6. Рассчитываем второй вал:
а) Строим расчетную схему сил действующих на вертикальной плоскости
б) Определяем реакции в опорах от сил
в вертикальной плоскости:
в) Определяем моменты в точках вала:
г) Рассмотрим нагружение вала в
горизонтальной плоскости. Определяем
реакции в опорах: |
|
Н
Н
Нм
Н
д) Определяем изгибающие моменты от сил, действующих в горизонтальной плоскости:
Нм
Нм
Нм
е) Строим эпюру вращающих моментов.
ж) Определяем суммарные моменты:
Нм
Нм
Нм
з) Определяем эквивалентные моменты, действующие на характерные точки вала:
Нм
Нм
Нм
и) Определяем диаметры характерных участков вала в сечениях:
мм
Т.к. на этот конец будет насажан подшипник, округляем значение до d1=40мм.
мм
Т.к. на этом участке будет стоять колесо, округляем значение до стандартного, с учетом шпоночной канавки и конструкции вала d2=42мм.
мм
Т.к. на этот участке будет насажен подшипник округляем его до d3=40мм.
мм
Округляем d4 по стандарту до ближайшего стандартного d4=36мм , будет выполнена шпоночная канавка и насажана звездочка.
к) По полученным размерам конструируем вал.
Рисунок 7. Эскиз вала
л) Проверочный расчет первого вала:
Общий коэффициент запаса прочности
МПа
МПа
МПа
Подшипники качения
I Вал
1.Подбираем типоразмер подшипника
Находим суммарные реакции в опорах и отношение их к осевой нагрузке:
Н
Н
т.к.
<0,35
тип подшипников нужно принять 0000, но
т.к. этот вал имеет большую частоту
вращения, для увеличения срока службы
подшипников принимаем 4000 . Принимаем
роликовые цилиндрические однорядные
подшипники средней широкой серии №7606;
С=34900; с0=27500 т.к. при предварительных
расчетах роликовые подшипники не
отвечают необходимому сроку службы.
2. Вычисляем параметр осевого нагружения:
е=0,1
3. Определяем осевые составляющие от радиальных нагрузок:
Н
Н
3. Вычисляем результирующие осевые нагрузки на подшипниках. Приняв схему установки «враспор», получим направляющие осевой составляющей правого подшипника, совпадающие с направлением внешней осевой нагрузки. Правая опора будет иметь номер 1, а левая 2.
S1=SB=722,9 H
S2=Sa=473,8 H
Fa1=209,532 H
Т.к. S1>S2 и Fa>0, получаем
Fa1=S1=722,9 H
Fa2=S1+Fa=209,532+722,9=932,432 H
4. Уточняем параметр осевого нагружения по фактическому осевому усилию
е=0,185
5. Определяем коэффициенты радиальной и осевой нагрузок
,
меньше чем е=0,185 значит x1=1
и y1=0
, больше чем е=0,185 значит x2=0,56
y2=2,4
6. Вычисляем эквивалентные нагрузки на подшипники:
Н
Н
7. Определяем долговечность подшипника для более нагруженной опоры:
часов
Рисунок 8.Эскиз подшипника
II Вал
1.Подбираем типоразмер подшипника
Находим суммарные реакции в опорах и отношение их к осевой нагрузке:
Н
Н
т.к. <0,35 тип подшипников принимаем 0000. Принимаем радиальные шариковые подшипники средней серии №000408; С=50300; с0=37000;
2. Вычисляем параметр осевого нагружения:
е=0,205
3. Определяем осевые составляющие от радиальных нагрузок:
Н
Н
3. Вычисляем результирующие осевые нагрузки на подшипниках. Приняв схему установки «враспор», получим направляющие осевой составляющей правого подшипника, совпадающие с направлением внешней осевой нагрузки. Правая опора будет иметь номер 1, а левая 2.
S1=SB=1503 H
S2=Sa=535 H
Fa=836,405 H
Т.к. S1>S2 и Fa>0, получаем
Fa1=S1=1503 H
Fa2=S1+Fa=1503+836,405=2339,405 H
4. Уточняем параметр осевого нагружения по фактическому осевому усилию
е=0,261
5. Определяем коэффициенты радиальной и осевой нагрузок
,
меньше чем е=0,261 значит x1=1
и y1=0
, больше чем е=0,261 значит x2=0,56
y2=1,70
6. Вычисляем эквивалентные нагрузки на подшипники:
Н
Н
7. Определяем долговечность подшипника для более нагруженной опоры:
часов
Рисунок 9.Эскиз подшипника