5.7 Основний розрахунок веденого вала
Н;
Н.
5.7.1 Реакції в опорах від сил у вертикальній площині
Н.
Н.
5.7.2 Момент згину в перерізі І в вертикальній площині
5.7.3 Реакції в опорах від сил у горизонтальній площині
5.7.4 Моменти згину в перерізах І і ІІ від сил в горизонтальній площині
5.7.5 Сумарні моменти згину в перерізах І і ІІ
5.7.6 Крутний
момент, який передається валом
5.7.7 Еквівалентні моменти в перерізах
5.7.8 Матеріал вала
Приймається Ст.6
( ГОСТ 380-88 );
МПа.
5.7.9 Діаметри вала в перерізах
5.7.10 Розробка конструкції вала
В опорі Б (переріз
ІІ) встановлюється підшипник, тому
діаметр шийки приймається
мм,
діаметр шипа (опора А) також приймається
мм.
В перерізі І (під колесом) діаметр вала
необхідно збільшити з конструктивних
міркувань для можливості посадки колеса.
Приймається
мм.
В перерізі
ІІІ (під зірочкою) діаметр вала необхідно
збільшити на 4…10%, в зв’язку з послабленням
вала шпоночкою канавкою
мм.
Приймається
мм
(ГОСТ 6636-69) [1, табл. 13.1, с.
380]. Діаметри
інших ділянок вала вибираються
конструктивно згідно рекомендацій.
5.7.11 Викреслюється ескіз вала
5.8 Перевірочний розрахунок вала
5.8.1 Запас міцності в перерізі І-І
Концентраторами напружень в даному перерізі є шпонкова канавка і напресоване колесо (63 H7/p6).
5.8.1.1 Запас міцності по нормальним напруженням
де
– границя витривалості при згині,
[1, с. 378];
МПа
(для Ст.6);
– ефективний
коефіцієнт концентрації напружень;
– масштабний
фактор для нормальних напружень;
– напруження згину
в розрахунковому перерізі.
5.8.1.2 Відношення ефективних коефіцієнтів концентрації напружень до масштабних факторів
– для шпонкового
з’єднання.
[1, табл. 13.2, с. 383].
[1, табл. 13.3, с. 385].
– для посадки з
гарантованим натягом.
В розрахунок вводиться більше значення
МПа.
[4,
табл. 5.9, с.113].
5.8.1.3 Запас міцності по дотичним напруженням
де
– границя витривалості при крученні,
[1, с. 378];
– ефективний
коефіцієнт концентрації напружень;
– масштабний
фактор;
– коефіцієнт
чутливості,
[1,
табл. 13.4 с. 385];
– напруження
кручення.
МПа;
[4, табл. 5.9, с. 113].
[2, с. 327],
5.8.1.4 Загальний запас міцності
Міцність і жорсткість
вала в даному перерізі забезпечується,
оскільки
5.8.2 Запас міцності в перерізі ІІ-ІІ
Концентратором напружень в даному перерізі є посадка підшипника
5.8.2.1 Запас міцності по нормальним напруженням
,
МПа;
[1,
табл. 13.2, с. 384];
[1,
табл. 13.3, с. 385].
МПа.
5.6.2.2 Запас міцності по дотичним напруженням
[1, табл. 13.2 с.
384];
[1,
табл. 13.3 с. 385];
[1,
табл. 13.4, с.385]
МПа;
5.8.2.3 Загальний запас міцності
6 Підбір підшипників
6.1 Підбір підшипників для ведучого вала
6.1.1 Сумарні (рівнодійні) реакції в опорах
Н;
Н;
6.1.2 Осьові складові реакцій підшипників
Н.
Н.
де
– коефіцієнт осьового навантаження;
[1, табл. 15.19, с. 461].
Орієнтовно (попередньо) вибираються підшипники легкої серії 7205.
6.1.3 Осьові навантаження підшипників
Н.
Н.
Н.
[4, с. 130].
6.1.4 Відношення осьових і радіальних навантажень
(опора І);
(опора ІІ);
6.1.5 Приведені (еквівалентні) навантаження для підшипників
6.1.5.1 Для підшипника І (опора А)
де
– коефіцієнт обертання;
(обертається внутрішнє кільце).
– коефіцієнт
безпеки;
[1, табл. 15.5, с. 443].
– температурний
коефіцієнт;
(
).
– коефіцієнт
радіального навантаження;
– коефіцієнт
осьового навантаження.
Оскільки
Н.
6.1.5.2 Для підшипника ІІ (опора Б)
Оскільки
[1, табл. 15.19, с. 461].
Н.
Більш навантаженим
є І підшипник (опора А), оскільки
6.1.6 Динамічне навантаження для підшипників
(задано в завданні);
(для роликопідшипників).
Н.
Вибирається
конічний радіально-упорний роликопідшипник
середньої серії 7307, допустима динамічна
вантажопідйомність якого
Н.
Для обох опор вибираються однакові підшипники.
мм.,
мм.,
мм.
[1,
табл. 15.19, с.461].
6.2 Підбір підшипників для проміжного вала
6.2.1 Сумарні (рівнодійні) реакції в опорах
Н;
Н.
6.2.2 Осьові складові реакцій підшипників
Н;
Н,
де
– коефіцієнт осьового навантаження,
[1, табл. 15.19, с. 461].
Орієнтовно (попередньо) вибирається підшипник легкої серії 7208.
6.2.3 Осьове навантаження підшипників
– зовнішнє осьове
навантаження;
Н.
Н.
Н.
6.2.4 Відношення осьового і радіального навантажень
(опора А)
(опора Б)
6.1.5 Зведені (еквівалентні) навантаження для підшипників
6.2.5.1 Для підшипника І (опора А).
де – коефіцієнт обертання; (обертається внутрішнє кільце підшипника по відношенню до навантаження).
– коефіцієнт безпеки; [1, табл. 15.5, с. 443].
– температурний коефіцієнт; ( ).
– коефіцієнт радіального навантаження;
– коефіцієнт осьового навантаження.
Н.
[1, табл. 15.19, с. 461].
6.2.5.2 Для підшипника ІІ (опора Б).
(обертається внутрішнє кільце підшипника по відношенню до навантаження).
[1, табл. 15.5, с. 443]; ( );
[1,
табл. 15.19, с. 461].
Н.
Більш навантаженим є І підшипник (опора А), оскільки
6.2.6 Динамічна вантажопідйомність для підшипника І (більш навантаженого)
(задано в завданні);
(для роликопідшипників).
Н.
Вибирається
конічний радіально-упорний роликопідшипник
легкої серії 7208,
допустима динамічна вантажопідйомність
якого
Н.
Для обох опор вибираються однакові підшипники.
мм.,
мм.,
мм.
[1, табл. 15.19, с.461].
6
6.3.1 Сумарні (рівнодійні) реакції в опорах
Н;
Н.
6.3.2 Зведені навантаження для підшипників І та ІІ
,
де
– коефіцієнт обертання;
(обертається внутрішнє кільце підшипника
відносно навантаження).
– температурний
коефіцієнт;
(температура середовища
).
– коефіцієнт
безпеки;
[1, табл. 15.5, с. 443].
Н;
Н.
6.2.3 Динамічна вантажопідйомність для підшипника ІІ (більш навантаженого)
де
– частота обертання веденого вала,
;
– термін служби
підшипника,
(задано);
– показник степені,
(кульковий підшипник).
Н.
Вибирається
радіальний шарикопідшипник легкої
серії 212, допустима динамічна
вантажопідйомність якого
Н.
Для обох опор вибираються однакові
підшипники.
6.3.4 Розміри підшипника
мм,
мм,
мм
[1, табл. 15.6, с.444].