Ведущий вал:
Рисунок 7.1 - Расчетная схема ведущего вала
; (7.3)
Вертикальная плоскость:
(7.4)
.
(7.5)
.
Проверка:
. (7.6)
Горизонтальная плоскость:
(7.7)
(7.8)
Проверка:
.
(7.9)
Определим осевые и радиальные нагрузки в опорах:
. (7.10)
. (7.11)
.
.
Параметр осевого нагружения подшипника езависит от отношения осевой силы и статической грузоподъемности подшипника:
/1, табл.7.3/
Т.к. 0,15 < 0,22 х= 1;Y= 0.
Эквивалентная динамическая нагрузка:
.
Долговечности подшипника составляет:
Т.к. время работы подшипника превышает требуемую долговечность не более чем в два раза, полученный результат является приемлемым.
.
Промежуточный вал:
Вертикальная плоскость
(7.12)
(7.13)
.
Проверка:
. (7.14)
Рисунок 7.2 - Расчетная схема промежуточного вала
Горизонтальная плоскость:
(7.15)
.
(7.16)
.
Проверка:
(7.17)
Определим осевые и радиальные нагрузки в опорах:
.
; (7.18)
; (7.19)
.
Проверку произведем по опоре В,являющейся более нагруженной.
Коэффициенты радиальной и осевой нагрузки:
/1, табл.7.3/
Т.к. 0,11<0,22 , то х= 1;y= 0.
Эквивалентная динамическая нагрузка:
.
Долговечности подшипника составляет:
Ведомый вал:
Рисунок 7.3 - Расчетная схема ведомого вала
; (7.20)
Вертикальная плоскость
(7.21)
.
(7.22)
Проверка:
. (7.23)
Горизонтальная плоскость:
(7.24)
(7.25)
.
Проверка:
(7.26)
Определим радиальные нагрузки в опорах:
; (7.27)
; (7.28)
Расчет ведем по более нагруженной опоре В
Эквивалентная динамическая нагрузка:
.
Долговечности подшипника составляет:
.
8. Выбор и проверка прочности шпоночных соединений
Принимаем размеры шпонок по СТ СЭВ 189-75 /1, табл. 6.9/. Для выходного конца ведущего вала, участка под зубчатым колесом промежуточного вала, участка под зубчатым колесом ведомого вала, выходного конца ведомого вала в зависимости от диаметра соответствующего участка вала выбираем размеры сечения шпонки и глубину паза на валу. Длину шпонок принимаем на 5-10 мм короче длины соответствующего участка вала и в соответствии со СТ СЭВ 189-75 (стандартные длины шпонок приведены в примечании к стандарту).
Таблица 8.1 - Геометрические параметры шпоночных соединений
|
d,мм |
в,мм |
h,мм |
t1,мм |
l,мм |
T,H∙м |
Местоположение шпонки |
|
24 |
8 |
7 |
4 |
32 |
25 |
ведущий вал |
|
34 |
10 |
8 |
5 |
32 |
107 |
промежуточный вал |
|
53 |
16 |
10 |
6 |
45 |
406 |
ведом.вал |
|
42 |
12 |
8 |
5 |
70 |
406 |
ведом.вал |
При проверке шпонки на смятие должно выполнятся условие:
. (8.1)
где: 
- допускаемое напряжение смятия (для
стальных шпонок
=100÷150МПа;
l, h, t1, в– конструктивные размеры шпонок (полная длина шпонки, высота шпонки, глубина паза на валу, ширина шпонки) (рис. 8.2);
Т– вращающий момент,Н.мм
- диаметр вала в месте установки шпонки.
Рисунок 8.2 - Основные геометрические размеры шпонок
1
– Зубчатое колесо; 2 - Шпонка; 3 – Вал.
Напряжения смятия на всех шпонках не превышают допускаемых напряжений смятия.
Проверка шпоночного соединения на срез осуществляется по формуле:
,
(8.2)
где: [τср] - допускаемые напряжения среза ([τср]= 60÷80МПа).
Напряжения среза на всех шпонках не превышают допускаемых напряжений среза.
Таким образом, прочность шпоночных соединений обеспечена.