Уточнённый расчёт валов и проверка подшипников.

7.1 Расчёт быстроходного (входного) вала.

 

Найдём силу , действующую на вал от муфты

Принимаем

Реакции опор:

в плоскости :

Проверка

368-570+201,2=0

в плоскости :

Проверка

1540-475,5-1334,5+270=0

Суммарные реакции в опорах:

Построение эпюр

в плоскости :

1 участок

2 участок

При

3 участок

При

в плоскости :

1 участок

При

2 участок

3 участок

При

Эпюра суммарного изгибающего момента

B (т.A) момент M=0.

Выбор материала вала:

Материал вала тот, же, что и для шестерни (шестерня выполнена заодно с валом), т.е сталь

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений

Проверку производим в наиболее опасном месте под опорой A

Имеем , , ,

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжением:

Строим эпюру:

 

 

Проверка подшипников входного вала

Выбираем подшипники по более погруженной опоре A.

Шариковые радиальные однородные подшипники 207 лёгкой серии.

D=35 мм, D=72 мм, B=17мм, C=19,7 kH, С₀=13,6 kH

Отношение ему соответствует e=0.20

Отношение >e тогда x=0.56 y=2.17

Эквивалентная нагрузка

где V- коэффициент вращения кольца

при вращении внутреннего кольца v=1

K_б – коэффициент безопасности, 1.2

K_т – температурный коэффициент, 1

P_э = (0,56*1*1385+2,17*275)*1,1*1=1647(H)

Расчётная долговечность

Действительная динамическая грузоподъёмность:

C’= P_э

Проверка

Долговечность в часах

 

7.2 Расчет промежуточного вала

 

Реакции опор:

В плоскости ZOY:

 

Проверка:

-1021 +570+2919-2468=0

В плоскости ZOX:

 

Проверки:

8019-747-1540-5732=0

 

Суммарные реакции в опорах

 

Построение эпюр:

В плоскости ZOY:

1 участок

При

2 участок

3 участок

При

В плоскости ZOX:

Эпюра суммарного изгибающего момента

Под силой и

 

 

Материал вала сталь 45X с улучшением

Предел выносливости при: симметричном цикле изгиба

Касательных напряжений

,

Коэффициент запаса прочности при нормальных напряжениях

По касательным напряжением

Результирующий коэффициент запаса прочности

 

Проверка подшипников

Выбираем подшипник по более нагруженной опоре B. Подшипники шариковые радиальные 308 средней серии:

D=40 мм, D=90 мм, B=23мм, C=41 kH, С₀=22,4 kH

Эквивалентная нагрузка

P_э=V*R₂*K₅*K_t=1*3112*1*1=3112(H)

Расчётная долговечность

Действительная динамическая грузоподъемность

7.3 Расчёт тихоходного вала.

 

Реакции опор:

В плоскости ZOY

Проверка

1460-2919-1460=0

В плоскости ZOX

Проверка:

4000-13010+8014-991=0

Суммарные реакции

Построение эпюр

В плоскости ZOX:

1 участок M_y1=F_ay *Z₁=0

Z₁=80 M_y1=116800(H*мм)

 

2 участок M_x1=F_ay *(80*Z₂)-F_r*Z₂=0

Z₂=0 M_y2=116800(H*мм)

Z₂=80 M_y2=1460*160-2919*80=0

В плоскости ZOX:

1 участок M_ч1=-F_ay *Z₁=0

Z₁=80 M_y1=79280(H*мм)

2 участок M_x2=-F_ay *(80*Z₂)-F_r*Z₂=0

Z₂=0 M_y2=79280(H*мм)

Z₂=80 M_y2=1460*160-2919*80=116000(H*мм)

3 участок M_x3=-F_ay *(80*Z₂)-F_r*Z₂=0

Z₃=0 M_y3=116000(H*мм)

Z₃=80 M_y3=1460*160-2919*80=0

Эпюра суммарного изгибающего момента

B (т. A) – момент M=0

Материал вала сталь 45 улучшенная

Запас прочности определяем в степени под колесом

Проверка в сечении под подшипником B

 

Проверка подшипников

Выбираем подшипники по более нагруженной опоре B, шариковые радиальные подшипники 314 средней серии:

d=70 мм, D=120 мм, B=30мм, С=10,4 kH, C₀=63.0 kH

Эквивалентная нагрузка

Pэ=V*R₂*K₅*K_t=1.29099*11=29099(H)

Расчётная долговечность

Действительная динамическая грузоподъемность