в) глубину гнезда подшипника принимаем равной 40 мм, для размещения болта, соединяющего крышку редуктора с корпусом, принятого выше М16;
г) толщину фланца крышки подшипника принимаем равной 8 мм, болты для крепления крышки подшипника принимаем равными М8;
д) высота головки болта, крепящего крышку подшипника равна 5,5 мм, принимаем зазор между торцом крышки подшипника и ступицей звездочки цепной передачи равным 5 мм.
Измерением устанавливаем расстояние l1 = 80мм, l2 = 240мм; l3 = 50 мм, l4 = 116мм, l5 = 125 мм; l6 = 55 мм, l7 = 120 мм; l8 = 180 мм; l9 = 145 мм
Ведущий вал
Реакции опор в плоскости xz
Н Нпроверка: Ft1 - Rx1 - Rx2 = 2003 - 345 - 1658 = 0
Реакции опор в плоскости yz
Н Нпроверка: Fr1 + Fв - Ry1 - Ry2 = 729 + 961 - 1352 - 338 = 0
Суммарные реакции
Н НЭквивалентную динамическую радиальную нагрузку наиболее нагруженной опоры Pэ1, Н, определяем согласно [1.c.212] по формуле
Pэi= V Pri Kб KТ , (10.1)
где V - коэффициент, учитывающий вращение колец подшипников,
V = 1 [1.c.212]
Kб - коэффициент нагрузки, Kб = 1 [1.с.214]
KТ - температурный коэффициент, KТ = 1 [1.с.214]
Pэ1 = 1 1691,8 1 1 = 1691,8 Н
Расчетную долговечность выбранного подшипника L1, млн.об., определяем согласно [1.c.211] по формуле
(10.2)Рис
млн.об.Расчетную долговечность выбранного подшипника Lh1, ч, определяем согласно [1.c.211] по формуле
чУсловие Lh1 > Lh выполнено, подшипник пригоден.
10.2 Промежуточный вал
Реакции опор в плоскости xz
Н Нпроверка: Ft1 + Ft2 - Rx3 - Rx4 = 2003 + 7692 - 5050 - 4645 = 0
Реакции опор в плоскости yz
Н Нпроверка: Fr2 -Fr1 - Ry3 - Ry4 = 3394 - 729 – 1928,5 – 736,5 = 0
Суммарные реакции
Н НЭквивалентную динамическую радиальную нагрузку наиболее нагруженной опоры Pэ3, Н, определяем согласно по формуле [10.1]
Pэ3 = 1 5405,5 1 1 = 5405,5 Н
Расчетную долговечность выбранного подшипника L2, млн.об., определяем согласно [1.c.211] по формуле
млн.об.Рисунок 3.2 Расчетная схема промежуточного вала
Расчетную долговечность выбранного подшипника Lh2, ч, определяли согласно [1.c.211] по формуле
чУсловие Lh2 > Lh выполнено, подшипник пригоден.
10.3 Ведомый вал
Реакции опор в плоскости xz
,где Fм - радиальная сила, вызванная радиальным смещением муфты.
Радиальную силу Fм, Н, зубчатой муфты определяем согласно [3, с.352 ] по формуле
(10.3)где dм – делительный диаметр зубчатого зацепления муфты, dм = 75 мм
Нпринимаем Fм = 6000 Н.
Н Нпроверка: Ft2 + Fм - Rx5 - Rx6 = 7692 + 6000 – 1715 - 11977 = 0
Реакции опор в плоскости yz
Н Нпроверка: Fr2 - Ry5 - Ry6 = 3394 - 2036 - 1358 = 0
Суммарные реакции
Н НРисунок 3.3 Расчетная схема ведомого вала
Эквивалентную динамическую радиальную нагрузку наиболее нагруженной опоры Pэ6, Н, определяем по формуле [10.1]
Pэ6 = 1 12053 1,3 1 = 15670 Н
Расчетную долговечность выбранного подшипника L3, млн.об., определяем согласно [1.c.211] по формуле
млн.об.Расчетную долговечность выбранного подшипника Lh1, ч, определяем по формуле [10.2]
чУсловие Lh3 > Lh выполнено, подшипник пригоден.
Принимаем, что нормальные напряжения изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения - по отнулевому (пульсирующему).
11.1 Ведущий вал
Принимаем материал вала сталь 45, термообработка - нормализация, В = 570МПа
Предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба , МПа, определяем согласно [5,c.162] по формуле
= 0,43 В, (11.1)
= 0,43 570 = 245,1 МПа
Предел выносливости стали при симметричном цикле касательных напряжений -1, МПа, определяем согласно [5,c.164] по формуле
-1 = 0,58 (11.2)
-1 = 0,58 245,1 = 142,16 МПа
Сечение А - А. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. так как в этом сечении изгибающего момента нет, то рассчитываем только на кручение.
Момент сопротивления кручению нетто сечения вала
, мм2, определяем согласно [5,c.165] по формуле (11.3)где d - диаметр вала, мм;
b - ширина шпоночной канавки, мм;
t1 - глубина шпоночной канавки, мм
мм3Амплитуду отнулевого цикла касательных напряжений при кручении вала v, МПа, определяем согласно [5,c.166] по формуле
(11.4) МПаОпределяем коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
согласно [5,c.164] по формуле (11.5)где k - эффективный коэффициент концентрации касательных напряже-
ний, k = 1,9 [5,c.165];
масштабный фактор для касательных напряжений, = 0,8
[5,c.166];
- коэффициент, = 0,1 [5,c.166]
Сечение Б - Б. В этом сечении действуют максимальные крутящий и изгибающий моменты. Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом.
Находим значения коэффициентов:
2,5 [5,с.166]; [5,c.166]Определяем изгибающий момент M, Нмм, в сечении
M = Fв l1 = 961 80 = 76,88 103 Нмм
Осевой момент сопротивления W, мм3, определяем согласно [5,c.165] по формуле
(11.6) мм3Амплитуду нормальных напр
яжений
, МПа, определяем согласно [5,c.298] по формуле (11.7) МПаПолярный момент сопротивления
, мм3, определяем согласно [5,c.315] по формуле (11.8) мм3Амплитуду касательных напряжений
, МПа, определяем согласно [5,c.315] по формулеОпределяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
согласно [5,c.162] по формуле