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)
H |
3)
Н |
4)
Н |
5)
Н |
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)
H |
2)
H |
3)
Н |
4)
H |
5)
Н |
Строим эпюры моментов:
Рисунок 9 – Эпюры моментов
Расчет на статическую прочность.
D = 40 мм – посадочный диаметр подшипника.
(108) |
мм2 | |
(109) | |
мм3 |
(110) |
мм3 |
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
мм;Режим нагрузки III:
.Силы действуют в опорах:
(111) Н |
(112) |