Розрахунок на гнучкість

Перевіримо черв'як на гнучкість.

;

де λ – гнучкість черв'яка;

μ = 2 – коефіцієнт, що залежить від способу закріплення кінців валу [9];

L = 1, 56 м – довжина робочої частини черв'яка;

" I" –радіус інерції поперечного перерізу черв'яка знаходиться за формулою:

де – момент інерції поперечного перерізу черв'яка;

,

де F – площа поперечного перерізу черв'яка;

,

D –діаметр поперечного перерізу черв'яка (по серцевині) D = 0, 041

D ₁ – діаметр отвору черв'яка, D ₁ = 0, 016 м

.

.

Гнучкість черв'яка дорівнює:

Розрахунок міцності черв’яка.

Умова міцності:

, МПа

Допустима напруга на міцність:

де - коефіцієнт зниження напруги.

де допустиме напруження при температурі стінки для сталі марки 40XН2МА;

- коефіцієнт запасу на стійкість, [16].

Визначимо напруження крутіння:

, Па

де - момент опору;

Розрахуємо момент опору:

,

Визначимо момент крутіння, що діє в перерізі черв’яка:

де N - встановлена потужність приводу;

- кутова швидкість.

,

де n – число оборотів, n = 120 об/хв.

Розрахуємо момент крутіння:

.

.

Напруження крутіння:

.

Визначимо напруження в перерізі:

, Па

де F – осьове зусилля, що розвивається черв’яком;

f – поперечний переріз серцевини черв’яка в зоні загрузки.

де - діаметр серцевини черв’яка в зоні загрузки, = 0, 041 м;

- діаметр отвору черв’яка. м.

Розрахуємо напруження в перерізі:

.

Визначимо еквівалентну напругу:

.

Умова міцності виконується

Розрахунок на стійкість.

Умова стійкості черв’яка:

, МПа

, МПа

де – площа перерізу черв’яка по серцевині;

– максимальне осьове зусилля, що розвивається черв’яком;

Критичне силу визначаємо за формолою:

де - модуль поперечної пружності, МПа;

м, довжина нарізної частини черв’яка.

Розрахунок черв’яка на зкручення.

Перевіримо найбільш слабший переріз черв’яка на зкручення.

Зона міцності по межі втоми визначаємо за формулою

де - межа втоми при зкрученні для сталі 09Г2С, МПа;

- коефіцієнт, враховуючи стан поверхні, ;

- ефективний коефіцієнт концентрації напруги, ;

- коефіцієнт враховуючий масштабний фактор, ;

- коефіцієнт враховуючий вплив постійної напруги, ;

- розрахункове напруження зкручення, МПа;

- допустимий коефіцієнт запасу міцності по текучості, .

Умова незкручення виконується.

Висновки; умови міцності черв'яка виконуються.