3.2 Ведомый вал.

Диаметр вала под ведущую звездочку цепной передачи (диаметр хвостовика вала ).

мм.

С учетом шпонки под ведущую звездочку:

мм.

Примем с учетом стандарта ……………………….. мм.

Диаметр вала под уплотнение ……………………... мм.

Диаметр вала под подшипник качения ……………. мм.

Диаметр вала под зубчатое колесо …………………. мм.

Диаметр буртика для упора колеса …………………. мм.

С учетом мм выбираем по стандарту радиальный, однорядный, не самоустанавливающийся шарикоподшипник легкой серии 209.

Параметры подшипника:

внутренний диаметр…………………. ……………. . мм,

наружный диаметр………………………………….. мм,

ширина………………………………………………… мм,

динамическая грузоподъемность …………………… кН.

Осевые размеры участков вала:

Длина хвостовика мм

Примем =60мм, мм, =10 мм, А=10 мм.

Длина консольной части вала:

мм.

Половина длины пролетной части вала:

мм.

Вся длина пролета мм.

Далее, как и для ведущего вала по полученным размерам вычерчиваем эскиз вала, схему его нагужениявнешними силами, определяем опорные реакции в подшипниках в вертикальной и горизонтальной плоскостях и строим эпюры внутренних усилий и .

Исходные данные к расчету ведомого вала:

=6 кH , .

кН.

=4 кН =1,5 кН

Вертикальная плоскость YOZ.

Сумма моментов относительно точки А:

Отсюда кН.

Сумма моментов относительно точки В:

Отсюда кН.

Проверка реакций – сумма проекций сил на ось y:

Горизонтальная плоскость XOZ:

Сумма моментов относительно точки А:

Отсюда кН.

Сумма моментов относительно точки В:

Отсюда кН.

Проверка реакций – сумма проекций сил на ось X:

1. эпюра М_Z

Крутящий момент на ведущем валуна участке от О до К равен моменту Т2.

Т₂=111.26,4 Нм

Нм.

2. эпюра М_X

3. эпюра М_Y

4. эпюра М_И

Проверка статистической прочности вала.

Сечение К (под шестерней):

Диаметр вала в сечении К - мм., но сечение ослаблено шпоночной канавкой.

Сечении В :

Диаметр вала в сечении А - мм, осевой момент сопротивления вала:

МПа

Проверим на выносливость вал в сечении В. Здесь установлен подшипник, посадка с натягом.

Коэффициенты:

Моменты сопротивления сечения В:

Осевой

Полярный

- амплитудные напряжения в опасных сечениях;

-коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям;

-расчетный коэффициент запаса прочности.

Проверка крутильной жесткости вала.

Так как вал редуктора передает крутящий момент, который в процессе работы может изменяться, возможно появление крутильного колебания вала. Поэтому необходима проверка его крутильной жесткости по формуле:

, где - минимальный полярный момент инерции сечения вала в его самой тонкой части .

Допустимый относительный угол закручивания задается в пределах:

Для заданного расчета примем

Таким образом, крутильная жесткость вала обеспечивается.

4 этап .Проверочные расчеты.

4.1. Проверка стальных шпонок на прочность.

Расчет на смятие:

Величину допускаемого напряжения на смятие при использование стальных шпонок принимают в пределах 120…180 МПа.

Большие значения – при легком режиме работы, меньше - при переменных значениях крутящего момента.

Примем для данного момента МПа

Соединение ведущего вала со шкивом ременной передачи.

Диаметр вала =30 мм. Шпонка , мм.

Н/мм²< =120 Н/мм².

Ведомый вал. Соединение вала с зубчатым колесом.

Диаметр вала мм. Шпонка , мм.

Н/мм²< =120 Н/мм².

Соединение ведомого вала со звездочкой.

Диаметр вала мм. Шпонка , мм.

Н/мм²< =120 Н/мм².

Таким образом, прочность всех шпоночных соединений редуктора обеспечивается.

4.2.Проверка подшипников качения на долговечность.

Если подшипник, выбран по конструктивным соображениям (по диаметру цапфы ),то его проверяют на долговечность по формуле:

, где

- долговечность выбранных подшипников (расчетный ресурс в часах);

- номинальная долговечность (по заданию =12000 ч);

- динамическая грузоподъемность подшипника;

- эквивалентная или приведенная нагрузка на наиболее нагруженный подшипник;

p – показатель степени; для шарикоподшипников p = 3.

Эквивалентная нагрузка:

, где

X и Y – коэффициенты радиальной и осевой нагрузок соответственно.

- радиальная нагрузка на наиболее нагруженном подшипнике:

- осевая нагрузка; в данном примере =0.

- коэффициент кольца подшипника; при вращении внутреннего кольца

=1.

- коэффициент безопасности, зависит от характера нагрузки; при

спокойной нагрузке без толчков = 1.

- температурный коэффициент; если температура подшипника не превышает 100 , .

Подшипники ведущего вала.

Наиболее нагруженный ведущего вала - подшипник А:

кН , кН.

кН.

= =5,62кН.

Динамическая грузоподъемность C_r=32,0 кН.

Частота вращения вала n =n₂=1335 мин ^–1.

Таким образом подшипники редуктора на долговечность проверены.

Подшипники ведомого вала.

Наиболее нагруженный ведомого вала - подшипник В:

кН , кН.

кН.

= =5,57кН.

Динамическая грузоподъемность C_r=52,7 кН.

Частота вращения вала n =n₂=1335 мин ^–1.

Таким образом подшипники редуктора на долговечность проверены

20