9. Проверочные расчеты
9.1 Проверочный расчет быстроходного вала
Ft Окружная сила Ft =2T/d
Fr
: Радиальная
сила
Где
угол зацепления
угол наклона зубьев
для прямозубъев
получим
Определение реакции в опорах и строим эпюры изгибающих и крутящих моментов .
Рассмотрим реакции от силы Fr ,действующей в вертикальной плоскости
При этом имеет уравнение равновесии
Реакция
от силы
и Fm,
действующие
по горизонтальной плоскости
Отсюда
получим
Определение запасы сопротивления усталости в опасных сечений по формуле
Где
запас сопротивления
усталости только по изгибу
запас сопротивления
усталости только по кручению
Где
и
амплитуды переменных составляющих
циклов напряжения
и
постоянные составляющие при расчетов
валов
и
и
Корректирующие влияние постоянной
составляющей цикла напряжения на
сопротивления усталости
для среднеуглеродистых
сталей
:
предел выносливости
: Масштабный фактор
и фактор шероховатости поверхности
:
Эффективные коэффициенты концентрации
напряжения при изгибе и кручение
Выбираем
материал вала – Сталь 45 , то
Просчитываем
2 предполагаемых опасных сечения (сечения
и сечения
)
Для сечения
Напряжения
изгиба
Напряжения
кручения
для среднеуглеродистых сталей
получим
Для сечения
Напряжения
изгиба
Напряжения
кручения
получим
Делать вывод :Больше напряжено сечения
Проверяем статическую прочность при перегрузках
статическая
прочность обеспечена
9.2 Проверочный расчет прочности призматических шпонок
условия прочности призматических шпонок
у стандартных шпонок размеры b u h подобраны так, что нагрузки соединения ограничивают не напряжения среза, а напряжение смятия. Поэтому при расчетах обычно использует только формула
Где
напряжение смятия
допустимые
напряжения смятия
h: высота шпонок
:рабочая
длина шпонок
Для шпоночного соединения: Муфты и входной вал
,
получим
вывод: прочность призматической шпонки на соединение муфты – входной вал обеспечена.
Для шпоночного соединения : вал- шестерни быстроходного
,
получим
вывод: прочность призматической шпонки на соединение входной – шестерни быстроходного вала обеспечена.
Для шпоночного соединения : промежуточный вал- колесо быстроходного
,
получим
Прочность
обеспечена
Для шпоночного соединения : промежуточный вал- шестерни тихоходного
,
получим
Прочность обеспечена
Для шпоночного соединения : выходной вал- колесо тихоходного
,
получим
Прочность обеспечена
Для шпоночного соединения : выходной вал- муфты
,
получим
Прочность обеспечена
9.3 Определение долговечности подшипников
выбираем тип подшипников: Качение
использовать Шарикоподшипники радиальные однорядные по ГОСТ 8338-75
Подшипник 207 ГОСТ8338-75 для быстроходного вала
Он имеет параметры
из
формулы
Где
эквивалентная нагрузка на подшипнике
номинальная
долговечность
показатель
степени зависит от тел вращения (для
шарика
)
определяется
где
радиальная нагрузка на подшипнике
(наибольшая из реакции опор при расчете
вала)
осевая нагрузка
на подшипнике (она равна осевой силы
зацепление, для нашей задач
)
,
Если
то
при
коэффициент режима
нагрузки (для нашей задачи умеренными
толчеными и ударными)
коэффициент
температуры (для нашей задачи то
)
Для подшипники на быстроходном вале
находим
