5.3. Определение опасных сечений на валах редуктора.

В проектируемых сравнительно коротких валах одноступенчатых редукторов, как правило, намечаются два опасных сечения на каждомвалу: одно—на 3-й ступени под колесом (червяком); второе— на 2-й.

5.4. Определение коэффициента запаса усталостной выносливости в опасных сечениях валов редуктора.

а) Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, при котором амплитуда напряжений σ_н равна расчетным напряжениям изгиба σ_а

где М - суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, Н • м , W_нетто— осевой момент сопротивления сечения вала, мм²[1 с.256 таблица 11.1],

б) Касательные напряжения изменяются по от нулевого цикла, при котором амплитуда цикла τ_{а равна} половине расчетных напря­жений кручения τ_к

где, М_к – крутящий момент, Н• м,W_pнетто – полярный момент инерции сопротивления вала, мм³. [1 с.256 таблица 11.1],

в) Определить концентрации нормальных и касательных напряжений:

где – эффективные коэффициенты концентрации напряжений, [1 с.257 таблица 11.2] – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения[1 с.258 таблица 11.3], – коэффициент влияния шероховатости. [1 с.258 таблица 11.4],

г) Определить пределы выносливости в расчетном сечении вала, Н/мм².

Где пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, Н/мм²_.

д) Определить коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям.

е) определить общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении:

где -допускаемый коэффициент запаса прочности, .

Проверка опасных сечений входного вала

2-ое сечение:

Без поверхостного упрочнения.

= 410/3 = 136,6 Н/мм²

3-е сечение:

Проверка опасных сечений выходного вала

2-ое сечение:

Поверхостное упрочнение – цементация

3-ее сечение:

b=18

=7

По итогам, получилось, что все полученные значения коэффициента запаса прочности в опасных сеченияхудовлетворяют допустимым.

6. Проверочный расчеты подшипников качения валов редуктора по динамической грузоподъемности.

1. Проверочные расчеты подшипников входного вала.

Пригодность подшипников определяется сопоставлением расчетной динамической грузоподъемности С_rp, с базовойC_r, H, или базовой долговечности L_10h,ч (L₁₀, млн. оборотов), с требуемой L_h,ч, по условиям:

С_rp C_rили L_{10h .}

R_E– эквивалентная динамическая нагрузка, Н; w – угловая скорость соответствующего вала; m – показатель степени: m=3 для шариковых подшипников, m=3,33 для роликовых подшипников.

Быстроходный вал:

Проверим пригодность сдвоенного роликоподшипника (фиксирующая опора В).

R_a1=R_s1 =0,83*e*R_B = 0,83*0,721*504 = 301,6Н;

С_0r= 21000Н;

С_r= 30000Н.

Исходя из этих данных получаем:

e=0,721;

y=0,833;

R_e=5006,1H.

Используем такие формулы:

R_e=(X*V*R_r+Y*R_a1)*K_б*K_r,

подставим значения R_е=(1*1*504+0,721*301,6)*1*1=721,4H;

С_rp=R_e ,где m=3,33, w=62,8с^-1, L_h=23600ч и L_10h= ( )^3,33,

С_rp=5467,2 Н и L_10h=40011022 ч,40011022 L_h

Динамическая грузоподъемность сдвоенного роликоподшипника в 1,7 раза больше грузоподъемности одинарного подшипника, тогдаC_rp≤C_r=30000*1,7=51000H.

Проверим пригодность радиального шарикоподшипника (плавающая опора А).

R_e=X*V*R_r*K_б *K_r = 1*1*2023*1*1 = 2023 Н;

С_rp=R_e ,где m=3, w=62,8с^-1, L_h=23600ч и L_10h= ( )^3,

C_rp=19157 Н, C_rp≤C_r=29100 Н; L_10h=82678 ч, 82678 L_h