Расчетные осевые нагрузки на подшипники
Fa1=S2-FА=336-843=-507 H , что меньше Fa1=S1=160 H
Принимаем Fa1=160 H
Fa2=S1+FА=160+843=1003 H , что больше Fa2=S2=336 H
Принимаем Fa2=1003 H
Проверка
Наиболее нагруженным является второй подшипник.
Эквивалентная динамическая нагрузка подшипника 2
Где Х=0,4; Y=1,66; V=1 ; KБ=1.3; KТ=1.1 [3,13].
Расчетный ресурс подшипника
где m=10/3 для роликоподшипников
а1=1; а23=0,6 [3,10]
Расчетный ресурс больше требуемого ресурса 36000 ч.
2.5 Уточненный расчет валов
2
.5.1
Расчет быстроходного вала
l1=12,8 мм
l2=35 мм
l3=44 мм
Рис.2.5.1.1 Быстроходный вал
Опорные реакции в горизонтальной плоскости:
Проверка
Опорные реакции в вертикальной плоскости
Проверка
Эпюры изгибающих и крутящих моментов
Для построения эпюр моментов воспользуемся методом сечений. Изгибающий момент в сечении вала равняется сумме моментов всех сил, расположенных по одну сторону от данного сечения. Изгибающий момент считается положительным если в рассматриваемом сечении сжатые слои вала располагаются вверху. В пределах длины учаска вала изгибающий момент строится по линейному закону. Следовательно, для построения эпюры достаточно определить изгибающие моменты в сечениях и на концах всех участков вала.
Изгибающие моменты в горизонтальной плоскости на левом и правом конце
Участок l3: Мх1=0; Мх2=-Fm*l3= -317*0.03=-14 H*м
Участок l2: Мх3=- Fm*l3 =-317*0.044=-14 H*м ;
Участок l1:
Мх4= -Fm*(l2+l3)-R2x*l2=-317*(0.044+0.035)+1010*0.035=60.4 H*м ;
Мх5=--Fm*(l2+l3)-R2x*l2 -R1X*l1=60,4-325*0.013=56,24 H*м ;
Изгибающие моменты в вертикальной плоскости на левом и правом конце
Участок l3: Му1=0; Му2=0
Участок l2: Му3=0 ; Му4=R2у*l2= -13,5*0.035=-0,5 H*м
Участок l1: Му5= R2у*l2 +R1у*l1=-0,5-250*0.013=-3,75 H*м;
Суммарные изгибающие моменты на левом и правом конце
Участок l3:
М1=0;
H*м
Участок l2:
H*м
Участок l1:
H*м
H*м
Крутящие моменты на участках вала:
На участке l1,l2, l3: T=T2=13,3 H*м;
Опасные сечения вала
Из двух сечений 3 и 4 оставляем для расчета наиболее нагруженное сечение 4. Из двух сечений 1 и 2 выбираем 1. Не рассчитываем сечение 5, т.к. оно больше по диаметру чем 4 и менее нагружено.
Таким образом оставляем для расчета сечение 1,4
Эквивалентное напряжение в сечениях вала.
Изгибающие моменты находим по эпюре суммарных изгибающих моментов.
В
сечении 1
В
сечении 4
H*м
Крутящие моменты в намеченных сечениях вала определим по эпюре крутящих моментов:
Т1= Т4=13,3 Н*м
Моменты сопротивлений сечений вала при изгибе Wи и кручении:
В сечении 1
В сечении 4
Номинальные напряжения изгиба и кручения в сечениях вала:
Эквивалентные напряжения в сечениях вала по четвертой (энергетической) теории прочности:
Расчет вала на сопротивление пластическим деформациям
Расчет вала на сопротивление пластическим деформациям выполняем по
сечению 4, в котором возникает наибольшее эквивалентное напряжение. Напряжение в опасном сечении при кратковременной перегрузке kпер=1,9:
Коэффициент запаса по пределу текучести материала вала
Допускаемое
значение коэффициента запаса по пределу
текучести определяем по пластичности
Следовательно [ST]= 1,47 [2,12]
Условие
прочности вала по сопротивлению
пластическим деформациям выполняется:
