4. Проверочный расчет валов.

4.1 Проверочный расчет тихоходного вала.

Рисунок 4.1 – Эпюры моментов на тихоходном валу.

Консольная нагрузка от муфты.

Н

Определение реакций в опорах:

XOZ

1) ∑ = 0

Н

2) ∑ = 0

Н

YOZ

1) ∑ = 0

Н

2) ∑ = 0

Н

Проверка:

1) ∑ = 0

0=0

1) ∑ = 0

0=0

Суммарная реакция.

Н

Н

Эпюры изгибающих моментов:

XOZ:

При

При Н∙мм = 65,66 Н∙м

При

При Н∙мм = 65,66 Н·м

YOZ:

При

При Н∙мм = -172,19 Н∙м

При Н∙мм = -172,19 Н·м

При Н∙мм = 240,7 Н∙м

При

При Н∙мм = -238,16 Н·м

Общий изгибающий момент:

= 222,56 Н∙м

= 210,35 Н∙м

4.2. Проверочный расчет вала на усталостную прочность.

При совместном действии напряжений кручения и изгиба запас сопротивления усталости определяются по формуле

где:

запас сопротивления усталости только по изгибу;

запас сопротивления усталости только по кручению.

В этих формулах σ_a и τ_a – амплитуды переменных составляющих циклов напряжений, а σ_m и τ_m – постоянные составляющие.

ψ_σ и ψ_τ – коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости.

ψ_σ =0,15;

ψ_τ=0,09;

σ_-1 и τ_-1 – пределы выносливости.

σ_-1 = 410МПа;

τ_-1 = 230МПа;

K_d и K_F – масштабный фактор и фактор шероховатости поверхности; K_σ и K_τ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений при изгибе и кручении.

Условие усталостной прочности выполняется.

5. Выбор и расчет подшипников качения.

Для опор валов цилиндрических прямозубых и косозубых колес применяем шариковые радиальные подшипники. Первоначально применяем подшипники легкой серии. Подшипники класса точности 0.

Опору применяем фиксирующую по схеме "в распор ".

5.1. Подшипники входного вала.

Принимаем для расчета подшипник № 207 d=35, D=72, B=17, C=25,5 kH, C₀=13,7 kH

Окружная сила:

Н

Радиальная сила:

Н

Осевая сила:

Н

5.2. Подшипники выходного вала.

Принимаем для расчета подшипник № 208 d=40, D=80, B=18, C=32 kH, C₀=17,8 kH

Таблица 6: Габаритные размеры подшипников

Условное обозначение	d, мм	D, мм	B, мм	r, мм	C, кН	C0, кН
1	2	3	4	6	8	9
207	35	72	17	2	25,2	13,7
208	40	80	18	2,5	32	17,8

Далее решается вопрос о смазывании подшипников. Если подшипники закрытые, то смазка находится уже внутри подшипников. А если открытые, то необходимо выбрать пластичную смазку (Солидол, Литол - 24 и т.д.). Для предотвращения вымывания пластичной смазки устанавливают уплотнительные кольца [1, с.211, рис.9.40-9.47, табл. 9.16].

Расчет глубины гнезда подшипника определяется по формуле:

L_r1,5·В

где В – ширина подшипника, мм (берется из таблицы 6).

L_r1 = 1,5·17 = 25,5 мм.

L_r1 = 1,5·18 = 27 мм.