7.2 Визначення напружень, що діють на вал:

Напруження згину:

Напруження кручення:

де - коефіцієнт, що враховує послаблення вала шпонковим пазом при згині (табл. 4.1[5]),

- коефіцієнт, що враховує ослаблення вала шпонковим пазом при крученні (табл. 4.1[5]).

Напруження в перерізі I (під підшипником):

Напруження в перерізі II (під колесом):

Напруження в перерізі III (під зірочкою):

В 2 перерізі концентратор напружень – посадка підшипника внутрішнього кільця на вал.

В 1перерізі - посадка колеса на вал і шпонковий паз.

В 3 перерізі - посадка зірочки на вал і шпонковий паз.

7.3 Коефіцієнти запаса міцності за границею текучості

в небезпечних перерізах

Матеріал тихохідного валу – Сталь 45

Вибираємо дані із (табл. 4.3[5]):

Межа міцності: ;

Границя текучості сталі при стандартному випробуванні на

розтяг : ;

Межа текучості при крученні: ;

Межа текучості при згині: ;

Межа витривалості: ;

Межа витривалості при крученні: ;

Коефіцієнт перевантаження:

Коефіцієнт, що враховує вплив розміру заготовки на межу текучості (табл. 4.[5])

Коефіцієнти запасу міцності за опором пластичної деформації при згині та крученні:

Переріз 1 ;

;

Переріз 2 ;

;

Переріз 3 ;

;

Сумарний коефіцієнт запаса міцності:

Умова

8. Розрахунок вала на втому.

, , посадка .

Критерій для різних видів концентраторів напружень беремо з (табл. 5.1[5]) :

Переріз 1(посадка підшипника на вал):

- не потрібна перевірка;

Переріз 2(колесо-шпонковий паз і посадка):

Шпонковий паз - не потрібна перевірка;

Переріз 3(зірочка - шпонковий паз і посадка):

- потрібна перевірка.

Переріз 3

, де

,

Розрахункову формулу для беремо з (табл. 5.2[5]):

, де

-коефіцієнт чутливості матеріалу до асиметрії циклу напружень,

, - границі витривалості вала в даному перерізі;

- ефективні коефіцієнти концентрації напружень в даному перерізі;

- амплітуди нормальних та дотичних напружень;

- середні напруження циклу.

9. Розрахунок реакцій опір швидкохідного вала

9.1 Швидкохідний вал

Початкові дані:

, , , ,

Рисунок 9.1 – Схема діючих сил на вал

Знайдемо реакції опор в горизонтальній площині, Н:

Знайдемо реакції опор в вертикальній площині, Н:

Сумарні реакції опор:

10. Розрахунок підшипників кочення

10.1 Вал тихохідний:

Початкові дані:

Для вала колеса приймаємо підшипники конічні роликові однорядні № 7208.

У якого е=0,38; у=1,56; с=46,5кН(табл. 37[6]).

Рисунок 9.1 – Схема діючих сил на підшипник

Умова правильної роботи підшипника:

; ;

Приймаємо

Тоді

Умова виконана.

X=0,4 ; Y=1,56,

X=1; Y=0,

де V =1– коефіцієнт при обертанні внутрішнього кільця підшипника.

Визначаємо еквівалентне динамічне радіальне навантаження :

де - коефіцієнт безпеки для редукторів при (табл. 7.3[7]).

- температурний коефіцієнт для ( ст. 83 [7]).

Розрахунок продовжуємо по найбільш навантаженій опорі - такою є опора А:

- для конічних підшипників

Підшипник підходить