8.2 Проверочный расчет валов на выносливость

Входной вал

Рассмотрим сечение, в котором действует максимальный суммарный изгибающий момент

Согласно рекомендации [2] концентратором напряжения является червяк с диаметром =50.4 мм.

Характеристики сечения вала определяем по формулам

- момент сопротивления изгибу

- момент сопротивления кручению

Определяем напряжения в опасном сечении вала

Согласно рекомендации [2]напряжения определяются по формуле

Определяем коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений. Согласно рекомендации [2] коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений определяются по формуле

Где иопределяются по формулам

-эффективные коэффициенты концентрации

Где коэффициенты принимаются согласно рекомендации [2]

Тогда

Определяем коэффициент запаса прочности

согласно рекомендации [2], следовательно, вал проходит по прочности

Промежуточный вал

Рассмотрим сечение, в котором действует максимальный суммарный изгибающий момент

Согласно рекомендации [2] концентратором напряжения является шпоночная канавка.

Характеристики сечения вала определяем по формулам

- момент сопротивления изгибу

- момент сопротивления кручению

Определяем напряжения в опасном сечении вала

Согласно рекомендации [2]напряжения определяются по формуле

Определяем коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений. Согласно рекомендации [2] коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений определяются по формуле

Где иопределяются по формулам

-эффективные коэффициенты концентрации

Где коэффициенты принимаются согласно рекомендации [2]

Тогда

Определяем коэффициент запаса прочности

, следовательно, вал проходит по прочности

Выходной вал

Рассмотрим сечение, в котором действует максимальный суммарный изгибающий момент

Согласно рекомендации [2] концентратором напряжения является посадка зубчатого колеса на вал диаметром 70 мм.

Характеристики сечения вала определяем по формулам

- момент сопротивления изгибу

- момент сопротивления кручению

Определяем напряжения в опасном сечении вала

Согласно рекомендации [2]напряжения определяются по формуле

Определяем коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений. Согласно рекомендации [2] коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений определяются по формуле

Где иопределяются по формулам

-эффективные коэффициенты концентрации

Где коэффициенты принимаются согласно рекомендации [2]

Тогда

Определяем коэффициент запаса прочности

, следовательно, вал проходит по прочности

9. Проверочный расчет подшипников

Входной вал

Опора А

В опоре А ставим 2 подшипника № 7308 ГОСТ 27365-87.

Из справочника находим, что

Согласно рекомендации [2] динамическая грузоподъемность двух подшипников

Определяем расчетную грузоподъемность

,

где - эквивалентная динамическая нагрузка

Коэффициенты выбираются согласно рекомендации [2], при условии

- время работы

- коэффициент надежности;

- коэффициент, учитывающий влияние качества подшипника;

- коэффициент вида подшипника;

Тогда

, следовательно, подшипник проходит по грузоподъемности.

Определяем долговечность подшипника

Долговечность подшипника определяется по формуле

, следовательно, подшипник проходит по долговечности

Опора B

В опоре Bставим шариковый подшипник № 2208 ГОСТ 8328-75.

Из справочника находим, что:

Эквивалентная динамическая нагрузка согласно рекомендации [2]

, следовательно, подшипник проходит по долговечности

Промежуточный вал

Определяем осевые составляющие радиальных нагрузок подшипника

; где коэффициент eвыбирается согласно рекомендации [2].

Определяем осевые реакции

Опора А

В опоре А ставим подшипник № 36209 ГОСТ 831-75.

Из справочника находим, что:

Согласно рекомендации [2] долговечность подшипника определяется по формуле

,

где - эквивалентная динамическая нагрузка

Коэффициенты выбираются согласно рекомендации [2], при условии

- частота вращения на валу

- коэффициент вида подшипника;

Тогда

, следовательно, подшипник проходит по долговечности

Опора B

В опоре Bставим шариковый подшипник № 36209 ГОСТ 831-75.

Из справочника находим, что:

Согласно рекомендации [2] долговечность подшипника определяется по формуле

,

где - эквивалентная динамическая нагрузка

Коэффициенты выбираются согласно рекомендации [2], при условии

- частота вращения на валу

- коэффициент вида подшипника;

Тогда

, следовательно, подшипник проходит по долговечности

Выходной вал

Опора А

В опоре Aставим шариковый подшипник № 113 ГОСТ 8338-75.

Из справочника находим, что:

Согласно рекомендации [2] потребная грузоподъемность подшипников,

где - эквивалентная динамическая нагрузка

Коэффициенты выбираются согласно рекомендации [2]

- время работы

Тогда

, следовательно, подшипник проходит по грузоподъемности.

Определяем долговечность подшипника в опоре А

Долговечность подшипника определяется по формуле

, следовательно, подшипник проходит по долговечности

Опора B

Шариковый подшипник № 113 ГОСТ 8338-75.

Из справочника находим, что:

Согласно рекомендации [2] потребная грузоподъемность подшипников

где - эквивалентная динамическая нагрузка

Коэффициенты выбираются согласно рекомендации [2]

- время работы

Тогда

, следовательно, подшипник проходит по грузоподъемности.

Определяем долговечность подшипника в опоре B

Долговечность подшипника определяется по формуле

, следовательно, подшипник проходит по долговечности