6. Проектировочный расчёт валов.

Быстроходная ступень.

Диаметр консольного участка вала

где

- допускаемое значение касательных напряжений;

Т - крутящий момент передаваемый валом

для стали 25ХГM временное сопротивление разрыву принимаем равным _в=1176 МПа

Таким образом, диаметр консольного участка вала принимаем равным d_k=32 мм

Диаметры посадочной шейки подшипника качения:

, принимаем 35 мм. т.к. на d =36 нет подшипника.

Тихоходная ступень:

Из технологических соображений для вала тихоходной ступени выбираем сталь 40Х

Таким образом, диаметр консольного участка вала принимаем равным

диаметры посадочной шейки подшипника качения:

, принимаем 100 мм

Выбор подшипников качения.

Из рассчитанных диаметров валов выбираем подшипники качения:

- для быстроходной ступени радиально-шариковый однорядный подшипник типа 207 по ГОСТ 8338-75 d=35 мм, D=72 мм, B=17 мм, C=20.1 кH

- для тихоходной ступени радиально-шариковый однорядный подшипник типа 220 по ГОСТ 8338-75 d=100мм D=180мм B=34мм C=95,8 кH

Выбор уплотнительных устройств.

На валы одеваем манжеты уплотнительные, выбранные по ГОСТ 8752-70: (3 том стр. 190)

- для быстроходной ступени d=35 мм, D=58 мм, h=10мм.

- для тихоходной ступени d=100 мм, D=125 мм, h=12мм.

7. Проверочный расчет быстроходного вала.

На вал-шестерню действует реакция от упругой муфты:

где окружное усилие, действующее на пальцы муфты.

где - расстояние между осями пальцев

Нм

Определение реакций опор:

Нм

Нм

Определение моментов:

При

При

Нм

При

Нм

При

55 мм 55 мм 35 мм

Как видно из эпюры, опасным сечением является сечение 1-1, где концентратором напряжения является проточка 32 мм

Нм

Максимальное нормальное напряжение в опасном сечении:

МПа

Максимальное тангенциальное напряжение в опасном сечении:

МПа

Механические характеристики материала вала-шестерни для стали 18ХГТ:

1176 МПа

1079 МПа

Усталостные характеристики:

1. Предел выносливости при R= -1:

МПа

МПа

2. При R=0

МПа

МПа

Определение коэффициентов перехода от предела выносливости образца к пределу выносливости детали.

Коэффициент влияния абсолютных размеров: при 35 мм

Коэффициенты шероховатости: при

Эффективные коэффициенты концентраций напряжений: для концентратора в виде посадки с гарантированным натягом ;

Коэффициент упрочнения в расчетном сечении после поверхностной обработки «цементация».

Коэффициент перехода:

Определение коэффициентов долговечности и :

эквивалентное число циклов

, следовательно

Определение коэффициента запаса прочности:

8. Проверочный расчет шарикоПодшипников быстроходного вала.

Проверочный расчет подшипников качения сводится к проверке неравенства

где долговечность подшипника, млн.об.

эквивалентная долговечность, которую подшипник должен выдержать за полный срок службы.

где - для шарикоподшипников

(подшипник 207) - динамическая грузоподъемность

где температурный коэффициент;

коэффициент безопасности;

коэффициент вращения;

коэффициент радиальной нагрузки;

1400 и - радиальная и осевая нагрузка на подшипник.

Эквивалентное число миллионов оборотов подшипника

условие выполнено.