11.Расчет подшипников на долговечность по динамической грузоподъемности
Расчет подшипников ведущего вала:
Суммарные реакции:
Осевые составляющие радиальных реакций шариковых радиально-упорных
Подшипников по формуле (7.8) [1]:
где для подшипников шариковых
радиально-упорных с углом
коэффициент осевого нагружения
(табл.
7.3 [1] ).
Осевые нагрузки подшипников (табл.7.6 [1] ):
Рассмотрим правый («первый») подшипник:
Отношение
,
Поэтому эквивалентную нагрузку определяем без учета осевой:
─
коэффициент радиальной нагрузки (табл.
7.6 [1])
Y ─ коэффициент осевой нагрузки
V ─ коэффициент вращения
Рассмотрим левый («второй») подшипник:
Отношение
,
Поэтому эквивалентную нагрузку определяем с учетом осевой:
Расчетная долговечность, млн. об по формуле (7.3) [1]:
млн.об,
Расчетная долговечность, ч,
ч,
где n=380,6 об/мин – частота вращения ведущего вала.
Расчет подшипников ведомого вала:
Суммарные реакции:
Осевые составляющие радиальных реакций шариковых радиально-упорных
Подшипников по формуле (7.8) [1]:
где для подшипников шариковых
радиально-упорных с углом
коэффициент осевого нагружения (табл. 7.3 [1] ).
Осевые нагрузки подшипников (табл.7.6 [1] ):
Рассмотрим левый («третий») подшипник:
Отношение
,
Поэтому эквивалентную нагрузку определяем без учета осевой:
Рассмотрим правый («четвертый») подшипник:
Отношение
,
Поэтому эквивалентную нагрузку определяем с учетом осевой:
Расчетная долговечность, млн. об по формуле (7.3) [1]:
млн.об,
Расчетная долговечность, ч,
ч,
где n=190,3 об/мин – частота вращения ведомого вала.
12.Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений
Для всех шпоночных соединений принимаем призматические шпонки со скругленными концами. Материал шпонки ─ Сталь 45
Расчет проводим на смятие боковых граней шпонки выступающих из вала (4.1 [1])
где Т ─ крутящий момент на валу
d ─ диаметр вала
─
рабочая длина шпонки
l ─ полная длина шпонки
b ─ ширина шпонки
h ─ высота шпонки
t ─ глубина паза вала (таб. 6.9 [1])
=120
МПа ─ допускаемое напряжение при смятии
Расчет шпонки под шкив:
Условие прочности шпонки на смятие выполняется.
Расчет шпонки под шестерню:
Условие прочности шпонки на смятие выполняется.
Расчет шпонки под колесо:
Условие прочности шпонки на смятие выполняется.
Расчет шпонки под муфту:
Условие прочности шпонки на смятие выполняется.
13. Расчет валов на усталостную прочность
Проверочный расчет ведущего вала (стр. 229 [1] ):
Материал вала сталь 45 нормализированная;
Расчет диаметра вала:
мм;
Принимаем d=30 мм
Момент сопротивления сечения:
;
Определим предел выносливости стали при изгибе и кручении табл. 3.3 [1]
;
;
где
─ предел прочности стали (таб.9.6 [1])
Амплитуда нормальных напряжений:
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
По табл. 6.7 [1]
;
;
Полярный момент:
;
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
;
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
,
По табл. 6.6 и 6.8 принимаем
;
;
Коэффициент запаса прочности:
;
где
─ требуемый коэффициент запаса для
обеспечения прочности и
жесткости.
Условие выполняется, прочность и жесткость обеспечены.
Проверочный расчет ведомого вала (стр. 230 [1] ):
Материал вала сталь 45 нормализированная;
Расчет диаметра вала:
мм;
Принимаем d=35 (мм);
Момент сопротивления сечения:
;
Определим предел выносливости стали при изгибе и кручении табл. 3.3 [1]
;
;
где ─ предел прочности стали (таб.9.6 [1])
Амплитуда нормальных напряжений:
;
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
По табл. 6.7 [1]
;
;
Полярный момент:
;
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
;
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
,
По табл. 6.6 и 6.8 принимаем
;
;
Коэффициент запаса прочности:
;
где ─ требуемый коэффициент запаса для обеспечения прочности и
жесткости.
Условие выполняется, прочность и жесткость обеспечены.