Расчет вала привода на прочность
Проектный расчет вала
Исходные данные: Н.м.
- Материал вала
принимаем
Сталь 45 ГОСТ 1050-88. Учитывая, что часть
вала под шкивы помимо кручения испытывает
изгиб от натяжения ременной передачи,
принимаем
Н.мм
- Определяем
диаметр вала под шкивы, при
:
мм
(Л 3, формула 22.1)
мм
Рис. 6.3 Эскиз вала
Принимаем по ГОСТ
1412-70: диаметр вала под шкивы
мм,
диаметр вала под подшипники
мм,
промежуточный диаметр вала
мм.
Проверочный расчет вала на выносливость
Исходные данные:
1)
Н,
;
2)
Н,
.
- Вычерчиваем расчетную схему вала:
Рис. 6.4 Расчетная схема вала
- Раскладываем силы давления ременных передач на составляющие:
Н,
Н;
Н,
Н.
- Определяем реакции опор в горизонтальной плоскости:
Н
Н
Проверка
- Определяем изгибающие моменты в горизонтальной плоскости:
Н.м
Н.м
- Определяем реакции опор в вертикальной плоскости:
Н
Н
Проверка
- Определяем изгибающие моменты в вертикальной плоскости:
Н.м
Н.м
- Строим эпюру суммарных изгибающих моментов:
Н.м
Н.м
- Строим эпюру крутящих моментов по сечениям:
- на
участке БВ.
Расчет и подбор подшипников
Исходные данные:
1) диаметр
вала под подшипником
мм;
2) величина нагрузок действующих на подшипниковые
узлы
Н,
Н,
Н,
Н;
3)
угловая скорость вала
рад/с;
4) желаемая долговечность работы подшипникового
узла
ч.
- Определяем полные реакции в опорах:
Н
Н
Дальнейший расчет ведем по наиболее нагруженной опоре Г.
- Выбираем тип подшипника:
Подшипники шариковые радиальные сферические двухрядные ГОСТ 5720-75.
мм,
мм,
мм,
статическая
кН
и динамическая
кН
грузоподъемности.
- Определяем эквивалентную нагрузку действующую в опоре:
Н
где
-
коэффициент безопасности;
-
температурный коэффициент;
-
коэффициент вращения кольца.
Н.
- Определяем динамическую грузоподъемность подшипника:
(Н)
Н.
По данной грузоподъемности окончательно выбираем подшипники шариковые радиальные сферические двухрядные серии 318.
Подбор и расчет шпонок
Исходные данные:
1) диаметр
вала
мм;
2)
передаваемый вращающий момент
Н.мм.
- Подбираем шпонку:
Выбираем шпонку призматическую со скругленными концами.
Шпонка
ГОСТ 23360-78, глубина паза
мм.
- Определяем напряжение смятия:
где
допускаемое напряжение смятия,
.
(МПа)<