0419 / записка
.pdf
|
8.1.4 Значение момента в опасном сечении: |
|
|
||||||||
|
MΣb1 = 185 Нм |
|
|
|
|
|
|
||||
. |
8.2 Расчет сечения ¹2(C) ослабленного шпоночной канавкой. |
в |
|||||||||
.примен |
Проверку статической прочности выполняют в целях предупреждения пластической деформации |
||||||||||
период действия кратковременных перегрузок (например, при пуске, разгоне, реверсировании, торможении, |
|||||||||||
срабатывание предохранительного устройства).В расчете используют коэффициент перегрузки |
|
||||||||||
Перв |
|
||||||||||
Kп := 2.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Расчет площади поперечного сечения в в опасной точке вала. |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
b2 = 8 |
|
|
|
|
|
|
|
h2 = 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
.№ |
|
|
|
|
|
|
dв1 = 32 |
|
|
||
Справ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A2 := π dв12 |
− |
b2 h2 |
= 776 |
(мм2) |
|
|
|
|||
|
|
4 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет момента сопротивления на изгиб. |
|
|
||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
|
2 |
|
3 |
|
|
W2 := |
π dв1 |
− b2 h2 (2dв1 − h2) |
|
= 2862 |
|
|||||
|
|
(мм ) |
|
||||||||
|
|
32 |
|
|
16 dв1 |
|
|
|
|
||
и дата |
Расчет момента сопротивления на кручение. |
|
|
||||||||
|
|
3 |
|
|
|
|
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|||
Подпись |
Wк2 := |
π dв1 |
− b2 h2 (2dв1 − h2) |
= 6079 |
|
||||||
(мм ) |
|
||||||||||
|
|
16 |
|
|
16 dв1 |
|
|
|
|
||
Коэффициенты концентраций напряжений выберем из таблицы. |
|
||||||||||
|
|
||||||||||
дубл. |
kσ2 := 1.75 -Коэффициент концентрации напряжения по изгибу (значение табличное). |
|
|||||||||
kτ2 := 1.5 |
-Коэффициент концентрации напряжения по кручению (значение табличное). |
|
|||||||||
.№ |
Амплитуда цикла изменения напряжения изгиба |
|
|
||||||||
Инв |
σa2 := |
MΣb1 10 |
3 |
|
|
|
|
|
|
||
= 64.7 (МПа) |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
№ |
|
W2 |
|
|
|
|
|
|
|||
. |
Коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения |
|
|||||||||
инв |
|
||||||||||
материал вала - "Сталь углеродистая" |
|
|
|
||||||||
Взам. |
|
|
|
||||||||
Kd2 := 0.904 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Коэффициент влияния параметров шероховатости поверхности |
|
|||||||||
дата |
Обработка вала - |
"Обточка чистовая" |
|
|
|
|
|||||
KF2 := 0.905 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Подпись |
Коэффициент влияния параметров поверхностного упрочнения |
|
|||||||||
без упрочнения |
Kv2 := 1 |
|
|
|
|
|
|
||||
подл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДМ 2016.1302.19.3ПЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
||
Инв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
||||||||
|
|
||||||||||
|
|
|
|||||||||
|
Коэффициент снижения предела выносливости детали в рассматриваемом сечении при изгибе. |
|
|||||||||
|
Kσд2 := |
kσ2 |
1 |
|
|
1 |
|
||||
. |
Kd2 |
+ KF2 |
− 1 |
Kv2 = 2.04 |
|
||||||
Коэффициент запаса прочности вала по нормальным напряжениям |
|
||||||||||
. примен |
|
||||||||||
Sσ2 := |
|
|
600 |
= 4.54 |
|
|
|||||
(σa2 Kσд2) |
|
|
|||||||||
Перв |
Коэффициент, характеризующий чувствительность материала вала к ассиметрии цикла и изменениям |
|
|||||||||
|
|
||||||||||
|
напряжения. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
- Углеродистые стали с малым содержанием углерода ψτ2 := 0 |
|
|||||||||
|
Амплитуда цикла перемены напряжения |
|
|||||||||
|
При не реверсивной передаче |
|
|
||||||||
|
τa2 := |
T2 103 |
= 10.1 |
(МПа) |
|
|
|||||
|
|
2Wк2 |
|
|
|||||||
.№ |
Постоянная составляющая напряжения кручения |
|
|||||||||
При не реверсивной передаче |
|
|
|||||||||
Справ |
τм2 := |
τa2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
Коэффициент снижения предела выносливости при кручении |
|
||||||||||
|
|
||||||||||
|
Kτд2 := |
kτ2 |
1 |
|
|
1 |
|
||||
|
Kd2 |
+ KF2 |
− |
1 |
Kv2 = 1.8 |
|
|||||
|
Коэффициент запаса по касательным напряжениям |
|
|||||||||
|
Sτ2 := |
|
|
|
|
240 |
|
|
|
|
|
|
(τa2 Kτд2 + 0 τм2) = 13.5 |
|
|||||||||
|
Общий запас сопротивления усталости |
|
|||||||||
и дата |
S2 := |
|
Sσ2 Sτ2 |
= 4.3 |
> [s] = 2.5 |
|
|||||
|
|
|
Sσ22 + Sτ22 |
|
|
|
|||||
Подпись |
Проверка подшипников на долговечность для вала 2. |
|
|||||||||
Исходные данные |
|
|
|
|
|||||||
F |
:= |
|
RyA |
2 |
+ RxA |
2 |
= 590 Н |
|
|||
|
|
|
|||||||||
|
R3 |
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
. |
F |
:= |
|
RyC |
2 |
+ RxC |
2 |
= 2409 Н |
|
||
дубл |
R4 |
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
||
dp1 := 30внутренний диаметр обоймы подшипника |
|
||||||||||
. № |
|
||||||||||
Dp1 := 62 - наружний диаметр обоймы подшипника |
|
||||||||||
Инв |
|
||||||||||
Cr2 := 19.5 |
кН C0 := 10 кН |
|
|
||||||||
. № |
|
|
|||||||||
n2 = 407 |
об/мин - частота вращения вала |
|
|||||||||
инв |
FA3 := RzC1 = 0 Н |
|
|
|
|
||||||
Взам. |
Примем окончательно значения X и Y, для чего сравним отношение Fa/(V*Fr) с коэффициентом e. Если |
||||||||||
отношение больше коэффициента, то оставляем X и Y как есть, в противном случае X=1, Y=0. |
|
||||||||||
|
|
||||||||||
и дата |
Так как вращается внутреннее кольцо, то |
|
|||||||||
V1 := 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
FA3 |
|
= 0 |
|
|
|
|
|
||||
Подпись |
|
|
|
|
|
|
|||||
V1 FR4 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Выберем из таблицы коэффициенты Cr, Y, e. X. |
|
||||||||||
|
|
||||||||||
подл. |
Y := 1 |
e := 0.19 X := 0 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДМ 2016.1302.19.3ПЗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
||
Инв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Изм. Лист |
|
№ докум. |
|
Подпись Дата |
|||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
||||||||
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
KТ - Температурный коэффициент. зависит от рабочей температуры редуктора и не привысит tраб := 60 г KТ := 1 - выбирается из таблицы.
KБ := 2.2 при данном режиме работы
Далее ведем расчет по наиболее нагруженной апоры Pr3 := V1 FR4 KТ KБ = 5300 Н
Дальнейший расчет будем вести по наибольшей эквивалентной динамической нагрузке Определим скорректированный по уровню надежности и условиям применения расчетный ресурс(долговечность) подшипника:
a1 := 1 - коэффициент долговечности; зависит от требуемой надежности Pt
a23 := 0.9 - коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств
металла деталей подшипника и условий его эксплуатации. k := 103 - для шариковых подшипников.
|
|
|
C |
|
103 |
k |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
r2 |
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|||||
L |
:= a |
a |
|
|
|
|
|
|
|
= 2835 |
|
по заданию |
ts = 15000 |
часов |
||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
sah |
1 |
23 |
|
Pr3 |
|
|
60 n2 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
8.2Расчет вала 3 и проверка подшипников на долговечность
8.2.1Исходные данные
|
AB3 := 69 |
|
(мм) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
BC3 := 53 |
|
|
|
(мм) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
CD3 := 47 |
|
|
(мм) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
BE3 := 39 |
|
|
(мм) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
CF3 := 85 |
|
(мм) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
T45 := T3 |
= 326 |
|
|
|
|
|
(Нм) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
Fr4 := Fr3 = 1 × 103 |
|
|
|
(Н) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
Ft4 := Ft3 = 2953 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
(Н) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
Fa4 := Fa3 = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
(Н) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
Fr5 := Fr4 |
= 1075 |
|
(Н) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
Ft5 := Ft4 |
= 2953 |
|
(Н) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
Fa5 := Fa4 = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
(Н) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
8.2.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Рассчетаем реакции опор. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ΣMy (D) = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
−Fa5 CF3 − |
Fa4 BE3 − Fr4 (BC3 + CD3) − Fr5 CD3 − RyA3 (AB3 + BC3 + CD3) = 0 |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
−Fa5 |
CF3 |
|
− Fa4 BE3 − Fr4 (BC3 + CD3) − Fr5 CD3 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
RyA3 := |
|
|
RyA3 |
= −935 |
(Н) |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AB3 + BC3 + CD3 |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
RyD3 |
:= −RyA3 − Fr4 − Fr5 |
|
|
RyD3 = −1215 |
|
(Н) |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
Ft4 |
(BC3 + CD3) − Ft5 CD |
3 − |
RxA3 (AB3 + BC3 + CD3) = 0 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Ft4 |
(BC3 |
+ CD3) − Ft5 CD3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
RxA3 := |
|
RxA3 = 926.173 (Н) |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
AB3 + BC3 + |
CD3 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
RxD3 := −RxA3 − Ft4 − Ft5 |
|
RxD3 = −6833 |
|
(Н) |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
ДМ 2016.1302.19.3ПЗ |
Лист |
|
25 |
||
|
Изм. Лист № докум. |
Подпись Дата |
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
RzA3 |
:= 0 |
(Н) |
|
|
|
|
|
|
|
||
RzD3 := −Fa4 − Fa5 |
RzD3 = 0 |
(Н) |
|||
8.2.3 Рассчетаем значение моментов в характерных точках по оси х. |
|||||
|
|
|
|
|
|
MxA3 := 0 |
(Нм) |
|
|
|
|
MxD3 |
:= 0 |
(Нм) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
:= RyA3 |
AB3 − Fa4 BE3 + Fr5 BC3 + RyD3 (BC3 + CD3) |
− Fa5 CF3 10−3 |
|
|
|
|
|
(Нм) |
||||||||||||
MxB3L |
|
MxB3L |
= −129 |
|||||||||||||||||||
|
|
:= RyA3 AB3 + Fa4 BE3 + Fr5 BC3 + RyD3 (BC3 + CD3) |
− Fa5 CF3 10−3 |
|
|
|
|
|
|
|
(Нм) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
MxB3R |
|
|
MxB3R = −129 |
|||||||||||||||||||
|
|
:= RyA3 |
(AB3 + BC3) + Fa4 BE3 + Fr4 BC3 + RyD3 CD3 |
− Fa5 CF3 10−3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
(Нм) |
|||||||||||||||||
MxC3L |
|
|
MxC3L |
= −114 |
||||||||||||||||||
|
|
:= RyA3 (AB3 + BC3) + Fa4 BE3 + Fr4 BC3 + RyD3 CD3 |
+ Fa5 CF3 10−3 |
|
|
|
|
|
(Нм) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
MxC3R |
|
|
MxC3R = −114 |
|||||||||||||||||||
8.2.4 Рассчетаем значение моментов в характерных точках по оси y. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
MyA3 := 0 |
(Нм) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
MyD3 |
:= 0 |
|
|
(Нм) |
+ RxD3 (BC3 + CD3) 10−3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
RxA3 |
AB3 + Ft5 BC3 |
|
|
|
= −463 |
|
(Нм) |
|
|
|
|
|
||||||
|
MyB3 |
:= |
|
MyB3 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
:= RxA3 |
(AB3 + BC3) + |
Ft4 BC3 + RxD3 BC3 10−3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
MyC3 |
|
|
MyC3 |
= −93 |
(Нм) |
|
|
|
|
|
|||||||||||
8.2.5 Рассчитаем суммарный изгибающий момент для всех точек. MΣ3 := 
My32 + Mx32
8.2.6 Расчетная схема вала ¹3
|
Лист |
ДМ 2016.1302.19.3ПЗ |
26 |
Изм. Лист № докум. |
Подпись Дата |
Перв. примен. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Справ. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fr4 |
= 1075 |
|
|
Fr5 = 1075 |
= 0 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Fa5 |
|
||||
|
|
|
RyA3 = −935 |
|
|
|
Fa4 |
= 0 |
RyD3 = −1215 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
RzD3 = 0 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
RzA3 |
= 0 |
Ft4 |
= |
2953 |
Ft5 |
= 2953 |
|
|
|
|
|
RxA3 = 926 |
|
|
|
|
RxD3 = −6833 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
и дата |
|
−50 |
0 |
|
50 |
|
|
|
|
100 |
150 |
|
Mx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Подпись |
−100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дубл. |
|
−100 0 |
|
50 |
|
|
|
|
100 |
150 |
|
|
№ |
My |
−300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Инв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
инв |
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Взам. |
Mz |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и дата |
|
500 |
0 |
50 |
|
|
|
|
100 |
150 |
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подпись |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mu |
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
подл. |
|
0 |
50 |
|
|
|
|
100 |
150 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДМ 2016.1302.19.3ПЗ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Инв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
27 |
||
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
Значение момента в опасном сечении: |
|
||||||||
|
|
MΣc3 = |
147 |
(Нм) |
|
|
|
|
|
||
. |
|
MΣb3 = |
480 |
(Нм) |
|
|
|
|
|
||
.примен |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
8.2 Расчет сечения ¹2(B) ослабленного шпоночной канавкой. |
|
||||||||||
Проверку статической прочности выполняют |
в целях предупреждения пластической деформации |
в |
|||||||||
Перв |
|||||||||||
период действия кратковременных перегрузок (например, при пуске, разгоне, реверсировании, торможении, |
|||||||||||
|
срабатывание предохранительного устройства).В расчете используют коэффициент перегрузки |
|
|||||||||
|
Kп := 2.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Расчет площади поперечного сечения в в опасной точке вала. |
|
|||||||||
|
|
|
|
b2 = 10 |
|
|
|
|
|
||
|
h2 = 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Справ. № |
|
|
|
|
dв11 = 52 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
A2 := π dв112 |
− b2 h2 = 2084 |
(мм2) |
|
|
|
|||||
|
|
|
4 |
2 |
|
|
|
|
|
||
|
Расчет момента сопротивления на изгиб. |
|
|
||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
3 |
|
|
дата |
W2 := |
π dв11 |
− b2 h2 (2dв11 − h2) |
|
|
|
|||||
|
= 12918 (мм ) |
|
|||||||||
|
|
32 |
|
16 dв11 |
|
|
|
|
|||
и |
Расчет момента сопротивления на кручение. |
|
|
||||||||
Подпись |
|
|
|||||||||
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
|
|||
Wк2 := |
π dв11 |
− b2 h2 (2dв11 − h2) |
= |
3 |
|
||||||
|
|
||||||||||
|
26722 (мм ) |
|
|||||||||
дубл. |
|
|
16 |
|
16 dв11 |
|
|
|
|
||
Коэффициенты концентраций напряжений выберем из таблицы. |
|
||||||||||
kσ2 := 1.75 -Коэффициент концентрации напряжения по изгибу (значение табличное). |
|
||||||||||
Инв. № |
|
||||||||||
kτ2 := 1.5 |
-Коэффициент концентрации напряжения по кручению (значение табличное). |
|
|||||||||
инв. № |
Амплитуда цикла изменения напряжения изгиба |
|
|||||||||
σa2 := |
MΣb3 103 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
W2 |
= 37.2 (МПа) |
|
|
|
|
|
||||
Взам. |
Коэффициент влияния |
абсолютных размеров поперечного сечения |
|
||||||||
|
материал вала - "Сталь углеродистая" |
|
|
|
|
||||||
дата |
Kd2 := 0.904 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Коэффициент влияния параметров шероховатости поверхности |
|
||||||||||
и |
|
||||||||||
Обработка вала - "Обточка чистовая" |
|
|
|
|
|||||||
Подпись |
|
|
|
|
|||||||
KF2 := 0.905 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Коэффициент влияния параметров поверхностного упрочнения |
|
||||||||||
|
|
||||||||||
подл. |
без упрочнения |
Kv2 := 1 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
||
. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
ДМ 2016.1302.19.3ПЗ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
28 |
|||
Инв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
Коэффициент снижения предела выносливости детали в рассматриваемом сечении при изгибе. |
|
||||||||
|
Kσд2 := |
kσ2 |
1 |
|
|
1 |
|
|||
. |
Kd2 |
+ KF2 |
− |
1 |
Kv2 = 2.04 |
|
||||
примен |
Коэффициент запаса прочности вала по нормальным напряжениям |
|
||||||||
Sσ2 := |
|
600 |
= 7.9 |
|
|
|||||
Перв. |
|
|
|
|||||||
(σa2 Kσд2) |
|
|
||||||||
|
Коэффициент, характеризующий чувствительность материала вала к ассиметрии цикла и изменениям |
|
||||||||
|
напряжения. |
|
|
|
|
|
||||
|
- Углеродистые стали с малым содержанием углерода ψτ2 := 0 |
|
||||||||
|
Амплитуда цикла перемены напряжения |
|
||||||||
|
При не реверсивной передаче |
|
|
|||||||
|
τa2 := |
T3 103 |
= 6.1 |
(МПа) |
|
|
||||
№ |
|
2Wк2 |
|
|
||||||
Постоянная составляющая напряжения кручения |
|
|||||||||
. |
|
|||||||||
При не реверсивной передаче |
|
|
||||||||
Справ |
|
|
||||||||
τм2 := |
τa2 |
|
|
|
|
|
||||
|
Коэффициент снижения предела выносливости при кручении |
|
||||||||
|
Kτд2 := |
kτ2 |
1 |
|
|
1 |
|
|||
|
Kd2 |
+ KF2 |
− |
1 |
Kv2 = 1.8 |
|
||||
|
Коэффициент запаса по касательным напряжениям |
|
||||||||
|
Sτ2 := |
|
|
240 |
|
|
|
|
||
|
(τa2 Kτд2 + 0 τм2) = 22.3 |
|
||||||||
|
Общий запас сопротивления усталости |
|
||||||||
и дата |
S2 := |
|
Sσ2 Sτ2 |
= 7.4 |
> [s] = 2.5 |
|
||||
|
|
|
Sσ22 + Sτ22 |
|
|
|
||||
Подпись |
Проверка подшипников на долговечность для вала 2. |
|
||||||||
Исходные данные |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
F |
:= |
|
RyA 2 |
+ RxA |
2 |
= 1316 Н |
|
||
дубл. |
R3 |
|
|
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
||
FR4 := |
|
RyD3 |
+ RxD3 |
= 6940 Н |
|
|||||
. № |
|
|
||||||||
dp1 := 30внутренний диаметр обоймы подшипника |
|
|||||||||
Инв |
|
|||||||||
Dp1 := 62 - наружний диаметр обоймы подшипника |
|
|||||||||
|
|
|||||||||
№ |
Cr2 := 19.5 кН |
C0 := 10 кН |
|
|
||||||
инв. |
n3 = 145.3 об/мин - частота вращения вала |
|
||||||||
Взам. |
FA3 := RzD3 = 0 Н |
|
|
|
|
|||||
Примем окончательно значения X и Y, для чего сравним отношение Fa/(V*Fr) с коэффициентом e. Если |
||||||||||
|
||||||||||
дата |
отношение больше коэффициента, то оставляем X и Y как есть, в противном случае X=1, Y=0. |
|
||||||||
Так как вращается внутреннее кольцо, то |
|
|||||||||
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подпись |
V1 := 1 |
|
|
|
|
|
|
|
||
FA3 |
|
= 0 |
FA3 |
= 0 |
|
|
||||
V1 FR4 |
|
|
|
|
||||||
|
|
3 |
|
|
||||||
подл. |
|
|
|
C0 10 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
||
. № |
|
|
|
|
|
|
|
ДМ 2016.1302.19.3ПЗ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Инв |
|
|
|
|
|
|
|
29 |
||
Изм. Лист |
№ докум. |
|
Подпись Дата |
|||||||
|
|
|
||||||||
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
Выберем из таблицы коэффициенты Cr, Y, e. X. Y := 1 e := 0.26 X := 0
KТ - Температурный коэффициент. зависит от рабочей температуры редуктора и не привысит tраб := 60 г KТ := 1 - выбирается из таблицы.
KБ := 1.5 при данном режиме работы
Далее ведем расчет по наиболее нагруженной апоры
Pr3 := V1 FR4 KТ KБ = 10410 Н
Дальнейший расчет будем вести по наибольшей эквивалентной динамической нагрузке Определим скорректированный по уровню надежности и условиям применения расчетный ресурс(долговечность) подшипника:
a1 := 1 - коэффициент долговечности; зависит от требуемой надежности Pt
a23 := 0.9 - коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника и условий его эксплуатации.
k := 103 - для шариковых подшипников.
|
|
|
C |
|
103 |
k |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
r2 |
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|||||
L |
:= a |
a |
|
|
|
|
|
|
|
= 4182 |
|
по заданию |
ts = 15000 |
часов |
||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
sah |
1 |
23 |
|
Pr3 |
|
|
60 n4 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
8.3Расчет вала 3 и проверка подшипников на долговечность
8.3.1Исходные данные
AB1 := 102 |
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
BC1 := 70 |
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
CD1 |
:= 82 |
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
BE1 |
:= −111 |
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Ft1 := Ft3 = 2953 |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Fa1 := −Fa3 = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Fr1 := Fr3 = 1075 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
8.2.2 Рассчетаем |
реакции опор. |
|
|
||||||||||||||||
ΣMy (C) = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
−Fa1 BE1 |
− |
Fr1 BC1 − RyA1 (AB1 + BC1 |
+ CD1) = 0 |
||||||||||||||||
|
|
:= |
−Fa1 BE1 |
− Fr1 |
BC1 |
= −296.2 |
|
|
|||||||||||
RyA1 |
H |
||||||||||||||||||
|
|
AB1 |
+ BC1 + CD1 |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
:= −RyA1 |
− Fr1 = −779 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
RyC1 |
H |
|
|
||||||||||||||||
ΣMx (C) = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
−Ft1 BC1 |
− |
RxA1 |
(AB1 + BC1 + CD1) = 0 |
|
|||||||||||||||
|
|
:= |
|
|
|
−Ft1 BC1 |
= −814 |
|
|
|
|||||||||
RxA1 |
|
|
|
Н |
|
|
|||||||||||||
AB1 + BC1 |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
+ CD1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
:= −RxA1 |
− Ft1 = −2139 |
|
|
|
|
||||||||||||
RxC1 |
Н |
|
|
||||||||||||||||
RzA1 := 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
RzC1 := Fa1 = 0 |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
ДМ 2016.1302.19.3ПЗ |
Лист |
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
8.3.3 Рассчетаем значение моментов в характерных точках по оси х. |
|
|
|
|||||||
|
MxA1 := 0 Нм |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
. |
MxC1 := 0 Нм |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
примен |
MxD1 |
:= 0 Нм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−3 |
|
|
|
|
|
||
. |
MxB1L |
:= (RyA1 AB1 − Fa1 BE1 + RyC1 BC1) 10 |
|
= −85 Нм |
|
|
|
|
|||
Перв |
|
|
|
|
|
||||||
MxB1R := (RyA1 AB1 + Fa1 BE1 + RyC1 BC1) 10−3 = −84.7 Нм |
|
|
|
||||||||
|
8.1.4 |
Рассчетаем значение моментов в характерных точках по оси y. |
|
|
|
||||||
|
MyA1 := 0 Нм |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
MyC1 := 0 Нм |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
MyD1 := 0 Нм |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
MyB1 |
:= (RxA1 AB1 + RxC1 BC1) 10−3 = −232.8 Нм |
|
|
|
|
|||||
.№ |
8.3.4 Рассчитаем суммарный изгибающий момент для всех |
|
|
|
|
||||||
Справ |
|
|
|
|
|||||||
точек. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
MΣ1 := My12 + Mx12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Подпись и дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дубл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Инв. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Взам. инв. № |
|
|
|
Fr1 = 1075 |
Fa1 |
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
RyA1 = −296 |
RyC1 |
= −779 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
и дата |
|
|
|
|
|
|
|
RzC1 |
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
RzA1 = 0 |
Ft1 = 2953 |
|
|
|
|
|
|
||
Подпись |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
RxA1 = −814 |
|
|
|
|
RxC1 = −2139 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
подл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДМ 2016.1302.19.3ПЗ |
31 |
|||
Инв |
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
−20 0 |
|
|
100 |
200 |
|
|
|
Mx |
−40 |
|
|
|
|
|
|
. |
−60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
примен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
−100 |
|
|
|
|
|
|
|
Перв. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
100 |
200 |
|
||
|
|
−100 |
|
|
||||
|
My |
|
|
|
|
|
|
|
|
−200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
Mz |
20 |
|
|
|
|
|
|
№ |
|
10 |
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Справ |
|
300 |
0 |
|
|
100 |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mu |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
100 |
200 |
|
|
|
MΣb1 |
= 247.7 |
Нм |
|
|
|
|
Подпись и дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
дубл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Инв. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
Взам. инв. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
Подпись и дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
подл. |
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДМ 2016.1302.19.3ПЗ |
|
|
Инв |
|
|
|
|
|
|
32 |
|
Изм. Лист |
|
№ докум. |
Подпись Дата |
|
||||
|
|
|
|
|||||