Смекни!
smekni.com

Привод электродвигателя (стр. 8 из 9)


Расстояния между точками нагружения

Рис. 5.

2. Составляем схему нагружения вала в вертикальной плоскости (рис. 6 ).

3. По правилам сопротивления материалов, рассматривая вал как балку, лежащую на шарнирно-подвижных опорах и нагруженную сосредоточенными силами, определяем реакции в опорах в вертикальной плоскости и строим эпюру изгибающих моментов

(рис. 6 ):

a) находим реакции в опорах:


b) находим изгибающие моменты:

4. Аналогичную схему нагружения вала, определение реакций опор и построение эпюр изгибающих моментов выполняем для горизонтальной плоскости (рис. 6 ):

a) находим реакции в опорах:

b) находим изгибающие моменты:

5. Строим эпюру крутящих моментов (рис. 6 ):


6. Определяем суммарные радиальные реакции в опорах:

7. Определяем суммарные изгибающие моменты:

7.2. Определение реакций в опорах и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов входного вала

1. Выполняем схему нагружения вала с указанием действующих сил и расстояний между точками их приложения (взято с эскизной компоновки)

Расстояния между точками нагружения

Рис. 7.

2.Составляем схему нагружения вала в вертикальной плоскости (рис. 8 ).

3. По правилам сопротивления материалов, рассматривая вал как балку, лежащую на шарнирно-подвижных опорах и нагруженную сосредоточенными силами, определяем реакции в опорах в вертикальной плоскости и строим эпюру изгибающих моментов (рис. 8 ):

a) находим реакции в опорах:


b) находим изгибающие моменты:

4. Аналогичную схему нагружения вала, определение реакций опор и построение эпюр изгибающих моментов выполняем для горизонтальной плоскости (рис. 8 ):

a) находим реакции в опорах:

b) находим изгибающие моменты:

5. Строим эпюру крутящих моментов (рис. 8 ):

6. Определяем суммарные радиальные реакции в опорах:

7.

Определяем суммарные изгибающие моменты:

7.3. Проверочный расчет подшипников вала долговечность

Расчет будем проводить для подшипников 7215 ГОСТ 333–71.

1. По табл. 7.6 из [1] находим коэффициент е предварительно выбранного подшипника 7315 ГОСТ 333–71:

е=0,388.

2. Вычисляем осевые составляющие реакций опор от действия радиальных сил:

3. Определяем расчетные осевые нагрузки Ra1 и Ra2 с учетом расположения подшипников враспор:

4. Определяем соотношение

где V – коэффициент вращения: при вращении внутреннего кольца V=1, наружного – V=1,2, и сравнивают его с коэффициентом е:

Поскольку данные соотношения меньше коэффициента е, то X=1, Y=0.

5. Определяем эквивалентную динамическую нагрузку по формуле:

где Кσ – коэффициент безопасности: при спокойной нагрузке Кσ= 1;

КТ – температурный коэффициент: при температуре подшипника менее 100 °С КТ= 1.

6. По табл. 7.2 [1] определяем коэффициент γ:

γ=3,77.

7. Вычисляем требуемую динамическую грузоподъемность подшипников по формуле:

8. Поскольку данные для второго соотношения больше коэффициента е, то X=0.4, из (табл. 11). Y=1.547 . Вычисляем требуемую динамическую грузоподъемность подшипников по формуле:

Подшипники пригодны для установки на данном валу.


7.4 Проверочный расчет подшипников вал-шестерни на долговечность

Расчет будем проводить для подшипников 7212 ГОСТ 333–71.

1. По табл. 7.6 из [1] находим коэффициент е предварительно выбранного подшипника 7212 ГОСТ 333–71:

е=0,351.

2. Вычисляем осевые составляющие реакций опор от действия радиальных сил:

8. Определяем расчетные осевые нагрузки Ra1 и Ra2 с учетом расположения подшипников враспор:

9. Определяем соотношение

где V – коэффициент вращения: при вращении внутреннего кольца V=1, наружного – V=1,2, и сравнивают его с коэффициентом е:

Поскольку данные соотношения меньше коэффициента е, то X=1, Y=0.

10. Определяем эквивалентную динамическую нагрузку по формуле:

где Кσ – коэффициент безопасности: при спокойной нагрузке Кσ= 1;

КТ – температурный коэффициент: при температуре подшипника менее 100 °С КТ= 1.

11. По табл. 7.2 [1] определяем коэффициент γ:

γ=3,77.

12. Вычисляем требуемую динамическую грузоподъемность подшипников по формуле:

8. Поскольку данные для второго соотношения больше коэффициента е, то X=0.4, из (табл. 10). Y=1.710 . Вычисляем требуемую динамическую грузоподъемность подшипников по формуле:

Подшипники пригодны для установки на данном вал

у.

7.5. Проверочный расчет шпонок

Зубчатые колеса, шкивы, звездочки и другие детали крепятся на валах с помощью шпоночных или шлицевых соединений, предназначенных для передачи крутящих моментов.

В редукторах общего назначения из-за простоты конструкции, сравнительно низкой стоимости и удобства сборки и разборки широко применяются соединения призматическими шпонками.

Сечение шпонки выбирается в зависимости от диаметра вала по табл. 7.7 в [1]. Длину шпонки принимают по длине ступицы с округлением в меньшую сторону до стандартной

Схема шпоночного соединения

Рис. 9

Таблица 14

Призматические шпонки, устанавливаемые на выходном валу.

Диаметр вала d

Сечение шпонки

Глубина паза

Длина шпонки l

b

h

t1

t2

85

22

11

7,5

4,4

70

После определения размеров шпонки производим проверочный расчет соединения по напряжениям смятия:

где Т – крутящий момент на валу, Нмм;

d – диаметр вала, мм;

l – рабочая длина шпонки, мм;

(ht1) – сминаемая высота шпонки, мм

;