8.3 Расчет тихоходного вала

8.3.1 Определение реакций опор и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов

y

F_t2=5104 Н; F_r2=1877.6 Н; F_a2=750 Н; F_М=2000 Н

l_M =0.124 м; l₁=0.061 м; d₄=0.2933 м

z

x F_a2

F_t2

A B C D

F_M R_By F_r2 d₄ R_Dx

R_Bx

R_Dy

l_M l₁ l₁

^112.2

М_x

^2.2

_279,7

₂₄₈

M_y

^{708.6 708.6}

M_z

Определение реакций в подшипниках

1. Вертикальная плоскость

а) определяем опорные реакции, Н

;

;

б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси X

M_A=0; M_B=0; M_C(лев)=R_By∙l₁; M_C(прав)=-R_Dy∙l₁; M_D=0;

2. Горизонтальная плоскость

а) определяем опорные реакции

;

;;

б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y

M_A=0; M_B=-F_M∙l_M; M_С=-F_M∙(l_M+l₁)+R_Bx∙l₁ ;M_D=0

3. Строим эпюру крутящих моментов

4. Суммарные радиальные реакции

5. Суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях

8.3.2 Проверочный расчет вала

8.3.2.1 Сечение B

материал вала: Сталь 45 (σ_-1=380 Н/мм² τ_-1=216,6 Н/мм² ) d=55 мм;

а) нормальные напряжения

б) касательные напряжения

в) коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений

K_σ и K_τ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений

K_d – коэффициент влияния абсолютного размера поперечного сечения

по таблице 11.2 [2] выбираем K_σ/K_d=4 K_τ/K_d=2.9

K_F – коэффициент влияния шероховатости по таблице 11.4 [2] K_F=1.30

г) предел выносливости в расчетном сечении вала

д) коэффициент запаса прочности

е) общий коэффициент запаса прочности

8.3.2.2 Сечение C

материал вала: Сталь 40Х (σ_-1=410 Н/мм² τ_-1=233,7 Н/мм² ) d=65 мм;

а) нормальные напряжения

б) касательные напряжения

в) коэффициент концентрации нормальных и касательных напряжений

K_σ и K_τ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений

K_d – коэффициент влияния абсолютного размера поперечного сечения

по таблице 11.2 [2] выбираем K_σ=2 K_τ=1.8

по таблице 11.3 [2] выбираем K_d=0.8 для (K_σ)_D ; K_d=0.71 для (K_τ)_D

K_F – коэффициент влияния шероховатости по таблице 11.4 [2] K_F=1.30

г) предел выносливости в расчетном сечении вала

д) коэффициент запаса прочности

е) общий коэффициент запаса прочности

9. Расчет подшипников

9.1 Быстроходный вал.

Подшипник 206 (d=35 D=62 C_r=19500 Н C_or=10000 Н)

F_a=223.5

R_A=383.1 R_С=1294.8

Нагружение подшипников

а) e=0.2 X=1, Y=2.2. табл. 7.1 стр. 104 /2/

б)

в)

Для A R_EA=(VR_A+YF_a)K_Т∙K_б=(1∙383.1+2.2·223.5)∙1.25∙1=1093.5

Для C R_EC=VR_CK_Т∙K_б=1∙1294.8∙1.25∙1=1618.5

K_б=1.25 по таблице 7.4 /1/ (Кратковременные перегрузки до 125% от расчетной нагрузки)

Подшипник подходит