Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Пояснительная записка по Д М.doc
Скачиваний:
18
Добавлен:
15.05.2015
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

4.3 Подбор подшипников.

Для опор валов цилиндрических косозубых колес редукторов применяются подшипники шариковые радиальные однорядные. Назначаем подшипники средней серии.

Рисунок 3.3 Эскиз подшипника шарикового радиального.

Подшипники шариковые радиальные однорядные ГОСТ 8338-75

Таблица 3.1

Вал

dп,мм

Серия

D, мм

B, мм

r, мм

Сr, кН

С0r, кН

1

20

304

52

15

2

15,9

7,8

2-3

20

304

52

15

2

15,9

7,8

4-5

35

307

80

21

2.5

33,2

18,0

5. Уточненный расчёт вала и подшипников.

5.1 Уточненный расчет вала.

Рисунок 5.1 Пространственная схема редуктора

Рисунок 5.2 Схема сил на промежуточном валу

5.1.1Определение реакций опор.

Рассмотрим проекции сил в плоскости ХZ :

Ft3 36,5 – Ft2  128,5 - RXB  158 = 0;

тогда Н

Ft2  29,5 - Ft3  121,5 + RXA  158 = 0;

тогда Н

Проверка: -RXA + Ft3 –RXB - Ft2 =0

-1072.68 + 1495.72 – 7.91 – 415.13 = 0

Рассмотрим проекции сил в плоскости УZ:

Fr3  36.5 - Fa3  19.5 + Fr2  128.5 + Fa2  73.5 – RУB  158 = 0;

тогда

Н.

Fа2  73,5 -Fr2  29,5 -Fr3  121,5 -Fа3  19,5 + RУА  158 = 0;

тогда

Н.

Проверка: -RУА + Fr3 + Fr2 - RУB = 0

-450,25 + 556,77 + 155,41 – 261,93 = 0.

Суммарные реакции опор:

Н

Н

5.1.2 Расчет вала на сопротивление усталости.

Уточнённый расчёт состоит в определении коэффициентов запаса прочности S для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) коэффициентами запаса [S]. Выносливость соблюдена при S [S].

Будем производить расчёт для предположительно опасных сечений вала.

Материал вала ─ сталь 40Х.

Сечение А-А: Сечение рассматриваем на изгиб и кручение, концентратором напряжений является шпоночная канавка и напрессовка.

Расчет на сопротивление усталости.

Концентратор – шпоночная канавка.

Коэффициент запаса прочности:

S= Sσ· Sτ/ ,

Sσ, Sτ - коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям

Sτ=τ-1D/( τа+ψτDτа),

где σа и τа ─ амплитуды напряжений цикла;

, ─ коэффициент влияния асимметрии цикла напряжений.

σа=103·М/W; τа=103·М к/2Wк

М = - результирующий изгибающий момент;

М к - крутящий момент (М к = Т);

W, Wк - моменты сопротивления сечения вала при изгибе и кручении

τа=103 · 30.53 /(2·1941.99) =7.86 МПа

Пределы выносливости вала:

σ-1D= σ-1/КσD; τ-1D= τ-1/КτD,

где КσD и КτD ─ коэффициенты снижения предела выносливости.

КσD=( Кσ/ Кdσ+1/ КFσ-1)/ КV,

КτD=( Кτ/ Кdτ+1/ КFτ-1)/ КV,

где Кσ и Кτ ─ эффективные коэффициенты концентрации напряжений;

Кσ = 1,7

Кτ = 2,05

Кdσ и Кdτ ─ коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения;

Кdσ = Кdτ=0,83

КFσ и КFτ ─ коэффициенты влияния качества поверхности;

При чистовом обтачивании:

КFσ = 0,84

КFτ = 0,9

КV ─ коэффициент влияния поверхностного упрочнения;

КV = 1

Кσ/ Кdσ = 2,05

Кτ/ Кdτ = 2,47

Концентратор – напрессовка.

Кσ/ Кdσ = 3,7

Кτ/ Кdτ = 2,3

Принимаем Кσ/ Кdσ = 3,7

Кτ/ Кdτ = 2,47

КσD=( 3,7 +1/ 0,84 - 1)/ 1= 3,89

σ-1D= 410 / 3,89 =105,40;

Sσ =105,4 / 8,61 = 12,24

КτD=( 2,47 +1/ 0,9 - 1)/ 1 = 2,7

τ-1D= 240 / 2,7 =88,89Мпа

ψτD=ψτ/ КτD

ψτD=0,1/ 2,52=0,04

Sτ = 88,89 / (7,86 + 0,047,86) =10,87

S= 10.87· 12.24 /= 8.13[S]=2…2.5

Условие прочности выполняется.

Сеч Б -Б: Сечение рассматриваем на изгиб и кручение.

Концентратором напряжений является перепад диаметров.

М=31,61 Н·м

М к=30,53 Н·м

σа=103·31.61/1533.2 = 20.62МПа

τа=103·30,53 /2·3066,4 = 4,98МПа

Sσ = 2,7

Sτ = 2,0

При тонком обтачивании:

КFσ =0,95

КFτ =0,97

КσD=( 2,7/0,83+1/ 0.95 - 1)/ 1= 3,31

КτD=( 2/0.83+1/ 0.97-1)/ 1=2.44

σ-1D= 410 / 3,31= 123,86;

τ-1D= 240 / 2,44 = 98,36;

ψτD=ψτ/ КτD

ψτD=0.1/ 2.44=0,041

Sσ=123,86 / 20,62=6,01МПа

Sτ= 98,36 /(4,98 + 0,041· 4,98) = 18,99МПа

S= 6,01 · 18,99 /= 5,73 [S]= 2…2.5

Прочность обеспечена.