4. Прочность приводного вала

1. Статическая прочность

Исходные данные:

Силы реакции опор:

Изгибающие моменты:

- в плоскости XOZ

- в плоскости YOZ

- момент от консольной силы

Сечение I-I:

Вычисление геометрических характеристик сечения вала:

Вычислим нормальные и касательные напряжения, а также значение общего коэффициента запаса прочности по пределу текучести в сечении вала.

Напряжение изгиба с растяжением (сжатием) и напряжение кручения:

Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

где .

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:

Сечение II-II:

Вычисление геометрических характеристик сечения вала для шпоночного паза:

Вычислим нормальные и касательные напряжения, а также значение общего коэффициента запаса прочности по пределу текучести в сечении вала.

Напряжение изгиба с растяжением (сжатием) и напряжение кручения:

Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

где .

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:

7. Подбор подшипников по динамической грузоподъемности

1. Подбор подшипников для быстроходного вала

Силы в зацеплении:

На концевом участке вала действует консольная нагрузка из-за наличия муфты и появления в связи с этим смещений:

Реакции в плоскости XOZ:

Реакции в плоскости YOZ:

Суммарные реакции:

Реакции опор, возникающие от консольной нагрузки:

Полные реакции:

Расчет ведем по наиболее нагруженной опоре А.

Выбор подшипника:

Выбирается подшипник шариковый однорядный легкой серии 207 по ГОСТ 8338-75.

Вычислим эквивалентные нагрузки:

Коэффициент осевого нагружения:

Отношение:

Принимаем:

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:

Расчетный скорректированный ресурс подшипника при (вероятность безотказной работы 90% по табл. 7.7.).

Расчетный ресурс больше требуемого (10000 часов), следовательно, подшипник 207 пригоден.

Подбор посадки подшипника:

Наружное кольцо подшипника неподвижно относительно радиальной нагрузки и подвергается местному нагружению.

По таблице 7.9 выбирается поле допуска H7.

2. Подбор подшипников для промежуточного вала

Силы в зацеплении:

Реакции в плоскости XOZ:

Реакции в плоскости YOZ:

Суммарные реакции:

Расчет ведем по наиболее нагруженной опоре В.

Выбор подшипника:

Выбирается подшипник шариковый однорядный легкой серии 208 по ГОСТ 8338-75.

Вычислим эквивалентные нагрузки:

Коэффициент осевого нагружения:

Отношение:

Принимаем:

Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:

Расчетный скорректированный ресурс подшипника при (вероятность безотказной работы 90% по табл. 7.7.).

Расчетный ресурс больше требуемого (10000 часов), следовательно, подшипник 208 пригоден.

Подбор посадки подшипника:

Наружное кольцо подшипника неподвижно относительно радиальной нагрузки и подвергается местному нагружению.

По таблице 7.9 выбирается поле допуска H7.