что не превышает
.Принимая во внимание, что полученное напряжение смятия
оказалось довольно большим, следует проверить шпоночное соединение тяговой звёздочки ввиду меньшей величины рабочей длины шпонки.что меньше
для посадки с натягом Н7/г6.10.5 Определение радиальных реакций опор вала и построение эпюр моментов
Линейные размеры:
; .Cила S нагружает приводной вал только в горизонтальной плоскости Х0Z (расчётная схема вала приведена на рис. 10.1).
Тогда радиальные реакции опор:
; ; ; ; ;Проверка:
- реакции найдены правильно.Реакции от консольной силы, создаваемой муфтой, находим отдельно для расчётной схемы вала, нагруженного только данной силой:
Проверка:
- реакции найдены правильно.Радиальные реакции опор для расчёта подшипников:
; .Для построения эпюр определяем значения изгибающих моментов в
характерных сечениях вала:
сечение А;
;сечение D:
;сечения В:
.Нагружение от муфты:
сечение C:
;сечение A:
;сечение B:
.Передача врашающего момента происходит вдоль оси вала от сечения С до сечения D (см. эпюру крутящего момента Мк). При этом
.Рисунок 10.1
10.6 Проверочный расчёт подшипников по динамической грузоподъёмности
При разработке конструкции приводного вала (см. выше п.1) в качестве его опор предварительно были выбраны радиальные сферические двухрядные подшипники лёгкой серии 1216. Выполним проверочный расчёт этих подшипников.
Примем коэффициент безопасности
. При вращении внутреннего кольца подшипника коэффициент . Подшипники приводного вала нагружены только радиальными нагрузками (для опоры А , для опоры В ). Осевые нагрузки на подшипники отсутствуют.Тогда эквивалентная динамическая нагрузка для более нагруженной опоры А:
Приняв по табл. 10.1 коэффициент
(для типового режима нагружения 2) и по табл. 10.2 коэффициент (для шарикоподшипников сферических двухрядных), а также показатель (для шариковых подшипников), определим расчётный ресурс (долговечность) подшипника опоры АПредварительно выбранный подшипник 1216 подходит, так как
.Выбор посадок подшипников.
Подшипники приводного вала установлены по схеме 3 (вариант 3.2): опора В фиксирующая, опора А - плавающая.
Внутренние кольца подшипников имеют циркуляционное нагружение, наружные - местное. Определяем отношение
.По табл. 10.1 и 10.2 принимаем поля допусков: вала-m6, отверстия - Н7.
10.7 Расчёт вала на сопротивление усталости и статическую прочность
В качестве материала приводного вала примем сталь 45 (см. табл. 9.1): диаметр заготовки не более 120 мм (наибольший диаметр вала составляет размер буртика для ступицы тяговой звёздочки, равный 105 мм), твёрдость не ниже 240НВ,
, , и .Анализ конструкции вала, а также эпюр изгибающего М и крутящего Мк моментов (рис. 10.1) показывает, что предположительно опасным является сечение D.
Расчёт сечения D на сопротивление усталости. Из рис. 10.1 видно, что концентратором напряжений в сечении D является посадка с натягом ступицы тяговой звёздочки, а также шпоночный паз.
Определим отношение
для каждого из концентраторов напряжений.Концентратор напряжений - посадка на вал с натягом ступицы тяговой звёздочки. По табл. 9.5 при
для и посадки I линейным интерполированием и .Концентратор напряжений – шпоночный паз. По табл. 9.4 при
для валов со шпонками и . По табл. 9.6 линейным интерполированием для вала из углеродистой стали диаметром коэффициент : при изгибе , при кручении . Тогда отношения: ; .В расчёт принимаем первый концентратор - посадка на вал с натягом ступицы тяговой звёздочки, так как у него больше отношение
и .Посадочная поверхность вала под подшипник шлифуется. Тогда по табл. 9.7 коэффициент
.Поверхность вала дополнительно не упрочняется. Тогда коэффициент
.Суммарные коэффициенты
и :Изгибающий момент в рассматриваемом сечении А:
Крутящий момент в данном сечении
.