8. Расчет подшипников на эвм

1. Расчетные схемы валов.

8.1.1 Расчетная схема быстроходного вала

Рис.8.1. Схема быстроходного вала

F_t =1225,83 Н;

F_r =3123,43 Н;

F_a =688,4 Н.

Значение сил и диаметры берем из таблицы 3.3.

F_t1 – окружная тангенсальная сила.

F_r1 – радиальная сила.

F_a1 – осевая сила.

Момент быстроходного вала определяем по формуле:

M=F_a* *10^-3,

где d₁ – диаметр делительной окружности шестерни, d₁=59,14 мм.

M=688,4*59,14/2*10^-3 =20,36 Н*м.

8.1.2.Расчетная схема тихоходного вала

Рис.8.2. Схема тихоходного вала

F_t =3123,43 Н;

F_r =1164,12Н;

F_a =688,4 Н.

Момент тихоходного вала определяем по формуле:

M=F_a* *10^-3,

где d₂ – диаметр делительной окружности колеса, d₂=165,0 мм.

M=688,4*165,0/2*10^-3 =56,79 Н*м.

Исходные данные для расчёта подшипников качения даны в таблице 8.1

2. Анализ результатов расчета и выбор типа подшипников

. Итогом расчета подшипников на ЭВМ являются распечатки (табл. 8.2., 8.3.), где указаны исходные данные для контрольной проверки, а так же подшипники, которые удовлетворяют заданной нагрузке на вал.

По данным распечаток выбираем подшипники по ресурсу их работы.

8. Выбор и расчет шпонок

Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360 – 87. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная. Напряжения сжатия и условие прочности:

,

где ℓ – длина ступени вала;

d- диаметр вала;

h – высота шпонки;

l_ш – длина шпонки;

=90 Мпа – для чугунной ступицы,

=140 Мпа – для стальной ступицы.

1. На быстроходном валу:

На конце вала – d=48 мм; ℓ=32 мм;

b*h=12*8 мм; ℓ_р=20 мм; Т=96,2 Н*м.

У стандартных шпонок размеры b и h подобраны так, что нагрузку соединения ограничивают напряжения смятия. Поэтому необходимо проверить условие прочности на смятие: ,

где T₁ – крутящий момент на валу шестерни, Н*м;

d – диаметр вала, мм;

ℓ_р - рабочий участок длины шпонки, мм.

- допускаемое напряжение смятия, МПа

тогда МПа.

2. На тихоходном валу:

На конце вала – d=50 мм; ℓ=32 мм;

b*h=14*9 мм; ℓ_р=18 мм; Т=258 Н*м.

где ℓ₁ – длина ступени вала.

Поверим условие прочности на смятие: ,

где T₂ – крутящий момент на валу колеса, Н*м;

d – диаметр вала, мм;

ℓ_р - рабочий участок длины шпонки, 28 мм.

- допускаемое напряжение смятия, Мпа.

тогда МПа.

Шпонка на выходной конце вала– d=38 мм; ℓ_р=53 мм;

b*h=10*8 мм; ℓ=63 мм.

Поверить условие прочности на смятие: ,

где T₂ – крутящий момент на валу шестерни, Н*м;

d_к– диаметр вала под колесо, мм;

ℓ_р - рабочий участок длины шпонки, мм.

- допускаемое напряжение смятия, МПа.

тогда МПа.

Все шпонки удовлетворяют условию прочности: