11. Пространственная схема нагружения валов редуктора

Выполнена пространственная схема вала и показаны на ней силы нагружающие валы.(рис.4)

Рисунок 5. Пространственная схема нагружения валов

,

12. Расчёт валов на статическую прочность

Расчет валов на статическую прочность проводились на ЭВМ "Расчет валов и опор". Расчеты приведены ниже начиная от входного вала до выходного вала.

12.1. Ведущий вал:

Опасное сечение имеет координату 55мм

12.2 Промежуточный вал:

Опасное сечение имеет координату 170мм

12.3 Выходной вал:

Опасное сечение имеет координату 215мм

13. Уточненный расчет вала

Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности n для опасных сечений и сравнении их с требуемыми значениями [n]. Прочность соблюдается при Расчеты проводились на ЭВМ "Расчет валов и опор". Ниже приведены расчеты.

13.1 Ведущий вал:

Выбираем материал вала:

Сталь углеродистая

Марка стали 5

Диаметр заготовки - любой

Твердость HB, не ниже 190

δ_В=520 МПаτ_Т=150 МПа

δ_Т=280МПа τ_-1=130 МПа

δ_-1=220 МПа

Ψ_δ=0 Ψ τ =0

Первое опасное сечение с координатой z=55 концентратором напряжения является галтель.

K_δ=2,50 Kτ=1,80

Ԑ_δ=0,88 Ԑτ=0,81

Коэффициент запаса прочности n= 3,53>[n]=1,5. Прочность вала соблюдена.

Второе опасное сечение сечение с координатой z=30 концентраторами напряжений являются шпоночный паз и посадка k6.

K_δ=1,65 Kτ=1,23

Ԑ_δ=0.88 Ԑτ=0.81

Коэффициент запаса прочности n=5,26>[n]. Прочность вала соблюдена.

Третье опасное сечение с координатой z=141 концентратором является шпоночный паз и посадка s6.

K_δ=2,20 Kτ=1,50

Ԑ_δ=0.88 Ԑτ=0.81

Коэффициент запаса прочности n=7,95>[n]. Прочность вала обеспечена.

13.2 Промежуточный вал:

Выбираем материал вала:

Сталь углеродистая

Марка стали 5

Диаметр заготовки - любой

Твердость HB, не ниже 190

δ_В=520 МПаτ_Т=150 МПа

δ_Т=280МПа τ_-1=130 МПа

δ_-1=220 МПа

Ψ_δ=0 Ψ τ =0

Первое опасное сечение с координатами z=169 концентратором является галтель.

K_δ=1,60 Kτ=1,25

Ԑ_δ=0.85 Ԑτ=0.78

Коэффициент запаса прочности 3,41>[n]. Прочность вала обеспечена.

Второе опасное сечение с координатами z=223 концентратором является шпоночный паз и посадка r6.

K_δ=1,93 Kτ=1,19

Ԑ_δ=0.85 Ԑτ=0.78

Коэффициент запаса прочности 2,94>[n].

Прочность вала обеспечена.

13.3 Выходной вал:

Выбираем материал вала:

Сталь углеродистая

Марка стали 5

Диаметр заготовки - любой

Твердость HB, не ниже 190

δ_В=520 МПаτ_Т=150 МПа

δ_Т=280МПа τ_-1=130 МПа

δ_-1=220 МПа

Ψ_δ=0 Ψ τ =0

Первое опасное сечение с координатами z=169 концентратором напряжения является посадка m5.

K_δ=1,50 Kτ=1,16

Ԑ_δ=0.81 Ԑτ=0.76

Коэффициент запаса прочности 3,05>[n], прочность вала обеспечена.

Второе опасное сечение с координатами z=214 концентратором напряжения является галтель.

K_δ=1,85 Kτ=1,40

Ԑ_δ=0.81 Ԑτ=0.76

Коэффициент запаса прочности 1,85>[n]

Прочность вала обеспечена.

14. Расчет подшипников

Проверочный расчет подшипников производился на ЭВМ "Расчет валов и опор".

Расчет ведут последовательно от входного вала до выходного. По диаметру участка вала под подшипник из таблиц выписывают все характеристики выбранного подшипника, а также частоту вращения вала, осевую силу в зацеплении, составляющие реакции опор в вертикальной и горизонтальной плоскостях, коэффициенты годовой и суточной нагрузок, срок службы в годах.

Расчет подшипников качения заключается в определении расчетной динамической грузоподъемности принятого подшипника и сравнении её с каталожной грузоподъемностью. Ниже приведены расчеты подшипников произведенные на ЭВМ.