5.4 Подбор посадок подшипников
Быстроходный вал
Внутреннее кольцо подшипника вращается, нагружение циркуляционное.
Для
левой опоры:
,
по таблице выбираем поле допуска на вал k5;
Нагружение наружного кольца подшипника – местное,
по таблице выбираем поле допуска на отверстие H7.
Для
правой опоры:
,
по таблице выбираем поле допуска на вал js6;
Нагружение наружного кольца подшипника – местное,
по таблице выбираем поле допуска на отверстие H7.
Промежуточный вал
Внутреннее
кольцо подшипника вращается, нагружение
циркуляционное. Для левой опоры:
,
по таблице выбираем поле допуска на вал k6
Нагружение наружного кольца подшипника – местное,
по таблице выбираем поле допуска на отверстие H7.
Для
правой опоры:
,
по таблице выбираем поле допуска на вал k6;
Нагружение наружного кольца подшипника – местное,
по таблице выбираем поле допуска на отверстие H7.
Тихоходный вал
Внутреннее кольцо подшипника вращается, нагружение циркуляционное.
,
по таблице выбираем поле допуска на вал n6;
Нагружение наружного кольца подшипника – местное,
по таблице выбираем поле допуска на отверстие H7.
6 Проверочный расчет валов на прочность
6.1 Расчет быстроходного вала
Силы, действующие в зацеплении: Ft=1080(H), Fr=419(H), T=25.8(H*м), Fk=695(H)
Реакции в опорах от действия всех сил:
Kn = 2.2 коэффициент перегрузки для электродвигателя АИР 100L4/1410 .
Сечение А-А
Моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение и площадь поперечного сечения:
Нормальные и касательные напряжения в рассматриваемом сечении при действии максимальных нагрузок:
Пределы текучести материала вала (Сталь 20Х ГОСТ 4543-71):
T=400 МПа T=240 МПа.
Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений :
ST=2 минимально допустимое значение общего коэффициента запаса прочности по пределу текучести. Статическая прочность вала обеспечена, т.к ST>ST.
Сечение Б-Б
Моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение и площадь поперечного сечения (расчет проводим по диаметру впадин):
Нормальные и касательные напряжения в рассматриваемом сечении при действии максимальных нагрузок:
Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений :
Статическая прочность вала обеспечена , т.к ST>ST.
6.2 Расчет промежуточного вала
Силы, действующие в зацеплении (цилиндрическая передача): Ft1=1080(H), Fr1=419(H), T=65.2(H*м)
Силы, действующие в зацеплении (червячная передача): Ft2=2036.1(H), Fr2=4543.9(H), Fa=12484.4(H)
Реакции в опорах от действия сил в вертикальной плоскости:
Реакции в опорах от действия сил в горизонтальной плоскости:
Сечение А-А
Моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение и площадь поперечного сечения, приблизительно считая поперечное сечение червяка сплошным круглым (расчет проводим по диаметру впадин):
Нормальные и касательные напряжения в рассматриваемом сечении при действии максимальных нагрузок:
Пределы текучести материала вала (Сталь 20Х ГОСТ 4543-71):
T=400 МПа T=240 МПа.
Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений:
Статическая прочность вала обеспечена , т.к ST>ST.
Сечение Б-Б
Моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение и площадь поперечного сечения, приблизительно считая поперечное сечение червяка сплошным круглым (расчет проводим по диаметру впадин):
Нормальные и касательные напряжения в рассматриваемом сечении при действии максимальных нагрузок:
Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений:
Статическая прочность вала обеспечена , т.к ST>ST.
Сечение В-В
Рассчитываем моменты сопротивления сечения вала при расчете на изгиб и кручение и площадь поперечного сечения. По таблице для прямобочных шлицев легкой серии и d = 32 мм имеем:
Нормальные и касательные напряжения в рассматриваемом сечении при действии максимальных нагрузок:
Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести при совместном действии нормальных и касательных напряжений:
Статическая прочность вала обеспечена , т.к ST>ST.