Курсовая работа / РПЗ / РПЗ Механика
.pdf
Рис. 4. Эскиз тихоходного вала |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет валов на усталостную выносливость: |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Быстроходный вал |
|
|
|
|
|
|
||||
Материал: Сталь 40 В = 630 МПа Т = 375 МПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
−1 = 0.55 ∙ В = 346.5 МПа −1 = 0.55 ∙ В = 157.5 МПа |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
К = 1.78 КТ = 1.58 К = 0.95 К = 1.5 К = 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
А)Изгиб: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
∙ ( к1 ∙ 10−3)3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
= |
|
|
|
|
|
|
= 6.07 ∙ 10−5 м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
1 |
|
|
|
|
32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
∙ ( к1 |
∙ 10−3)3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
кр1 |
= |
|
|
|
|
|
|
= 6.05 ∙ 10−5 м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
√ 2 + |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
1 |
у1 |
|
К |
|
|
|
1 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 3.07 ∙ 105 Па |
= ( |
|
|
− 1) |
|
||||||
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
+ К |
|
∙ |
|
= 1.249 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Σ |
К |
|
|
|
|
К |
|
|||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
= |
|
−1 ∙ 106 |
= 101.6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Σ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б)Кручение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
0.5 ∙ |
∙ 10−3 |
|
|
|
|
|
|
|
К |
Т |
|
|
|
1 |
|
||||
|
|
= |
|
|
2 |
|
= 2.51 ∙ 105 МПа |
|
= ( |
|
+ К |
|
− 1) |
∙ |
|
= 1.109 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
кр1 |
|
|
|
|
Σ |
|
|
К |
|
|
К |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
−1 |
∙ 106 |
|
|
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
= |
|
|
|
= 63.5 |
= |
|
|
т |
|
|
= 53.84 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
т |
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
√ |
2 |
+ |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Σ |
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Тихоходный вал:
Материал: Сталь 40 В = 570 МПа Т = 335 МПа
−1 = 0.55 ∙ В = 313.5 МПа −1 = 0.55 ∙ В = 142.5 МПа
11
К = 1.7 КТ = 1.55 К = 0.94 К = 1.5 К = 1
А)Изгиб:
|
|
|
|
|
|
∙ ( |
|
|
|
|
−3 |
) |
3 |
|
|
|
∙ 10 |
−3 |
∙ |
|
∙ 10 |
−3 |
(( |
|
|
|
|
− |
|
|
) |
∙ 10 |
−3 |
) |
2 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
к2 |
∙ 10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
1ш2 |
|
|
|
|
|
|
|
ш2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1ш2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 2.4 ∙ 10−5 м3 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 ∙ ( к2 ∙ 10−3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ ( |
к1 |
∙ 10 |
−3 |
) |
3 |
|
|
|
|
∙ 10 |
−3 |
∙ |
|
|
∙ 10 |
−3 |
(( |
к2 |
− |
|
|
) ∙ 10 |
−3 |
) |
2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
кр1 = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− |
1ш2 |
|
|
|
|
|
|
ш2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1ш2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 4.9 ∙ 10−5 м3 |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 ∙ ( к2 ∙ 10−3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
√ |
|
2 |
|
+ |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
у1 |
|
|
|
= 1.8 ∙ 105 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Па |
|
|
|
|
|
|
|
|
= ( |
+ К |
|
− 1) ∙ |
|
|
|
|
|
= 1.206 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Σ |
|
|
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
= |
|
−1 ∙ 106 |
|
= 144.16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Σ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Б)Кручение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
0.5 ∙ |
|
∙ 10−3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
= 1.49 ∙ 105 |
МПа |
|
= ( |
|
|
+ К |
|
− 1) |
∙ |
|
|
|
= 1.099 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
кр1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Σ |
|
|
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
−1 |
|
∙ 106 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
= 87.23 |
|
|
|
= |
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
= 74 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
т |
|
|
|
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
√ |
2 |
|
+ |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
Σ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Расчет подшипников:
Ведущий вал
Выберем подшипник шариковый радиальный однорядный №108:
1 = 42 мм 1 = 12 мм С1 = 7360 Со1 = 4540
При вращении внутреннего кольца подшипника относительно направления радиальной нагрузки, коэффициент вращения: 1 = 1
Коэффициент безопасности: |
Температурный коэффициент: |
Кб1 = 1.24 |
Кт1 = 1 |
0.24
Значения коэффициентов радиальной X и осевой Y нагрузок: = 0.518 ∙ ( ) = 0
Со1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, следовательно = 1, = 0 |
|
|
∙ |
||
|
|
|||
1 |
|
|
|
|
Эквивалентная нагрузка:
э1 = ( ∙ 1 ∙ + ∙ ) ∙ Кб1 ∙ Кт1 = 134.044
Долговечность подшипников:
|
6 |
3 |
|||
|
= |
10 |
∙ ( |
С1 |
) = 1 ∙ 105 |
|
|
||||
1 |
|
60 ∙ 2 |
|
э1 |
|
|
|
|
|||
Ведомый вал
12
Выберем подшипник шариковый радиальный однорядный №108:
2 = 47 мм 2 = 12 мм С2 = 7900 Со2 = 5040
При вращении внутреннего кольца подшипника относительно направления радиальной нагрузки, коэффициент вращения: 2 = 1
Коэффициент безопасности: |
|
|
Температурный коэффициент: |
||||||||||||
Кб2 = 1.2 |
|
|
|
|
|
|
|
Кт2 = 1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.24 |
|
Значения коэффициентов радиальной X и осевой Y нагрузок: = 0.518 ∙ ( |
|
) |
= 0 |
||||||||||||
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Со1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, следовательно = 1, = 0 |
|
|
|
|||||||||
|
∙ |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Эквивалентная нагрузка: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
= |
( ∙ |
∙ + ∙ ) ∙ К |
б1 |
∙ К |
т1 |
= 127.79 |
|
|
|
||||
э2 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Долговечность подшипников: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
6 |
|
С2 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
10 |
∙ ( |
) |
= 460000 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2 |
|
|
60 ∙ 3 |
|
э1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Расчет корпусных элементов:
Толщина стенки корпуса: 1 = 0.26 ∙ 4√ 2 = 2.85 мм
Корпус литой, поэтому: δ = 8 мм
Зазор безопасности: a = 1.25 ∙ δ = 10 мм
Расстояние между дном корпуса и поверхностью колес: 0 = 4 ∙ a = 40 мм
Диаметры стяжных болтов, соединяющих крышку с корпусом и отверстий под эти болты:
б = 10 мм 0 = 12 мм
Ширина фланца, соединяющего крышку с корпусом: Кб = 2.7 б = 27 мм
Толщина фланца, соединяющего крышку с корпусом: ф = 1.5 ∙ δ = 12 мм
Диаметр и количество фундаментных болтов: = 4 ф = 12 мм
Ширина фундаментного фланца: Кф = 2.7 ф = 32.4 мм
Толщина фундаментного фланца: = 2.35δ = 18.8 мм
Диаметр отверстия под фундаментные болты: 0ф = ф + 2 = 14 мм
Диаметр цековки: ц = 26 мм
Глубина цековки: ц = 0.1 ф = 2.6 мм
Толщина клина на фундаментном фланце: δк = 0.7 ∙ δ = 5.6 мм
13
Масляная ванна
ммин = 40.4 ммммакс = 58.3 мм
14