1110 / рпз часть 3
.pdf
10. Расчетприводноговала
Дано:
Ft := 4300 |
H |
|
D := 315 мм |
B := 300 мм |
||||||||
По чертежу: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
l1 := 125 мм |
|
l2 := 150 мм |
l3 := l2 |
|||||||||
FR := 2.8 Ft |
= |
2.8 4300 = 12040Н |
|
|
|
|||||||
моментна валу |
|
|
|
|||||||||
T := |
Ft D |
= |
|
4300 315 |
= 677.25Нм |
|||||||
2 1000 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
2 1000 |
|
|
|
|||||
Радиальнаяжесткостьмуфты: |
|
|
|
|||||||||
Cp := 610 3 |
|
|
= 610 3 |
|
= 5356.891 |
Н |
|
|||||
T |
677.25 |
|||||||||||
|
мм |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Норма радиальногосмещениявалов:(нормальнаяточностьмонтажа)
:= 0.3
Консольнаясилаотмуфты:
FM := Cp = 5356.891 0.3 = 1607.067 Н
Определениедиаметров приводноговала:
Найдемреакциивопорах:
M1 = 0
-FM l1 + R2 (l2 + B + l3)= |
FR |
l2 |
+ |
FR |
(l2 + B) |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
FR |
(l2 + B + l2) |
+ FM l1 |
|
12040 |
(150 + 300 + 150) + |
1607.067 125 |
|||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|||||||||||||||
R2 |
:= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 6354.806Н |
|
|
|
(l2 + B + l3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
150 + 300 + 150 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
M2 = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
R1 (l2 |
+ B + l3)= |
FR |
l3 + |
FR |
|
(l3 + B)- FM (l1 + l2 + B + l3) |
|
|
|
|||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12040 |
|
|
|
|
|
|
|
R |
(l3 + B + l3) |
- FM (l1 + l2 |
+ B + l3) |
|
|
(150 |
+ 300 + 150) - 1607.1 (125 + 150 + 300 + 150) |
||||||||||||||
|
|
|
2 |
2 |
||||||||||||||||||||
R1 |
:= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
= 40 |
|
|
|
|
(l2 + B + l3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
150 + 300 + 150 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проверка
R1 + R2 + FM - FR = 0
Значит реакциивопорах найденыверно.
ИзгибающиймоментвопасномсеченииВ:
M = FM АВ + RБ БВ
M := FM (l1 + l2)+ R1 l2 = 1607.067 (125 + 150) + 4078.127 150 = 1053.663Нм
1000 |
1000 |
Допускаемыекасательныенапряжения: |
[ ]:= 30 МПа |
Предварительное значениедиаметра конца приводноговала:
3 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
T |
|
677.25 |
|
||||
d := 10 |
|
|
= 10 |
|
|
= 48.328 мм |
||
|
|
|
||||||
в |
0.2 [ ] |
|
|
0.2 30 |
||||
|
|
|
|
|||||
Примемdв=50 мм
выбираемматериал сталь35, тогда:
Допускаемыеноминальныенапряжения: |
[ ]:= 55 МПа |
|
||||||||||||||||||
предел текучести: |
|
T := 280 |
МПа |
|
|
|
|
|
||||||||||||
Пределвыносливостиприизгибессимметричнымциклом: |
-1 := 220 МПа |
|||||||||||||||||||
Диаметрвалавопасномсечении |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
10 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
(T2 + 0.75 M) |
|
|
|
|
677.252 |
+ 0.75 1053.663 |
|
|||||||||||||
d:= 10 |
|
|
= |
10 |
|
|
|
|
|
|
= 49.765мм |
|
||||||||
|
|
|
|
|
55 |
|
||||||||||||||
[ ] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Конструктивно принимаем |
d:= 75 мм |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Эквивалентное напряжение вопасномсечении: |
|
|||||||||||||||||||
|
32 103 |
|
|
|
|
32 103 |
|
|
|
|
||||||||||
(T2 + 0.75 M) |
|
677.252 |
+ 0.75 1053.663 |
|
||||||||||||||||
E := |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
= 16.366МПа |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
d3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
753 |
|
||||
Проверказапасапрочностипо напряжениямтекучести:
n := |
T |
= |
280 |
= 17.109 >1,6 |
|
|
|||
T |
|
|
|
|
E |
16.366 |
|
Масштабныйфактор := 0.98 - 0.0032 d = 0.98 - 0.003 75 = 0.74
K := 1.8 -эффективныйкоэффициентконцентрациинапряженийвопасномсечении вала соступенчатымизменениемдиаметров
Проверказапасапрочностипо сопротивлениюусталости:
|
|
|
-1 |
|
0.74 220 |
|
n |
:= |
|
|
= |
|
= 5.526 |
|
|
|
||||
a |
|
K |
E |
1.8 16.366 |
||
Т.к. na > 2, тоуточненныйрасчет насопротивление усталостипроизводитьне будем
Найдемреакциивопорах:
M1 = 0
FR FM l1 + R2 (l2 + B + l3)= 2 l2 +
|
|
|
F |
|
|
|
|
|
R |
(l2 + B + l2)- FM l1 |
|
R2 |
:= |
|
2 |
= |
|
|
|
(l2 + B + l3) |
|||
|
|
|
|
|
|
M2 = 0 |
|
|
|||
FR
2 (l2 + B)
12040 (150 + 300 + 150) - 1607.067 125
2
= 5685.194Н
150 + 300 + 150
R1 (l2 |
+ B + l3)= |
FR |
l3 + |
FR |
(l3 + B)+ FM (l1 + l2 + B + l3) |
|
|
|||||||
|
2 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
12040 |
|
|
|
|
|
|
R |
(l3 |
+ B + l3)+ FM (l1 + l2 + B + l3) |
|
|
(150 + 300 |
+ 150) + 1607.1 (125 + 150 + 300 + 150) |
||||||
|
|
2 |
2 |
|||||||||||
R1 := |
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
= 79 |
|
|
|
|
(l2 + B + l3) |
|
|
|
150 + 300 + 150 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Н
Проверка
R1 + R2 - FM - FR = 0
Значит реакциивопорах найденыверно.
Наиболеенагруженаопора 1
Подборподшипников
Частоты валовбольше10 мин-1, значитрасчетпроизводимпо динамической грузоподъемности, рассчитываяресурс подшипниковпритребуемойнадежности
KE := 0.5 -коэффициентэквивалентности, зависит оттиповогорежиманагружения
Эквивалентныереакциидлярасчета подшипников:
R := KE R1 = 0.5 7961.873 = 3980.937 Н
Выбираемподшипник 1312ГОСТ 28428-90
параметры:
Cr := 57 |
кН |
C0r := 28 |
кН |
Базоваядинамическаярадиальнаягрузоподъемность Базоваястатическаярадиальнаягрузоподъемность
Осевойсилы нет
Тогда X := 1 |
Y := 0 |
V := 1 |
Эквивалентнаядинамическаярадиальнаянагрузка
KБ := 2.5 -коэффициентдинамическойнагрузки
KT := 1 -температурный коэффициент
Pr := V X R KБ KT = 1 3980.937 2.5 = 9952.341Н
Расчетныйскорректированныйресурс: |
|
|
n:= 72.8 мин- 1 |
|||||||||||||||
|
|
|
C 103 3 |
6 |
|
|
3 |
3 |
6 |
|
|
|||||||
L := 1 0.5 |
|
r |
|
|
|
10 |
|
= 0.5 |
57 10 |
|
10 |
|
|
= 21504.837 ч >t =10000ч |
||||
|
P |
|
|
60 n |
|
|
|
|
||||||||||
10a |
|
|
|
9952.341 |
|
60 72.8 |
||||||||||||
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проверка |
P |
|
|
:= |
|
Pr |
= 19904.683 Н< |
|
Cr 1000 |
= 28500 H |
||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||||||
|
R.MAX |
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Т.к.расчетныйресурсбольшетребуемогоивыполнено условиеPRmax<0,5Crто подшипник1312подходит