Определяем силы действующие в муфте:
(7.15)
Определяем окружную силу действующую в муфте:
(7.16)
(7.17)
Определение реакций в опорах в плоскости XOZ:1943,95
(7.18)
(7.19)
Определение реакций в опорах в плоскости YOZ:
(7.20)
7.3 Проверочный расчёт тихоходного вала на выносливость
Материал вала: Сталь 45 ГОСТ 4543-71, σВ=980МПа [1.таб.16.2.1]
Сечение III :
Определяем сопротивления изгиба нетто сечения:
(7.21)
Определяем сопротивления кручения нетто сечения:
(7.22)
Напряжение кручения:
(7.23)
Напряжение изгиба:
(7.24)
Принимаем:
Эффективный коэффициент концентрации напряжения при изгибе:
Эффективный коэффициент концентрации напряжения при кручении:
Коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла:
Масштабный фактор при изгибе:
Масштабный фактор при кручении:
Определяем коэффициент запаса прочности при изгибе:
(7.25)
Определяем коэффициент запаса прочности при кручении:
(7.26)
Проверяем выполнение условия прочности:
(7.27)
Условие выполнено.
Сечение IV:
Определяем сопротивления изгиба нетто сечения:
(7.28)
Определяем
сопротивления кручения нетто сечения:
(7.29)
Напряжение кручения:
(7.30)
Напряжение изгиба:
(7.31)
Принимаем:
Эффективный коэффициент концентрации напряжения при изгибе:
Эффективный коэффициент концентрации напряжения при кручении:
Коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла:
Масштабный фактор при изгибе:
Масштабный фактор при кручении:
Определяем коэффициент запаса прочности при изгибе:
(7.32)
Определяем коэффициент запаса прочности при кручении:
(7.33)
Проверяем выполнение условия прочности:
(7.34)
Условие выполнено.
9. Расчет подшипников
По диаметрам валов под подшипники выбираем:
Для входного и выходного валов редуктора выбираем роликовые конические подшипники по ТУ 37.006.162-89
Таблица 8.1 – Подшипники роликовые конические по ТУ 37.006.162-89
Назначение вала |
Обозначение подшипников |
d, мм |
D, мм |
B, мм |
C, кН |
Входной вал |
7512 |
60 |
110 |
28 |
125 |
Выходной вал |
7516 |
80 |
140 |
26 |
143 |
Вал входной
Исходные данные:
n2 = 239,5 мин-1
Fa = 12150 H
Lh = 5000 ч(с.65, [1])
Rax = 7252 Н
Ray = 3559,3 H
Rby = 862,9 H
Rbx = 1774 H
v1=1(с.65, [1])
Kδ=1,2(c.65, [1])
Kτ=1(c.65, [1])
e=0,36(c.112, [1])
где Lh - требуемая долговечность подшипника, V - коэффициент вращения, Kδ - коэффициент безопасности, Kτ - температурный коэффициент.
Суммарные реакции опор:
(9.1)
Ra
= 
=8078,4 H
(9.2)
Rb
= 
=1972,7 H
(9.3)
Определяем составляющие радиальных реакций:
(9.4)
Rs1 = 0,83∙0,36∙8078,4= 2413,8 H (9.5)
Rs2 = 0,83∙0,36∙1972,7= 589,4 H (9.6)
Определяем расчетную осевую нагрузку по табл.32[1].
Rs1> Rs2 и Fa1>0, то Ra1= Rs1=2413,8 H
Ra2=Ra1+Fa=2413,8+12150=14563,8 H (9.7)
Определяем отношение:
(9.8)
(9.9)
По этим соотношениям выбираем соответствующие формулы для определения эквивалентной нагрузки.
Re1=v∙Ra∙Kδ∙Kτ∙X1=1∙8078,4∙1,2∙1∙1=9694,1 (9.10)
Re2=(X∙v∙Rb+Y∙Ra)Kδ∙Kτ =(0,4∙1.2∙1972,7+1,5∙8078,4)∙1∙1=13064,5 (9.11)
Динамическая грузоподъемность
C2=Re2∙
=13,1∙
=50,53<C=125
kH
(9.12)
Подшипник пригоден.
Вал выходной
Исходные данные:
n2 = 30 мин-1
Fa = 5987,6 H
Lh = 5000 ч(с.65, [1])
Rax =16393,2 Н
Ray = 9138,3 H
Rby =4716,1 H
Rbx = 13963,2 Н
v1=1(с.65, [1])
Kδ=1,2(c.65, [1])
Kτ=1(c.65, [1])
e=0,36(c.112,[1])
где Lh - требуемая долговечность подшипника, V - коэффициент вращения, Kδ - коэффициент безопасности, Kτ - температурный коэффициент.
Суммарные реакции опор:
(9.13)
Ra
= 
=18768,2 H
(9.14)
Rb
= 
=14738,1 H
(9.15)
Определяем составляющие радиальных реакций:
(9.16)
Rs3 = 0,83∙0,36∙18768,2= 5607,9 H (9.17)
Rs4 = 0,83∙0,36∙14738,1= 4403,7 H (9.18)
Определяем расчетную осевую нагрузку по табл.32[1].
Rs3> Rs4 и Fa3>0, то Ra3= Rs3=5607,9 H
Ra4=Ra3+Fa=5607,9+5987,6=11595,5 H (9.19)
Определяем отношение:
(9.20)
(9.21)
По этим соотношениям выбираем соответствующие формулы для определения эквивалентной нагрузки.
Re1=v∙Ra∙Kδ∙Kτ∙X1=1∙18768,2∙1,2∙1∙1=22521,8 H (9.22)
Re2=(X∙v∙Rb+Y∙Ra)Kδ∙Kτ =(0,4∙1.2∙14738,1+1,5∙18768,2)∙1∙1=35226,6 H (9.23)
Динамическая грузоподъемность
C2=Re2∙ =35,2∙ =135,77<C=143 kH (9.24)
Подшипник пригоден.