 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Ориентировочный расчет валов
|
|
Расчет проводим на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.
Диаметр входного или выходного конца вала dк
где: 
– допускаемое касательное напряжение, Мпа = 20…25 Мпа
Диаметры других участков вала:
I вал редуктора.
Принимаем 
= 35 мм
= 38 мм
= 40 мм
= 42 мм
= 45 мм
II вал редуктора.
Принимаем 
= 70 мм
= 75 мм
= 80 мм
= 85 мм
= 80 мм
Предварительно выбираем для червяка шариковые радиально – упорные подшипники; для вала червячного колеса – конические роликовые подшипники.
Таблица 5.2.1. Параметры подшипников.
| Вал | Обозначение подшипников | d, мм | Д, мм | В, мм | С, кН | Y | l | С0, кН |
| 38,9 | - | - | 23,2 | |||||
| 1,6 | 0,38 | 95,2 |
6. Проверочный расчет валов на статистическую прочность. [3]
I вал. 
Чертим схему нагружения вала в вертикальной плоскости и определяем опорные реакции.
Проверка: 
Определяем изгибающий момент по нагруженным участкам вала:
при 
= 0; 
= 0
при = 
= 0,09 м; 
при 
= 0; 
= 0
при = 
= 0,215 м; 
при 
= 0; 
= 0
при = = 0,215 м; 
Строим эпюру 
Чертим схему нагружения вала в горизонтальной плоскости и определяем опорные реакции.
при = 0; 
= 0
при = = 0,215 м; 
при = 0; 
= 0
при = = 0,215 м; 
Строим эпюру 
Определяем суммарные изгибающие моменты:
= 0
= 
= 
= 
= 0
Строим эпюру 
Опасное сечение – под червяком. Проверять не надо т. к. червяк проверен на жесткость.
II вал редуктора.
I вал. 
Чертим схему нагружения вала в вертикальной плоскости и определяем опорные реакции.
Проверка: 
при = 0; = 0
при = 
= 0,075 м; 
при = 0; = 0
при = = 0,075 м; 
Строим эпюру
Чертим схему нагружения вала в горизонтальной плоскости и определяем опорные реакции.
при = 0; = 0
при = = 0,075 м; 
при = 0; = 0
при = = 0,075 м; 
Строим эпюру
= 0
= 
= 
= 0
Строим эпюру
Опасное сечение – под червячным колесом, где максимальный изгибающий момент и наличие крутящего момента.
Определяем эквивалентный момент.
Уточняем диаметр вала под зубчатым колесом.
где: 
= 50 Мпа – допускаемое напряжение изгиба.
Принимаем 
= 75 мм
Корректируем диаметры других участков вала.
= 63 мм
= 65 мм
= 70 мм
= 75 мм
= 80 мм
Меняем подшипник 7216 на 7214.
7. Уточненный расчет вала червячного колеса на усталостную прочность. [3]
Условие прочности:
где: 
– коэффициент запаса прочности в опасном сечение;
; 
- коэффициент запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям.
где: 
; 
– пределы выносливости материала при изгибе и кручение, МПа
; 
– эффективные коэф. концентрации напряжений при изгибе и кручение.
– коэффициент поверхностного упрочнения
; 
– масштабные факторы
; 
– амплитудные значения нормальных и касательных напряжений, Мпа.
; 
– среднее значение нормальных и касательных напряжений Мпа
; 
– коэф. характеризующий чувствительность материала к асимметрии цикла нагружения.
Опасное сечение – под зубчатым колесом, где концентратор напряжений – шпоночный паз.
где: 
– момент сопротивлений при изгибе, мм3
где: 
– диаметр вала под колесом, мм (75 мм табл.8)
– ширина шпонки, мм (20 мм табл.8)
– глубина шпоночного паза, мм (7 мм табл.8)
= 250 Мпа
= 1,0
= 1,75 (табл. 4)
= 0,72 (табл. 6)
= 0
где: 
– номерной момент сопротивления
= 250 Мпа
= 1,0
= 1,75 (табл. 4)
= 0,72 (табл. 6)
= 0
Следовательно, условие прочности выполнено.
8. Выбор муфты [3].
где: 
– коэф. режима работы (1,0)
Выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую, у которой [ТР] = 2000 Нм; Д1 = 190 мм; dП = 24 – диаметр пальца; lП = 52 мм – длинна пальца; Z = 10 – число пальцев.
9. Расчет шпоночных соединений [3].
Выбираем по таблице 8 призматические шпонки из углеродистой стали и проверяем на смятие.
где: 
– крутящий момент, Нм
– диаметр вала в месте установки шпонки, мм.
– рабочая длинна шпонки, мм
= 100…150 МПа – допускаемое напряжение смятия.
Проверяем шпоночное соединение вала с червячным колесом:
d = 75 мм; Шпонка: b = 20 мм; h = 12 мм; = 7 мм.
10. Расчет подшипников качения по динамической грузоподъемности [4].
где: 
– расчетная динамическая грузоподъемность, Н
– паспортная динамическая грузоподъемность, Н
– эквивалентная динамическая нагрузка, Н
Р = 3,0 – для шарикоподшипников;
Р = 3,33 – для роликоподшипников;
– частота вращения вала, об/мин
- требуемая долговечность, ч = 17170 ч.
где: 
; 
– коэф. радиальной и осевой нагрузок на подшипник.
– коэф. учитывающий вращение колец подшипника; при вращение внутреннего кольца = 1,0.
– радиальная нагрузка на подшипник, Н
– осевая нагрузка на подшипник, Н
– коэф. безопасности; = 1,0 (табл. 1)
– температурный коэф.; = 1,0 (табл. 2)
I вал. Подшипник 36208
II вал редуктора. Подшипник 7214:
d х Д х В = 70 х 125 х 26
С = 96 кН; y = 1,62; l = 0,37; СО = 82 кН
Таблица 10.1. Параметры подшипников.
Дата публикования: 2015-11-01; Прочитано: 1358 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
