Проектирование механизмов и узлов оборудования электрических станций (стр. 5 из 6)

Проверим соединение на смятие:

где

– средний диаметр соединения;

– рабочая высота зубьев;

– длина соединения;

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями.

6. Расчет вала и подшипников качения

Исходные данные:


670	74	10

6.1 Расчет вала

Ориентировочная взаимосвязь между указанной исходной величиной и другими геометрическими параметрами вала:

;

По полученному в результате предварительного расчета значению

произведем выбор подшипника легкой серии диаметров (ГОСТ 8338-75):

Условное обозначение
208	40	80	18	32,0	17,0

Для крышки выбираем манжету

по ГОСТу 8752-79.

Под отверстия выбранной крышки выбираем болты по ГОСТу 7796-70, а именно болты М8:

				– длина болта,	- длина резьбы,
8	12	13,1	5	25	25

Выбираем соответствующие пружинные шайбы по ГОСТу 6402-70:

	Шайба

8	8,2	2,0

6.2 Поверочный расчет вала

Рассчитаем реакции опор:

;

где

;

Проведем проверку:

;

Построим эпюры изгибающих и крутящих моментов:

;

Выбираем несколько опасных сечений, которым соответствуют наибольшие ординаты эпюр и в которых имеются концентраторы напряжений:

;

Для каждого из отобранных сечений рассчитываем критерий напряженности:

где

– усредненный коэффициент концентрации при изгибе и кручении в данном сечении;

– изгибающий момент рассматриваемого сечения;

– крутящий момент;

– момент сопротивления изгибу.

;

Сечение, для которого

имеет максимальное значение, считается наиболее опасным и подлежит дальнейшему расчету.

Назначим материал вала – Сталь 45.

Установим пределы выносливости для материала вала при симметричном цикле изгиба и кручения:

где

– предел прочности материала.

В опасном сечении вала определим расчетный коэффициент запаса прочности:

где

– коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям:

Параметры симметричного цикла изменения напряжения при изгибе:

· амплитуда:

где

– изгибающий момент в опасном сечении;

· среднее значение цикла:

Амплитуда и среднее значение от нулевого цикла изменения напряжения при кручении:

где

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений детали определяю из выражений:

;

где

;

– эффективные коэффициенты концентрации напряжений при расчете на изгиб и кручение;