3.3. Быстроходный вал

Крутящий момент на валу: T=473,36H·м

Силы: окружная: =4,5 kH распорная: =12,3 kH

Консольная нагрузка от муфты: Расстояние между опорами: =197мм

Расстояние от точки приложения усилия со стороны зубчатого венца до левой опоры:

Расстояние от точки приложения консольной нагрузки до левой опоры: =165 мм

Определение опорных реакций в горизонтальной и вертикальной плоскости:

kH

6,15 kH

kH

7,7 kH

3.4. Проверочный расчет вала

Коэффициент запаса прочности: , где и — коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжением; — допускаемый коэффициент запаса прочности.

3.5. Тихоходный вал

Нм

Нм

мм

Материал: Сталь 40Х ( МПа)

, где

МПа — предел выносливости материала при симметричном цикле изгиба;

мм³ => МПа => МПа (амплитуда напряжения цикла), МПа (среднее напряжение цикла);

— коэффициент перехода от предела выносливости образца к пределу выносливости детали, где — коэффициент влияния шероховатости поверхности, — отношение эффективного коэффициента концентрации напряжении к коэффициенту влияния размера поперечного сечения вала, —коэффициент влияния упрочнения;

Значит, ;

, где

МПа — предел выносливости материала при симметричном цикле кручения;

мм³ => МПа => МПа, МПа;

, где , , ;

Значит,

Таким образом, . Усталостная прочность тихоходного вала обеспечена.

3.6. Быстроходный вал

Нм

Нм

мм

Материал: Сталь 40Х ( МПа)

, где

МПа;

мм³ => МПа => МПа, МПа;

, где , , ;

Значит, ;

, где

МПа;

мм³ => МПа => МПа, МПа;

, где , ,

Значит,

Таким образом, . Усталостная прочность быстроходного вала обеспечена.

4. Выбор подшипника качения

4.1. Тихоходный вал

4.1.1. Радиальная нагрузка, действующая на подшипник:

H;

H.

4.1.2.Предварительный выбор подшипника

Подшипники шариковые радиальные однорядные легкой серии 221 (105х190х36), кН — базовая динамическая грузоподъемность, кН — базовая статическая грузоподъемность.

4.1.3. Эквивалентная динамическая нагрузка:

Н , где Х — коэффициент радиальной нагрузки, V — коэффициент вращение, — коэффициент безопасности, — температурный коэффициент

Н.

4.1.4. Долговечность подшипника при максимальной нагрузке

ч , где — показатель степени кривой.

4.1.5. Эквивалентная долговечность подшипника

ч

Поскольку , то выбранный подшипник удовлетворяет заданным условиям работы.

4.2. Быстроходный вал

5.2.1. Радиальная нагрузка, действующая на подшипник:

H;

H.

4.2.2. Предварительный выбор подшипника

Подшипники шариковые радиальные однорядные легкой серии 211 (65х140х33), кН, кН.

4.2.3. Эквивалентная динамическая нагрузка:

Н;

Н.

4.2.4. Долговечность подшипника при максимальной нагрузке

ч.

4.2.5. Эквивалентная долговечность подшипника

ч

Поскольку , то выбранный подшипник удовлетворяет заданным условиям работы.

5. Проверка шпонок на смятие

5.1. Тихоходный вал

5.1.1. Хвостовая часть вала ( мм)

Подбираем шпонку призматическую и пазов по ГОСТ 23360-78: мм и мм (сечение шпонки), мм (глубина паза на валу), мм (длина шпонки), мм (рабочая длина шпонки)

Напряжение при смятие: МПа ≤ .

5.1.2. Вал-колесо ( мм)

Подбираем шпонку призматическую и пазов по ГОСТ 23360-78: мм и мм, мм, мм, мм

Напряжение при смятие: МПа ≤ .

5.2. Быстроходный вал

5.2.1. Хвостовая часть вала ( мм)

Подбираем шпонку призматическую и пазов по ГОСТ 23360-78: мм и мм, мм, мм, мм

Напряжение при смятие: МПа ≤

.