2.6 Підбір та перевірка підшипників валів на довговічність.

2.6.1. Вибір підшипників валів.

Остаточно приймаю до проектування обрані попередньо підшипники у п.2.4 та 2.5 та провожу розрахунок їх статичної вантажності. Дані характеристик підшипників кочення занесені у таблицю 4.

Таблиця -4 .Характеристики підщипників кочення ГОСТ 8338 - 75

Серія	Умовне позначення підшипника	Розміри (мм)			Динамічна вантажність Сr, кН	Статична вантажність Сr0, кН
		d	D	B
середня	311	55	120	29	54,9	41,8
середня	314	70	150	35	80,1	63,3

2.6.2 Розрахунок підшипників на довговічність.

Умова динамічної вантажності

С_потр≤Сr (2.6.1.1)

С_потр = R_max* X*V*К * К_т *(6*10^-6 * n₂ * L_h) (2.6.1.3)

• підшипник ведучого валу:

С_потр1 = 2410 *1*1*1*1 (6* 10^-6* 27,66 * 15* 10³)^0,33= 6,92кН 54,9

Умова динамічної вантажності виконана,

• підшипник веденого валу:

С_потр2 = 2410 *1*1*1*1 (6* 10^-6* 13,83 * 15* 10³)^0,33= 3,47кН 80,1

Умова динамічної вантажності виконана.

2.7.Підбір та перевірочний розрахунок шпонок.

1. Вибір шпонок валів.

Остаточно приймаю до проектування обрані попередньо шпонки у п.2.4 та 2.5 та провожу розрахунок їх міцності на зминання.

Дані характеристик шпонок занесені у таблицю 5.

Таблиця- 5. Характеристики шпонок призматичних ГОСТ 23360 – 78

Вал	Обертовий момент Т, Нм	Діаметр вала d, мм	Переріз шпонки		Глибина пазів			Довжина шпонки, мм
			b, мм	h, мм		вала t1,мм	отвору маточини шківа t2, мм
ведучий	435,4	50	14	9		5,5	3,8		50
ведений	836	60	18	11		7,0	4,4		90
ведений	836	82	22	14		9,0	5,4		70

Матеріал шпонок – 40 ХН .

Напруга на зминання та умова міцності розраховується по формілі:

Примітка. T –глибина пазу (обирати t₁ або t₂,в залежності, яка шпонка розраховується)

Допустимі напруги зминання:

= 100…120 МПа – стальні ступиці;

= 50…70 МПа – чавунні ступиці.

2.7.2 Розрахунок умов міцності на зминання.

Ведучий вал.

Ведений вал.

Умова для всіх прийнятих шпонок виконана.

2.8 Перевірочний розрахунок веденого валу на витривалість.

2.8.1 Приймаю, що нормальне напруження від згинання змінюється по симетричному циклу , а дотичних від крутінню – по пульсуючому.

Перевірочний розрахунок складається у визначенні коефіцієнтів запасу міцності s у небезпечних перетинах, та порівняння їх з допустимими значеннями [s] = 2,5…3. Міцність додержується при

s [s] (2.8.1.1)

розрахунок проводиться для небезпечного перетину веденого валу по d_к.

Згідно матеріалу валу - сталь 45 приймаю межу міцності - = 920 МПа

2.8.2 Визначити межу витривалості при симетричних циклах згинання:

= 0,43 , МПа (2.8.1.2)

= 0,43* 920 = 395,6 МПа

3. Визначити межу витривалості при симетричних циклах дотичних напружень:

= 0,58 (2.8.1.3)

= 0,58* 395,6 = 229,44

3. Визначити момент опору перерізу крутіння:

W_p = , мм² (2.8.1.4)

W_p = = 108205,96 – 6433,79 = 101772 мм²

де:

W_p – полярний момент опору перерізу;

d_к – діаметр ланки валу під колесо, мм;

t₁ – глибина пазу під шпонку, мм;

b – ширина пазу під шпонку, мм.

3. Визначити момент опору перерізу згинанню:

W_х = , мм² (2.8.1.5)

W_х = = 54102,98 – 6433,79 = 47669 мм²

2.8.6 Обираю:

- коефіцієнт концентрації напруження при:

нормальних напруженях – К = 1,9

дотичних напруженнях – К = 1,9

• масшабні коефіцієнти: та = 0,59

• коефіцієнти жорсткості поверхонь – ψ та ψ = 0,1

7. Визначити амплітуду і середнє напруження цикла дотичних напружень:

= , МПа (2.8.1.6)

= = МПа

8. 

₌ , МПа

(2.8.1.7)

= = МПа

2.8.9

(2.8.1.8)

так як F_а = 0 при прямозубій передачі, то то формула прийме вигляд:

(2.8.1.9)

= 7

10. Визначити коефіцієнт запасу міцності при дотичних напруженнях:

(2.8.1.10)

= 13,26

10. Визначити сумарний коефіцієнт запасу міцності:

S= (2.8.1.11)

S= = 4,9

Висновок. Умова міцності виконано – 4,9