0466 / записка
.pdf
Перв. примен.
Справ. №
Инв. №подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
6. Расчет вала 1 и проверка подшипников на долговечность
6.1 Исходные данные
AB1 := 33 |
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
BC1 := 33 |
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
CD1 := 98 |
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
BE1 := −16.5 |
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Ft1 := Ft2 = |
951 |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Fa1 := Fa2 = 277 |
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Fr1 := Fr2 = 361 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
реакции опор. |
|||||||||||||||
8.1.2 Рассчетаем |
||||||||||||||||||
ΣMy (C) = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
−Fa1 BE1 − |
Fr1 BC1 |
− RyA1 (AB1 + BC1 + CD1) = 0 |
||||||||||||||||
RyA1 := |
−Fa1 BE1 − Fr1 BC1 |
|
= −44.7 |
|
|
|||||||||||||
|
H |
|||||||||||||||||
|
|
|
AB1 + BC1 |
|
+ CD1 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
RyC1 := −RyA1 − Fr1 |
= −316 |
H |
|
|
||||||||||||||
ΣMx (C) = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
−Ft1 BC1 − |
RxA1 (AB1 + BC1 |
|
+ CD1) = 0 |
|
||||||||||||||
RxA1 := |
|
|
|
|
−Ft1 BC1 |
|
= −191 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
Н |
|||||||||||||
AB1 + BC1 + |
|
|||||||||||||||||
|
CD1 |
|
|
|
|
|
||||||||||||
RxC1 := −RxA1 − Ft1 |
= −760 |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Н |
|||||||||||||||||
RzA1 := 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
RzC1 := Fa1 = 277.5 |
Н |
|
|
|
|
|
||||||||||||
8.1.3 Рассчетаем значение моментов в характерных точках по оси х. MxA1 := 0 Нм
MxC1 := 0 Нм MxD1 := 0 Нм
MxB1L := (RyA1 AB1 − Fa1 BE1 + RyC1 BC1) 10−3 = −7 Нм
MxB1R := (RyA1 AB1 + Fa1 BE1 + RyC1 BC1) 10−3 = −16.5 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 = −31.4 Нм
8.1.4 Рассчитаем суммарный изгибающий момент для всех точек. MΣ1 := 
My12 + Mx12
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|
|
|
|
Лист
|
8.1.5 Расчетная схема вала ¹1 |
|
|
|
|
|
|
||||
Перв. примен. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.№ |
|
|
|
|
Fr1 |
= 361 |
|
|
|
|
|
Справ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Fa1 |
= |
277 |
RyC1 = −316 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
RyA1 = −45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ft1 |
= 951 |
|
|
|
RzC1 |
= 277 |
|
|
|
|
|
|
RzA1 |
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
RxA1 = −191 |
|
|
|
RxC1 = −760 |
|
|
||||
дата |
|
−5 0 |
|
|
|
50 |
|
|
100 |
150 |
|
и |
Mx |
−10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подпись |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
−15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
−20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
. |
|
−10 0 |
|
|
|
50 |
|
|
100 |
150 |
|
№ дубл |
|
|
|
|
|
|
|||||
My |
−20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
. |
|
−30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Инв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
−40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
.№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
инв |
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Взам. |
Mz |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и дата |
|
40 |
0 |
|
|
|
50 |
|
|
100 |
150 |
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подпись |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mu |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
подл. |
|
|
0 |
|
|
|
50 |
|
|
100 |
150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
Инв. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
8.1.4 Значение момента в опасном сечении: |
|
|||||||||
|
MΣb1 |
= 35 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 = 28 |
|
|||
Справ |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A2 := π dв12 |
− |
b2 h2 |
= 588 |
(мм2) |
|
|
|
|||
|
|
4 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет момента сопротивления на изгиб. |
|
|||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
|
2 |
|
3 |
|
|
W2 := π dв1 |
− b2 h2 (2dв1 − h2) |
|
|
|
||||||
|
|
|
= 1855 (мм ) |
|
|||||||
|
|
32 |
|
|
16 dв1 |
|
|
|
|
||
и дата |
Расчет момента сопротивления на кручение. |
|
|||||||||
|
|
3 |
|
|
|
|
2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|||
Подпись |
Wк2 := |
π dв1 |
− b2 h2 (2dв1 − h2) |
|
|
||||||
|
= 4010 (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 |
|
|
|
|
|
|
||
= 19.1 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
(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 |
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 |
= 15.38 |
|
||||||
(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 |
= 9.9 |
(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 |
|
|
= 13.8 |
||
|
(τa2 Kτд2 + 0 τм2) |
|||||||||
|
Общий запас сопротивления усталости |
|||||||||
и дата |
S2 := |
|
Sσ2 Sτ2 |
= 10.3 |
> [s] = 2.5 |
|||||
|
|
|
Sσ22 + Sτ22 |
|
|
|||||
Подпись |
Проверка подшипников на долговечность для вала 2. |
|||||||||
Исходные данные |
|
|
|
|||||||
F |
:= |
|
RyA |
2 |
+ RxA |
2 |
= 197 Н |
|||
|
|
|||||||||
|
R3 |
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
. |
F |
:= |
|
RyC |
2 |
+ RxC |
2 |
= 823 |
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 = 528 об/мин - частота вращения вала |
||||||||||
инв |
FA3 := RzC1 = 277 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 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Подпись |
|
= 0.3 |
|
|
|
|
||||
V1 FR4 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
Выберем из таблицы коэффициенты Cr, Y, e. X. |
||||||||||
|
||||||||||
подл. |
Y := 1 |
e := 0.19 X := 0 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
||
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 = 1811 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 |
|
|
|
|
|
|
|
= 78418 |
|
по заданию |
ts = 25000 |
часов |
||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
sah |
1 |
23 |
|
Pr3 |
|
|
60 n2 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
8.2Расчет вала 3 и проверка подшипников на долговечность
8.2.1Исходные данные
|
AB3 := 38 |
|
|
(мм) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
BC3 := 92 |
|
|
|
(мм) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
CD3 := 40 |
|
|
(мм) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
BE3 := 83.5 |
(мм) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
CF3 := 22 |
|
|
|
|
(мм) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
T45 := T3 |
= 377 |
|
|
|
(Нм) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
Fr4 := Fr3 = 2 × 103 |
|
|
|
(Н) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
Ft4 := Ft3 = 4830 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
(Н) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
Fa4 := Fa3 = 981 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
(Н) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
Fr5 := Fr4 |
= 1794 |
|
|
(Н) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
Ft5 := Ft4 |
= 4830 |
|
(Н) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
Fa5 := Fa4 = 980.7 |
|
(Н) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
8.2.2 |
|
|
опор. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
Рассчетаем реакции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
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 |
= −2423 |
(Н) |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AB3 + BC3 + CD3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
RyD3 |
:= −RyA3 − Fr4 − Fr5 |
|
|
RyD3 = −1164 |
|
(Н) |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Ft4 |
(BC3 + CD3) − Ft5 CD |
3 − |
RxA3 (AB3 + BC3 + CD3) = 0 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Ft4 |
(BC3 + CD3) − Ft5 CD3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
RxA3 := |
|
|
RxA3 = 2613.758(Н) |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
AB3 + BC3 + |
CD3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
RxD3 := −RxA3 − Ft4 − Ft5 |
|
RxD3 = −12273 |
|
(Н) |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
Лист
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
RzA3 |
:= 0 |
(Н) |
|
|
|
|
|
|
(Н) |
||
RzD3 := −Fa4 − Fa5 |
RzD3 = −1961 |
||||
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 |
= −184 |
|||||||||||||||||||
|
|
:= RyA3 AB3 + Fa4 BE3 + Fr5 BC3 + RyD3 (BC3 + CD3) |
− Fa5 CF3 10−3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
MxB3R |
|
|
MxB3R = −20 |
(Нм) |
||||||||||||||||||
|
|
:= RyA3 |
(AB3 + BC3) + Fa4 BE3 + Fr4 BC3 + RyD3 CD3 |
− Fa5 CF3 10−3 |
|
|
|
|
|
|
(Нм) |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
MxC3L |
|
|
MxC3L |
= −136 |
||||||||||||||||||
|
|
:= RyA3 (AB3 + BC3) + Fa4 BE3 + Fr4 BC3 + RyD3 CD3 |
+ Fa5 CF3 10−3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
MxC3R |
|
|
MxC3R = −93 |
(Нм) |
||||||||||||||||||
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 |
|
|
|
= −1076 |
|
(Нм) |
|
|
|
|
|
||||||
|
MyB3 |
:= |
|
MyB3 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
:= RxA3 |
(AB3 + BC3) + |
Ft4 BC3 + RxD3 BC3 10−3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
MyC3 |
|
|
MyC3 |
= −345 |
(Нм) |
|
|
|
|
|
|||||||||||
8.2.5 Рассчитаем суммарный изгибающий момент для всех точек.
MΣ3 := 
My32 + Mx32
8.2.6 Расчетная схема вала ¹3
Лист
Изм. Лист № докум. |
Подпись Дата |
. |
RyA3 |
= −2423 |
Fr4 |
= 1794 |
|
|
|
RyD3 = −1164 |
||
примен |
|
|
|
|
|
|
Fr5 = 1794 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
= 981 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Fa5 |
||
. |
|
|
|
|
|
|
Fa4 |
= 981 |
|
|
Перв |
|
|
|
Ft4 = 4830 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
= 4830 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Ft5 |
|
|
|
|
|
|
RzA3 |
= 0 |
|
|
|
RzD3 = −1961 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
RxD3 = −12273 |
|
|
RxA3 = 2614 |
|
|
|
|
|
|
|
||
№ |
|
|
−50 |
0 |
|
|
50 |
|
100 |
150 |
. |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Справ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mx |
−100 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
−150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−500 |
0 |
|
50 |
|
100 |
150 |
|
|
My |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
−1×103 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
−1.5×103 |
|
|
|
|
|
|
|
дата |
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
||
Mz |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
||
Подпись и |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
0 |
|
|
|
50 |
|
100 |
150 |
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
1.5×103 |
|
|
|
|
|
|
|
дубл. |
|
|
1×103 |
|
|
|
|
|
|
|
Инв. № |
Mu |
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
.№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Взам. инв |
|
|
|
0 |
|
|
50 |
|
100 |
150 |
|
Значение момента в опасном сечении: |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|||||||
и дата |
|
MΣc3 = 371 |
(Нм) |
|
|
|
|
|||
|
MΣb3 = 1092 |
(Нм) |
|
|
|
|
||||
Подпись |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
подл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
Инв. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|||||||
|
8.2 Расчет сечения ¹2(B) ослабленного шпоночной канавкой. |
|
||||||||
|
Проверку статической прочности выполняют |
в целях предупреждения пластической деформации |
в |
|||||||
. |
период действия кратковременных перегрузок (например, при пуске, разгоне, реверсировании, торможении, |
|||||||||
срабатывание предохранительного устройства).В расчете используют коэффициент перегрузки |
|
|||||||||
.примен |
|
|||||||||
Kп := 2.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Расчет площади поперечного сечения в в опасной точке вала. |
|
|||||||||
Перв |
|
|||||||||
|
|
|
b2 = 10 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
h2 = 8 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
dв11 = 45 |
|
|
||
Справ. № |
A2 := π dв112 |
− b2 h2 |
|
(мм2) |
|
|
|
|||
|
= 1550 |
|
|
|
||||||
|
|
|
4 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Расчет момента сопротивления на изгиб. |
|
|
|||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
3 |
|
|
W2 := π dв11 |
− b2 h2 (2dв11 − h2) |
|
|
|
|||||
|
|
= 8199 (мм ) |
|
|||||||
|
|
|
32 |
|
16 dв11 |
|
|
|
|
|
|
Расчет момента сопротивления на кручение. |
|
|
|||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
2 |
3 |
|
|
дата |
Wк2 := π dв11 |
− b2 h2 (2dв11 − h2) |
= |
|
||||||
17145 (мм ) |
|
|||||||||
и |
|
|
16 |
|
16 dв11 |
|
|
|
|
|
Подпись |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Коэффициенты концентраций напряжений выберем из таблицы. |
|
|||||||||
kσ2 := 1.75 -Коэффициент концентрации напряжения по изгибу (значение табличное). |
|
|||||||||
№. дубл. |
kτ2 := 1.5 |
-Коэффициент концентрации напряжения по кручению (значение табличное). |
|
|||||||
Амплитуда цикла изменения напряжения изгиба |
|
|||||||||
σa2 := |
MΣb3 103 |
|
|
|
|
|
|
|||
Инв |
|
W2 |
= 133.2 (МПа) |
|
|
|
|
|
||
Коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения |
|
|||||||||
№ |
|
|||||||||
материал вала - "Сталь углеродистая" |
|
|
|
|
||||||
инв. |
Kd2 := 0.904 |
|
|
|
|
|
|
|
||
Взам. |
Коэффициент влияния параметров шероховатости поверхности |
|
||||||||
Обработка вала - "Обточка чистовая" |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||
и дата |
KF2 := 0.905 |
|
|
|
|
|
|
|
||
Коэффициент влияния параметров поверхностного упрочнения |
|
|||||||||
без упрочнения |
Kv2 := 1 |
|
|
|
|
|
|
|||
Подпись |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
подл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
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 |
= 2.21 |
|
|||||
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 |
= 11 (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) = 12.4 |
||||||||
|
Общий запас сопротивления усталости |
||||||||
и дата |
S2 := |
|
Sσ2 Sτ2 |
= 2.2 |
> [s] = 2.5 |
||||
|
|
|
Sσ22 + Sτ22 |
|
|
||||
Подпись |
Проверка подшипников на долговечность для вала 2. |
||||||||
Исходные данные |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||
|
F |
:= |
|
RyA 2 |
+ RxA |
2 |
= 3564 Н |
||
дубл. |
R3 |
|
|
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
||
FR4 := |
|
RyD3 |
+ RxD3 |
= 12328 Н |
|||||
. № |
|
||||||||
dp1 := 30внутренний диаметр обоймы подшипника |
|||||||||
Инв |
|||||||||
Dp1 := 62 - наружний диаметр обоймы подшипника |
|||||||||
|
|||||||||
№ |
Cr2 := 19.5 кН |
C0 := 10 кН |
|
||||||
инв. |
n3 = 105.6 об/мин - частота вращения вала |
||||||||
Взам. |
FA3 := RzD3 = −1961 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 |
|
= 0.2 |
FA3 |
|
= 0.196 |
||||
V1 FR4 |
|
|
|
||||||
|
|
|
3 |
||||||
подл. |
|
|
|
|
C0 10 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
||
Инв. № |
|
|
|
|
|
|
|
||
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 = 18493 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 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 602 |
|
по заданию |
ts = 25000 |
часов |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
sah |
|
1 |
|
23 |
|
|
Pr3 |
|
|
|
60 |
n4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8.3 Расчет вала 3 и проверка подшипников на долговечность |
|
|||||||||||||||
|
8.3.1 Исходные данные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
AB1 := 110 |
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
BC1 := 50 |
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
CD1 |
:= 136 |
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
BE1 := −167 |
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Ft1 := Ft3 = |
4830 |
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Fa1 := −Fa3 = −981 |
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Fr1 := Fr3 = 1794 |
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
8.2.2 Рассчетаем |
реакции опор. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
ΣMy (C) = 0 |
|
|
|
|
|
|
− RyA1 (AB1 |
|
|
+ CD1) = 0 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
−Fa1 BE1 |
|
− |
Fr1 BC1 |
|
+ BC1 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
RyA1 |
:= |
−Fa1 BE1 − Fr1 BC1 |
|
= −856.3 |
H |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
AB1 |
+ BC1 |
|
+ CD1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
RyC1 := −RyA1 − Fr1 |
|
= −937 |
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
ΣMx (C) = 0 |
|
|
|
|
(AB1 + BC1 |
|
+ CD1) = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
−Ft1 BC1 |
|
− |
RxA1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
RxA1 |
:= |
|
|
|
|
|
−Ft1 BC1 |
|
|
= −816 |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
AB1 + BC1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
+ CD1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
RxC1 := −RxA1 − Ft1 |
= −4014 |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
RzA1 := 0 |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
RzC1 := Fa1 |
= −980.7 |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Лист
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |