2.3 Расчет на изгибную жесткость. Уточнение диаметров валов
Определим допускаемое значение прогибов:
(29)
где
- расстояние между опорами, в данном
случае
.
Тогда:
.
Примем
.
Будем
считать, что в неподвижной опоре С
установлен радиально-упорный шариковый
подшипник, в подвижной В
– радиальный роликовый. Тогда допускаемые
углы поворота
Проверим
выполнение условий жесткости
и
:
-
в сечении А:
;
-
в сечении С:
;
-
в сечении B:
-
в сечении D:
;
Условия жесткости для вала диаметром 40 мм не выполняются как по прогибу в местах расположения колес, так и по углам поворота в местах установки подшипников.
Уточним диаметр вала по формулам:
, (30)
Таким образом, из условия жесткости:
-
в сечении А:
;
-
в сечении В:
-
в сечении С:
;
-
в сечении D:
.
Из
условия жесткости примем диаметр
.
Округлим диаметр по ГОСТ 6636-86 до ближайшего большего значения, то есть d=90 мм.
3 Расчет вала на усталостную прочность
Выполним расчет вала на усталостную прочность в опасном сечении. По варианту были заданы два типа соединения в опасном сечении рис. 9.
а) б)
Рисунок 9 – Тип соединения в опасном сечении:
а) в месте посадки шестерни; б) на опоре
Выберем характеристики материала 38 Х [4.c 646]:
Предел прочности:σ=730-1050МПа;
Предел текучести: σт=650-900 МПа;
Предел выносливости: σ-1=320-480МПа, τ-1=210-260 МПа.
3.1 Выбор типа соединения в опасном сечении вала
В ходе расчетов выявлено опасное сечение С, это неподвижная опора т.е. место посадки радиального подшипника на вал диаметром 90мм (рис. 9а).
Принимаем радиальный подшипник средней серии№ 318 табл 8.
Таблица 8 - Шарикоподшипник 318 радиальный однорядный ГОСТ 8338-75
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Определим размеры в сечении В (фиксация подшипника втулкой):
-диаметр упорного буртика:
d1=(1.1….1.2)d=(1,1…..1,2)90=99…108 мм. В расчетах примем d1=100 мм
- радиус галтельного перехода для диаметра 90 мм примем r = 4мм [1. стр10];