Основные размеры и эксплуатационные характеристики подшипников.

Вал	Подшипник		Размеры dDВ, мм	Динамическая грузоподъём- ность, Н		Долговечность, ч
	Принят предва- ритель- но	Выбран Оконча тельно		Сrp	Cr	L10h	Lh
Б П Т	46310 7210 7215	46310 7210 7215	5011027 509022 7513027,5	48800 40600 84500	56300 52900 97600	48236 96555 41701	20323 20323 20323

13. Проверочный расчёт валов

Проверочный расчёт валов на прочность выполняют на совместное действие изгиба и кручения. Цель расчёта – определение коэффициентов запаса прочности в опасных сечениях вала и сравнение их с допускаемыми:

При высокой достоверности расчёта [S]=1,3...1,5

При менее точной расчётной схеме [S]=1,6...2,1

1. Определение напряжений в опасных сечениях вала:

а) Нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу, при котором амплитуда напряжений равна расчётным напряжениям изгиба

где М – суммарный изгибающий момент в рассматриваемом сечении, Н*м

W_нетто – осевой момент сопротивления сечения вала, мм³

Для определения W_нетто круглого сплошного сечения вала при ступенчатом переходе принимают меньшей из двух диаметров смежных ступеней.

Быстроходный вал:

Сечение 2 d=50мм :

Сечение 3 d=50мм :

=0,1*50³=12500

Промежуточный вал:

Сечение 2 d=55мм :

Сечение 3 d=60мм :

Тихоходный вал:

Сечение 2 d=90мм :

Сечение 3 d=75мм :

=0,1*75³=42187,5

б) Касательные напряжения изменяются по отнулевому циклу, при котором амплитуда цикла равна половине расчётных напряжений.

где М_к – крутящий момент, Н*м

W_ρнетто – полярный момент инерции сопротивления сечения вала, мм³.

Для определения W_ρнетто круглого сплошного сечения вала при ступенчатом переходе принимают меньшей из двух диаметров смежных ступеней.

Быстроходный вал:

Промежуточный вал:

Тихоходный вал:

2. Определение коэффициента концентрации нормальных и касательных напряжений для расчётного сечения вала:

; ;

где К_σ и К_τ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений. Они зависят от размеров сечения, механических характеристик материала.

К_d – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения.

К_F – коэффициент влияния шероховатости.

К_F – коэффициент влияния поверхностного упрочнения.

Коэффициенты концентрации нормальных напряжений.

Быстроходный вал:

Сечение 2

Сечение 3

Промежуточный вал:

Сечение 2

Сечение 3

Тихоходный вал:

Сечение 2

Сечение 3

Коэффициенты концентрации касательных напряжений.

Быстроходный вал:

Сечение 2

Сечение 3

Промежуточный вал:

Сечение 2

Сечение 3

Тихоходный вал:

Сечение 2

Сечение 3

8. Определение пределов выносливости в расчётном сечении вала Н/мм².

;

где σ_-1 и τ_-1 – пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения

Быстроходный вал:

Сечение 2

Сечение 3

Промежуточный вал:

Сечение 2

Сечение 3

Тихоходный вал:

Сечение 2

Сечение 3

8. Определение коэффициентов запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям:

;

Быстроходный вал:

Сечение 2

Сечение 3

Промежуточный вал:

Сечение 2

Сечение 3

Тихоходный вал:

Сечение 2

Сечение 3

10. Определение общего коэффициента запаса прочности в опасном сечении:

Быстроходный вал:

Сечение 2

Сечение 3

Промежуточный вал:

Сечение 2

Сечение 3

Тихоходный вал:

Сечение 2

Сечение 3

Проверочные расчёты на прочность повсеместно дают удовлетворительные результаты.