11.2 Подбор подшипника для вала 2

11.2.1Определим суммарные реакции для вертикальной и горизонтальной плоскости

─ осевая нагрузка

─ диаметр вала под подшипник

─ частота вращения вала

часов ─ требуемый срок службы привода

11.2.2 Найдем осевые составляющие радиальной нагрузки (стр. 333 [1])

Т.к. и ,то результирующая осевых сил

11.2.3 Проверим величину отношения для первой опоры

в этом случае X=1 Y=0

Эквивалентная нагрузка (16,1 [1])

где ─ коэффициент радиальной нагрузки (16.12 [1])

Y ─ коэффициент осевой нагрузки

V ─ коэффициент вращения

11.2.4 Проверим величину отношения для второй опоры

в этом случае X= 0,45 и Y=1,46

Эквивалентная нагрузка

Наиболее нагружена правая опора (опора В)

11.2.5 Расчетная долговечность (16.9 [1])

Т.к. L> окончательно принимаем подшипник 306

12.Подбор и проверочный расчет шпоночных и шлицевых соединений.

Для всех шпоночных соединений принимаем призматические шпонки со скругленными концами. Материал шпонки ─ Сталь 45

Расчет проводим на смятие боковых граней шпонки выступающих из вала (4.1 [1])

где Т ─ крутящий момент на валу

d ─ диаметр вала

─ рабочая длина шпонки

l ─ полная длина шпонки

b ─ ширина шпонки

h ─ высота шпонки

t ─ глубина паза вала (таб. 4.1 [1])

=120 МПа ─ допускаемое напряжение при смятии

12.1 Расчет шпонки под муфту

d=18мм

b=6мм

h=6мм

t=3,5мм

l=28мм

=22мм

Условие прочности шпонки на смятие выполняется.

12.2 Расчет шпонки под колесо

d=40мм

b=12мм

h=8мм

t=5мм

l=36мм

=24мм

Условие прочности шпонки на смятие выполняется

12.3 Расчет шпонки под звездочку

d=24мм

b=8мм

h=7мм

t=4мм

l=36мм

=28мм

Условие прочности шпонки на смятие не выполняется, поэтому принимаем две шпонки.

Напряжение смятия боковых граней каждой шпонки будет равно:

Условие прочности шпонки на смятие выполняется

13. Расчет валов на усталостную прочность.

13.1 Проверочный расчет первого вала

13.1.1Расчет диаметра вала (3.23 ч. 2[2])

где ─ эквивалентный момент в опасном сечении

─ допускаемое напряжение изгиба

Принимаем диаметр вала в рассчитываемом сечении d= 18 мм

13.1.2 Определим коэффициент запаса прочности для опасного сечения

13.1.2.1 Определим момент сопротивления проверяемого сечения

при изгибе (W) и кручении ( ) (таб.14.2 [1])

13.1.2.2 Определим предел выносливости стали при изгибе (14.11 [1]) и кручении (14.13 [1])

где ─ предел прочности стали (таб.9.6 [1])

13.1.2.3 Напряжение в проверяемом сечении

13.1.2.3.1 Нормальное напряжение для симметричного цикла (14.14 [1])

,

где М= 19,6Н*м ─ суммарный изгибающий момент

13.1.2.3.2 Касательные напряжения для отнулевого (14.15 [1])

13.1.2.4 Эффективные коэффициенты концентрации напряжений (таб.14.2 [1])

Масштабный фактор при d=18 мм: (таб.14.3 [1])

Для углеродистой стали: , (таб.14.4 [1])

13.1.2.5 Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям (14.9 [1])

13.1.2.6 Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям (14.10 [1])

13.1.2.7 Общий коэффициент запаса прочности (14.8 [1])

где ─ требуемый коэффициент запаса для обеспечения прочности и жесткости.

Условие выполняется, прочность и жесткость обеспечены.