9.Проверка долговечности подшипников
Проверить пригодность радиально-упорных шарикоподшипников подшипников № 46306 для быстроходного вала цилиндрического редукторa, работающего с умеренными толчками.
Частота вращения вала nпр = 949 об/мин
осевая сила на валу Fа = 159 Н
реакции в подшипниках Rx1 = 682,94 Н Ry1 = 180,91 Н
Характеристики подшипников
Сr = 32600 Н С0 = 18300 Н
коэффициент безопасности Кб = 1
температурный коэффициент Кт = 1
коэффициент рядности V = 1
Cуммарные реакции
706,49Н
243,3
Н
Эквивалентная нагрузка рассчитывается по формуле
RЭ= (V*X*Rr1 + Y*Pa)*KB * Кт
Определяем составляющие радиальных реакций:
Определяем
осевые нагрузки подшипника, т.к.
Определяем соотношения:
Уточняем коэффициент влияния осевого нагружения. Т.к. Rs1>Rs2, то
Выбираем соответствующие формулы для определения RE :
Расчётная долговечность . млн.об
млн.об
ч.,
б) Проверить пригодность радиально-упорных шарикоподшипников подшипников № 46307 для тихоходного вала цилиндрического редукторa, работающего с умеренными толчками.
Частота вращения вала nпр = 189,8 об/мин
осевая сила на валу Fа = 159 Н
реакции в подшипниках Rx1 = 5930,35 Н Ry1 = 2123,36 Н
Характеристики подшипников
Сr = 42600 Н С0 = 24700 Н
коэффициент безопасности Кб = 1,3
температурный коэффициент Кт = 1
коэффициент рядности V = 1
Cуммарные реакции
5930,35
Н
2123,36
Н
Эквивалентная нагрузка рассчитывается по формуле
RЭ= (V*X*Rr1 + Y*Pa)*KB * Кт
Определяем составляющие радиальных реакций:
Определяем
осевые нагрузки подшипника, т.к.
Определяем соотношения:
Уточняем коэффициент влияния осевого нагружения. Т.к. Rs1>Rs2, то
Выбираем соответствующие формулы для определения RE :
Расчётная долговечность . млн.об
млн.об
ч.,
10. Проверка прочности шпоночных соединений
Шпоночные соединения проверяем на смятие.
Проверяем прочность соединения на ведущем валу
Диаметр вала dв1 = 22 мм. Сечение и длина шпонки b х h х l = 6 х 6 х 28, глубина паза t1 =3,5 мм по ГОСТ 23360-78.
T1 =18,62·10 3 Η· мм.
Напряжение смятия
Проверяем прочность соединения на тихоходном валу
Размеры шпонки:
b = 8 мм, h = 7 мм, ℓ=56 мм t1 =4 мм – в сечении Д-Д
b = 12 мм, h = 8 мм, ℓ=50мм t1 =5 мм- в сечении Е-Е
11. Уточненный расчет валов
Считаем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения — по отнулевому (пульсирующему).
Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Прочность соблюдена при s > [s].
Будем производить расчет для предположительно опасных сечений каждого из валов.
Считаем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения — по отнулевому (пульсирующему).
Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Прочность соблюдена при s > [s].
Будем производить расчет для предположительно опасных сечений каждого из валов.
Ведущий вал
Материал вала – сталь 40ХН улучшенная; σв= 690 МПа.
предел
выносливости при симметричном цикле
изгиба.
предел
выносливости при симметричном цикле
касательных напряжений.
Сечение В-В. Это сечение при передаче вращающего момента от электродвигателя через муфту рассчитываем на кручение. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.
Коэффициент запаса прочности:
где амплитуда и среднее напряжение от нулевого цикла
при d1=22мм, b=6мм, t=3,5мм, T1=18,62мм.
Принимаем
и
ГОСТ
16162-78 указывает на то, чтобы конструкция
редукторов предусматривала возможность
восприятия радиальной консольной
нагрузки, приложенной в середине
посадочной части вала. Величина этой
нагрузки для одноступенчатых зубчатых
редукторов на быстроходном валу должна
быть 
Приняв у быстроходного вала длину посадочной части под муфту равной длине l=36 мм, получим изгибающим момент в сечении В-В от консольной нагрузки
Коэффициент
запаса прочности по нормальным
напряжениям:
Получился близким к коэффициенту запаса Sτ =13,7. Это незначительное расхождение свидетельствует о том, что, что консольные участки валов, рассчитанные по крутящему моменту и согласованные с расточками стандартных полумуфт, оказываются прочными и что учет консольной нагрузки не вносит существенных изменений.
Сечение
под подшипник. диаметр вала в этом
сечении 30 мм
;
;
;
;
Изгибающие моменты
Осевой
момент сопротивления:
Амплитуда нормальных
напряжений:
Полярный момент
сопротивления:
Амплитуда и среднее
напряжение цикла касательных 
напряжений:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Коэффициент запаса
прочности по нормальным напряжениям:
Коэффициент запаса прочности:
Тихоходный вал.
Материал вала - сталь 45, термическая обработка – улучшение. σв =780 МПа
Пределы
выносливости: 
МПа. и 
=193 МПа.
Сечение
Е-Е. диаметр вала в этом сечении 40 мм.
Концентрация напряжений обусловлена
наличием шпоночной канавки:
Крутящий момент 
Изгибающий момент:
Hмм
Нмм
Суммарный
момент:
Момент
сопротивления кручению(
)
Момент сопротивлению изгиба
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения Е-Е
Сечение
под подшипник. диаметр вала в этом
сечении 35 мм
;
;
;
;
;
Изгибающие моменты
Осевой момент сопротивления:
Амплитуда нормальных напряжений:
Полярный момент сопротивления:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Коэффициент запаса прочности:
