(8)

де М _max - максимальний згинаючий момент; W – осьовий момент опору: для круглого поперечного перерізу , для перерізу з шпонковим пазом де d – діаметр валу; b – ширина паза, а – глибина паза на валу

Коефіцієнт ψ _s для вуглецевої сталі, що мають s _В= 650… 750МПа приймають ψ _s =0, 2, для легованих сталей ψ _s =0, 25…0, 3

Таблиця 1 -Значення коефіцієнтів k_s та k_t для валів з галтелями

D/d	r/d	Вали із сталі, що має sв, МПа
ks	kt
До 1, 1	0, 02 0, 04 0, 06 0, 08 0, 10 0, 15 0, 20	1, 96 1, 66 1, 51 1, 40 1, 34 1, 25 1, 19	2, 08 1, 69 1, 52 1, 41 1, 36 1, 26 1, 21	2, 20 1, 75 1, 54 1, 42 1, 37 1, 27 1, 22	2, 35 1, 81 1, 57 1, 44 1, 38 1, 29 1, 23	1, 30 1, 20 1, 16 1, 12 1, 09 1, 06 1, 04	, 35 1, 24 1, 18 1, 14 1, 11 1, 07 1, 05	1, 41 1, 27 1, 20 1, 16 1, 13 1, 08 1, 06	1, 45 1, 29 1, 23 1, 18 1, 15 1, 09 1, 07
1, 1…1, 2	0, 02 0, 04 0, 06 0, 08 0, 10 0, 15 0, 20	2, 34 1, 92 1, 71 1, 56 1, 48 1, 35 1, 27	2, 51 1, 97 1, 74 1, 58 1, 50 1, 37 1, 29	2, 68 2, 05 1, 76 1, 59 1, 51 1, 38 1, 30	2, 89 2, 13 1, 80 1, 62 1, 53 1, 40 1, 32	1, 50 1, 33 1, 26 1, 18 1, 16 1, 10 1, 06	1, 59 1, 39 1, 30 1, 22 1, 19 1, 11 1, 08	1, 67 1, 45 1, 33 1, 26 1, 21 1, 14 1, 10	1, 74 1, 48 1, 37 1, 30 1, 24 1, 16 1, 13
1, 2…2	0, 02 0, 04 0, 06 0, 08 0, 10 0, 15 0, 20	2, 40 2, 00 1, 85 1, 66 1, 57 1, 41 1, 32	2, 60 2, 10 1, 88 1, 68 1, 59 1, 43 1, 34	2, 80 2, 15 1, 90 1, 70 1, 61 1, 45 1, 36	3, 00 2, 25 1, 96 1, 73 1, 63 1, 47 1, 38	1, 70 1, 46 1, 35 1, 25 1, 21 1, 12 1, 07	1, 80 1, 53 1, 40 1, 30 1, 25 1, 15 1, 10	1, 90 1, 60 1, 45 1, 35 1, 28 1, 18 1, 14	2, 00 1, 65 1, 50 1, 40 1, 32 1, 20 1, 16

Таблиця 2 - Значення коефіцієнтів k_s та k_t для валів з однією шпонковою канавкою

Коефі- цієнти	sВ, МПа
ks	1, 6	1, 75	1, 80	1, 90
kt	1, 5	1, 6	1, 7	1, 90

Таблиця 3 - Значення коефіцієнтів k_s та k_t для валів з радіальними отворами

a/d	ks	kt
Для валів із сталей, які мають sВ, МПа
£ 700			£ 700
Більше 0, 05 до 0, 15	2, 0	2, 02	2, 12	1, 75	1, 83	1, 90
Більше 0, 15 до 0, 25	1, 8	1, 82	1, 9
Примітка: Момент опору нетто: - при згині ; при крученні

Таблиця 4 - Значення для валів з напресованими деталями при тиску напресовки вище 20 МПа

d, мм	sв, МПа	Примечание
	2, 0 2, 35 2, 6 2, 7 3, 3	2, 3 2, 6 2, 8 3, 2 3, 6	2, 6 3, 0 3, 3 3, 65 4, 0	3, 0 3, 4 3, 8 4, 0 4, 5	1. Для дотичних напруг 2. При тиску напресовки 10-20 МПа зменшують kt/es на 5-15%

Таблиця 5 - Значення es и et

s_τ – коефіцієнт запасу міцності по дотичним напругам

(9)

де τ _-1 – межа міцності сталі при симетричному циклі кручення; для конструкційних сталей приймають τ _-1= 0, 58* σ _-1, інші позначення формули (7) мають те саме значення, що і формулі (6), з тією різницею, що вони відносяться до напруг кручення. Значення e_τ подані в таблиці 5; k_τ – по таблицям 1-4; ψ _τ =0, 1 для згадуваних вище сталей; значення τ _σ і τ _m визначають допускаючи, що внаслідок коливань крутного моменту Т напруги кручення змінюються по від нульового циклу, тобто

(10)

де W_к – полярний момент інерції для круглого поперечного перерізу , для перерізу з шпонковим пазом

Для з’єднання валу з деталями, що обертаються часто застосовують призматичні шпонки таблиця 6із сталі, що має σ _в ≥ 600МПа, наприклад із сталей 45, Ст6

Таблиця 6 - Шпонки призматичні (по ГОСТ 23360-78), розміри, мм

Діаметр валу d	Переріз b х h	Глубина паза	Фаска s x 45о
вала t1	втулки t2
Вище 10 до 12	4x4	2, 5	1, 8	0, 08 - 0, 16
» 12» 17 » 17» 22 » 22» 30	5 x 5 6 x 6 8 x 7	3, 0 3, 5 4, 0	2, 3 2, 8 3, 3	0, 16 - 0, 25
» 30» 38 » 38» 44 » 44» 50 » 50» 58 » 58» 65	10 х 8 12 x 8 14 x 9 16 х 10 18 x 11	5, 0 5, 0 5, 5 6, 0 7, 0	3, 3 3, 3 3, 8 4, 3 4, 4	0, 25 - 0, 40
» 65» 75 » 75» 85 » 85» 95 » 95» 110	20 x 12 22 x 14 25 x 14 28 x 16	7, 5 9, 0 9, 0 10, 0	4, 9 5, 4 5, 4 6, 4	0, 40 - 0, 60
Примітка: 1. Довжину шпонки вибирають із ряду: 6; 8; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 63; 70; 80; 90; 100; 110; 125; 140; 160; 180; 200 … (до 500), 2. Матеріал шпонок — сталь чистотянута з тимчасовим опором розриву не меньше 590 МПа. 3. Приклад умовного позначення шпонок: виконання 1, переріз b х h = 20 х 12, доажина 90 мм: Шпонка 20 х 12 х90 ГОСТ 23360-78 Виконання 2 Шпонка 220 х 12 х 90 ГОСТ 23360- 78

Довжину шпонки приймають із стандартного ряду так, щоб вона була на 5…10мм менше довжини ступиці.

Напруги зминання вузьких граней шпонок не повинні перевищувати допустимих значень

(11)

де σ _зм – напруга зминання; l_Р – робоча довжина шпонки: для шпонок з плоскими торцями l_Р= l; при закруглених торцях l_Р= l- b; [σ _зм] – допустима напруга зминання, [σ _зм]≤ 100МПа

Завдання

Провести розрахунок діаметрів ведучого валу одноступеневого циліндричного редуктора, провести його уточнений розрахунок валу, підібрати та перевірити на міцність по зминанню призматичну шпонку із закругленими торцями під шестерню

(Дані приймають по практичній роботі № 12)