2. Горизонтальная плоскость:
а) Определяем реакции опор:
; ; Н; ; ; Н.б) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y:
; Н·м; Н·м; ; .3. Строим эпюру крутящих моментов:
Н·м.4. Определяем суммарные реакции:
Н; Н.5. Определяем суммарный изгибающий момент:
Н·м. Н·м.6. Определяем номинальную долговечность работы подшипников [4, с. 359]:
,где С – динамическая грузоподъемность по каталогу, С = 69400 Н;
Р – эквивалентная нагрузка;
р – показатель степени, для шарикоподшипников р = 3.
При расчете эквивалентной нагрузки учитывается соотношение:
,где V – коэффициент вращения, V = 1.
. , поэтому ,где Кт – температурный коэффициент, Кт = 1,1;
Кб = 1,5;
Н. ч.Долговечность работы подшипника больше срока службы привода, следовательно, данный подшипник целесообразно использовать в редукторе.
7 РАСЧЕТ ВЫХОДНОГО ВАЛА НА ПРОЧНОСТЬ 7.1 Расчет НА СТАТИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ
В расчете используем коэффициент перегрузки для выбранного электродвигателя по [2, табл. 24.9]
.Нормальное напряжение при действии максимальных нагрузок [2, с. 165]:
, |
где
– суммарный изгибающий момент, Н∙м; – осевая сила, Н; – момент сопротивления сечения вала при расчете на изгиб; – площадь поперечного сечения, мм2.Для сечения в точке D | Для сечения в точке B |
Н; | Н; |
Н; | |
Касательное напряжение при действии максимальных нагрузок [2, с. 165]:
, |
где
– крутящий момент, Н∙м; – момент сопротивления сечения вала при расчете на кручение.Для сечения в точке D | Для сечения в точке B |
Н; | Н; |
Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным напряжениям [2, с. 166]:
, |
где
– предел текучести, по [2, табл. 10.2] МПа.Частные коэффициенты запаса прочности по касательным напряжениям [2, с. 166]:
, |
где
материала, по [2, табл. 10.2] МПа.Общий коэффициент запаса прочности [2, с. 166]:
, |
где
– минимально допустимое значение коэффициента запаса прочности.Для сечения в точке D | Для сечения в точке B |
. | . |
Проверочный расчет вала на статическую прочность показал, что данный вал удовлетворяет условиям прочности.
В расчете необходимо выполнить проверку условия [2, с. 169]:
, |
где
– минимально допустимое значение коэффициента запаса прочности; и – коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям, определяемые по зависимостям:, |
, |
где
и – амплитуды напряжений цикла; и – средние напряжения цикла; и – коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла напряжений для рассматриваемого сечения.В расчетах валов принимают, что нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу:
и , а касательные напряжения – по отнулевому циклу: и , тогда .