6.3. Вал ведений

6. 3.1.Визначаємо діаметр вала

де - вигинальний момент від зусилля подрібнення;;- допустиме напруження матеріалу вала, МПа.

Приймаємо .

6.3.2. Компоновка вала та побудування епюр

Робимо компоновку вала нерухомого валка та будуємо епюри (мал.3.2).

Сили, які діють на вал:

навантаження від зусилля подрібнення:

навантаження від клиноремінної передачі:

З етапу компонування:

Реакції опор дорівнюють:

; -

Провірка:

Компоновка вала та епюри внутрішніх силових факторів

6.3.3. Уточнений розрахунок вала

Матеріал вала сталь 45, термічна обробка – поліпшення.

По таблиці при діаметрі від 160 мм до 400 мм:

середня межа міцності

границя витривалості при симетричному циклі вигину:

границя витривалості при симетричному циклі дотичних напружень:

Перетин 5

Цей перетин при передачі обертального моменту через клиноремінної передачі розраховуємо на крутіння. Концентрацію напруг викликає наявність шпонкової канавки.

Коефіцієнт запасу міцності по дотичних напруженнях:

де амплітуда і середнє значення нульового циклу:

при діаметрі 90 мм: ;

приймаємо:

Конструкція закріплення на вал передбачає сприйняття радіально консольного навантаження в середині посадкової частини вала. При

згинаючий момент від консольного навантаження дорівнює:

Коефіцієнт запасу міцності по нормальним напругам:

приймаємо:

амплітуда нормальних напруг:

осьовий момент опору:

Результуючий коефіцієнт запасу міцності:

Міцність вала гарантується.

Перетин 9

Цей перетин при передачі обертального моменту від більшого шківа клиноремінної передачі, натягу клиноремінної передачі та зусилля подрібнення розраховуємо на крутіння

Коефіцієнт запасу міцності по дотичних напруженнях :

де амплітуда і середнє значення нульового циклу:

приймаємо:

Коефіцієнт запасу міцності по нормальним напругам:

приймаємо:

амплітуда нормальних напруг:

осьовий момент опору вигину:

Результуючий коефіцієнт запасу міцності:

Міцність вала гарантується.

Перетин 10

Цей перетин при передачі обертального моменту від більшого шківа клиноремінної передачі, натягу клиноремінної передачі та зусилля подрібнення розраховуємо на крутіння та вигинання. Концентрацію напруг викликає перепад між діаметрами від 90 мм до 100мм.

Коефіцієнт запасу міцності по дотичних напруженнях :

де амплітуда і середнє значення нульового циклу:

приймаємо:

Коефіцієнт запасу міцності по нормальним напругам:

приймаємо:

амплітуда нормальних напруг:

осьовий момент опору вигину:

Результуючий коефіцієнт запасу міцності:

Міцність вала гарантується.

7.Розрахунок підшипників

7.1 Підшипник ведучого вала

Обираємо підшипник по найбільш навантаженій опорі 1:

Підшипник 3003780 з характеристиками:

d=400 мм; D=590 мм;;e=0.85; у=1,666

Визначаємо еквівалентне навантаження:

З таблиць знаходимо:

Розрахункова довговічність:

Умова довговічності цілком виповнюється.

7.2 Підшипник веденого валу

Обираємо підшипник по найбільш навантаженій опорі 6:

Підшианик зі сферичним вкладишем з характеристиками:

d=90 мм; D=180 мм;В=24мм.

Для визначення швидкості ковзання обчислюємо кутову швидкість вала:

Швидкість ковзання:

Середній тиск на робочу поверхню вкладиша:

Добуток

З таблиць обираємо матеріал для вкладиша антифрикційний чавун АЧВ-1

для якого маємо:

для швидкості

Для отриманої вище швидкості ковзання знаходимо методом інтерполіровання значення, отже

Умови роботи підшипника задовольняються.