| |
| |
Общий коэффициент запаса:
| | (107) |
| |
4.2 Промежуточный вал.
Силы, действующие на вал.
| шестерня | колесо |
| Ft1 = 2208 Н Fr1 = 837,1 Н Fa1 = 644 Н | Ft2 = 716,6 Н Fr2 = 265,8 Н Fa2 = 140,8 Н |
1)
| |
| |
2)
| |
| |
3)
| |
| |
4)
| |
| |
5)
| |
| |
Строим эпюры моментов:
Рисунок 8 – Эпюры моментов
Расчет на статическую прочность.
Аналогично выполняем расчет на статическую прочность и результаты сводим в таблице 8.
Таблица 8 – Результаты расчета
| Нормальные напряжения, МПа | 22,1 |
| Касательные напряжения, МПа | 7,3 |
| суммарный изгибающий момент, Н∙м | 116,7 |
| момент сопротивления сечения вала при расчете на изгиб | 7348 |
| осевая сила(max), Н | 1417 |
| площадь поперечного сечения, мм2 | 1478 |
| крутящий момент, Н∙м | 107,5 |
| момент сопрот. сечения вала при расчете на кручение, Н | 14695 |
| момент инерции, мм4 | 181014 |
| коэффициенты запаса прочности | |
| по нормальным напряжениям | 44,5 |
| по касательным напряжениям | 61,5 |
| Общий коэффициент запаса | 36,1 |
| Допустимое значение коэффициента запаса | [1,3 … 2] |
Расчет на сопротивление усталости.
Аналогично выполняем расчет на сопротивление усталости и результаты сводим в таблице 9.
Таблица 9 – Результаты расчета
| Нормальные напряжения в опасном сечении, МПа | 6,3 |
| Касательные напряжения в опасном сечении, МПа | 1,7 |
| Результирующий изгибающий момент, Н∙м | 46,6 |
| Предел выносливости вала при изгибе, МПа | 203,1 |
| Предел выносливости вала при кручении, МПа | 110,7 |
| коэффициенты запаса прочности | |
| по нормальным напряжениям | 32 |
| по касательным напряжениям | 63,5 |
| Общий коэффициент запаса | 28,6 |
| Допустимое значение коэффициента запаса | [1,5 … 2,5] |
4.3 Тихоходный вал.
Силы, действующие на вал.
Ft = 2208 Н
Fr = 837,1 Н
Fa = 644 Н
Fc= 2834 Н
1)
| |
| |
2)
| |
| |
3)
| |
4)
| |
| |
5)
| |
| |
Строим эпюры моментов:
Рисунок 9 – Эпюры моментов
Расчет на статическую прочность.
D = 40 мм – посадочный диаметр подшипника.
| | (108) |
| | |
| | (109) |
| |
| | (110) |
| |
Дальнейший расчет выполняем аналогично выше приведенному и результаты сводим в таблице 10.
Таблица 10 – Результаты расчета
| Нормальные напряжения, МПа | 74 |
| Касательные напряжения, МПа | 40,3 |
| суммарный изгибающий момент, Н∙м | 457,6 |
| осевая сила(max), Н | 1417 |
| крутящий момент, Н∙м | 506,6 |
| коэффициенты запаса прочности | |
| по нормальным напряжениям | 8,8 |
| по касательным напряжениям | 9,7 |
| Общий коэффициент запаса | 6,5 |
| Допустимое значение коэффициента запаса | [1,3 … 2] |
Расчет на сопротивление усталости.
Аналогично выполняем расчет на сопротивление усталости и результаты сводим в таблице 11.
Таблица 11 – Результаты расчета
| Нормальные напряжения в опасном сечении, МПа | 33,1 |
| Касательные напряжения в опасном сечении, МПа | 1,9 |
| Результирующий изгибающий момент, Н∙м | 208 |
| Предел выносливости вала при изгибе, МПа | 88,4 |
| Предел выносливости вала при кручении, МПа | 83,2 |
| коэффициенты запаса прочности | |
| по нормальным напряжениям | 2,7 |
| по касательным напряжениям | 41,3 |
| Общий коэффициент запаса | 2,7 |
| Допустимое значение коэффициента запаса | [1,5 … 2,5] |
5. Расчет подшипников качения на заданный ресурс [1]
5.1 Быстроходный вал.
Исходные данные для расчета:
частота вращения вала n1б=2850 мин-1;
требуемый ресурс при вероятности безотказной работы 90%: L=16640 ч;
диаметр посадочной поверхности вала
Режим нагрузки III:
Силы действуют в опорах:
| |
| | (112) |