Привод элеватора (стр. 4 из 5)
Найдём:
– коэффициент безопасности; 
– температурный коэффициент; 
– коэффициент вращения. 
Определяем радиальные силы действующие в подшипниках:
Определяем минимальные осевые нагрузки для подшипников:
Определяем осевые реакции в опорах:
Принимаем, что Fа1 = S1 = 158,5 Н, тогда из условия равновесия
, что больше, чем S2. Следовательно, силы найдены правильно.Определяем эквивалентную нагрузку для 1ой опоры:
. Следовательно, X = 1, Y = 0.Отсюда
Определяем эквивалентную нагрузку для 2ой опоры:
Определяем значение коэффициента радиальной динамической нагрузки
и коэффициента осевой динамической нагрузки 
.Определяем эквивалентную радиальную динамическую нагрузку
.Рассчитаем ресурс принятых подшипников, (расчет выполняется по 2ой более нагруженной опоре):
, или 
, что удовлетворяет требованиям.8. Проверочный расчет тихоходного вала (наиболее нагруженного)
– окружная,
– осевая,
– радиальная,
– крутящий момент.
,
,
,
.
Изгибающие моменты в опасном сечении:
от
,от
,от
,Суммарный изгибающий момент будет вычисляться по формуле
Расчёт производим в форме проверки коэффициента запаса прочности
, значение которого можно принять 
. При этом должно выполняться условие, что 
, где 
– расчётный коэффициент запаса прочности, 
и 
– коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям, которые определим ниже.Определим механические характеристики материала вала (Сталь 45) по табл. 10.2 лит. [1]:
– временное сопротивление (предел прочности при растяжении); 
и 
– пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручении; 
– коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений.Определим отношение следующих величин (табл. 10.3 и 10.6 лит. [1]):
, 
, где 
и 
– эффективные коэффициенты концентрации напряжений, 
– коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения. Также по табл. 10.4 лит. [1] найдём значение коэффициента влияния шероховатости 
и по табл. 10.5 лит. [1] коэффициент влияния поверхностного упрочнения 
.Вычислим значения коэффициентов концентрации напряжений
и 
для данного сечения вала: 
, 
.Определим пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении:
, 
.Рассчитаем осевой и полярный моменты сопротивления сечения вала:
, где 
– расчётный диаметр вала.Вычислим изгибное и касательное напряжение в опасном сечении по формулам:
, 
.Определим коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
.Для нахождения коэффициента запаса прочности по касательным напряжениям
определим следующие величины. Коэффициент влияния асимметрии цикла напряжений для данного сечения 
. Среднее напряжение цикла 
. Вычислим коэффициент запаса 
.Найдём расчётное значение коэффициента запаса прочности и сравним его с допускаемым:
– условие выполняется.9. Выбор и расчёт шпоночных соединений
В данном редукторе шпоночные соединения выполнены с использованием призматических шпонок. Соединение с такими шпонками напряженное, оно требует изготовления вала с большой точностью. Момент передается с вала ступиц узкими боковыми гранями шпонки. При этом возникают напряжения сечения σсм, а в
продольном сечении шпонки напряжение среза τ.У стандартных шпонок размеры b и h подобранны так, что нагрузку соединения ограничивают не напряжение среза, а напряжение смятия. Поэтому расчет шпонок проведем на напряжение смятия.
1). Соединение быстроходного вала с муфтой.
Имеем:
– крутящий момент на валу,
– диаметр вала,
– длина шпонки,
– ширина шпонки,
– высота шпонки,
– глубина паза вала,
– рабочая длина шпонки,
– допускаемое напряжение на смятие материала шпонки.Условие прочности:
,