9.2 Расчет подшипников второго вала

Эквивалентная динамическая нагрузка:

,

Суммарные реакции на опорах .

Осевая сила на валу .

Осевая составляющая радиальной нагрузки:

Т.к. , то

Определяем значения X и Y:

Тогда эквивалентная динамическая нагрузка равна:

Т.к. , то расчет долговечности ведем по первому подшипнику.

где – частота вращения вала;

С=38900Н - динамическая грузоподъемность (2, табл. 7.10.3);

p – показатель степени (p=3,33 для роликовых подшипников).

Долговечность подшипника , что больше расчетного срока службы редуктора .

9.3 Расчет подшипников третьего вала

Эквивалентная динамическая нагрузка:

,

Суммарные реакции на опорах .

Осевая сила на валу .

[2, табл.7.5.2]

Осевая составляющая радиальной нагрузки:

Т.к. , то

Определяем значения X и Y:

Тогда эквивалентная динамическая нагрузка равна:

Т.к. , то расчет долговечности ведем по первому подшипнику.

где – частота вращения вала;

С=41500Н - динамическая грузоподъемность (2, табл. 7.10.3);

p – показатель степени (p=3 для шариковых подшипников).

Долговечность подшипника , что больше расчетного срока службы редуктора .

10 Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений

10.1 Методика расчета

Для закрепления на валах зубчатых колес и муфт применены призматические шпонки, выполненные по ГОСТ 23360-78.

Так как высота и ширина призматических шпонок выбираются по стандартам, расчет сводится к проверке размеров по допускаемым напряжениям при принятой длине [1. с.73]:

,

где T - крутящий момент на валу, ;

d - диаметр вала, мм; h - высота шпонки, мм;

t₁ - заглубление шпонки в валу, мм;

l – полная длина шпонки, мм;

b - ширина шпонки, мм.

10.2 Шпонка под колесом шкива ременной передачи

Для заданного диаметра вала ( ) выбираем сечение призматической шпонки , [2, табл. 9.1.2] . Принимаем длину шпонки Тогда:

, что меньше предельно допустимых

Принимаем шпонку 8724 ГОСТ 23360-78.

10.3 Шпонка под колесом конической передачи

Для заданного диаметра вала ( ) выбираем сечение призматической шпонки , [2, табл. 9.1.2] . Принимаем длину шпонки Тогда:

, что меньше предельно допустимых

Принимаем шпонку 14940 ГОСТ 23360-78.

10.4 Шпонка под колесом цилиндрической передачи

Для заданного диаметра вала ( ) выбираем сечение призматической шпонки , [2, табл. 9.1.2] . Принимаем длину шпонки Тогда:

, что меньше предельно допустимых

Принимаем шпонку 181170 ГОСТ 23360-78.

11 Расчет валов на выносливость

11.1 Расчет первого вала

Производим расчет вала на выносливость для опасного сечения (канавка для выхода шлифовального круга):

Где - коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям;

- коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям.

где – предел выносливости материала вала (сталь 40ХН) при симметричных циклах изгиба [2, табл.16.2.1];

_а – амплитуде значения нормальных напряжений, .

где - изгибающий момент в сечении, .

W – момент сопротивления сечения вала,

- эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе для выточки при соотношении . [2, табл. 6.7.3];

- коэффициент снижения предела выносливости детали в рассматриваемом сечении при изгибе.

Где: - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения (рис. 6.7.3.).

- коэффициент влияния параметров шероховатости поверхности (рис. 6.7.4.).

- коэффициент влияния поверхностного упрочнения (таб. 6.7.2.).

-коэффициент запаса по касательным напряжениям для нереверсивной передачи

- предел выносливости при симметричном цикле кручения, МПа (табл. 16.2.1.).

- амплитуда цикла напряжения кручения;

- момент сопротивления кручению с учетом ослабления вала,

- постоянная составляющая напряжений кручения.

- коэффициент снижения предела выносливости детали в рассматриваемом сечении при кручении.

Где: - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения (рис. 6.7.3.).

- коэффициент влияния параметров шероховатости поверхности (рис. 6.7.4.).

- коэффициент влияния поверхностного упрочнения (таб. 6.7.2.).

- коэффициент, характеризующий чувствительность материала вала к ассиметрии цикла изменения напряжений (таб. 6.7.1.).

Условие выполняется.