Перелік посилань 3 страница

Згинаючі моменти в небезпечних перерізах вала, Нм:

,

,

Сумарний згинаючий момент, Нм:

,

.

Крутний момент Т= -1200 .

Рисунок. 3.5 – Епюра моментів та схема навантаження.

3.6.2 Розрахунок для кожного небезпечного перерізу номінальних значень згінних та крутильних напружень:

,

де Wx, Wp – осьовий та полярний моменти інерції.

Переріз 1:

=

де l – коефіцієнт послаблення перерізу шпоночним пазом, для d=76 мм l=0,88 (табл..1.4[6]).

де - коефіцієнт послаблення перерізу шпоночним пазом, для d=64 мм =0,94.

, .

Переріз 2:

,

,

, .

Переріз 3, на довжині 0,6d від точки прикладання сили :

=

де для d=64 мм l=0,88.

,

.

3.6.3 Коефіцієнти запасу міцності по межі текучості в небезпечних перерізах (табл..1.5[6]):

Матеріал тихохідного валу – Сталь 45;

Діаметр заготовки d=80 мм, твердість НВ 270;

Межа міцності ;

Межа текучості ;

Межа текучості при зсуві ;

Межа витривалості ;

Межа витривалості при крученні ;

Для вуглецевих сталей межа текучості при згині .

3.6.4 Коефіцієнт запасу міцності по опору пластичній деформації при згині і крученні:

, (4.2)

де =1,8 – коефіцієнт перевантаження;

- коефіцієнт враховуючий вплив розмірів валу на , в залежності від діаметра валу (табл..1.6[6]):

,

,

.

Переріз 1:

,

.

Переріз 2:

,

.

Переріз 3:

,

.

3.6.5 Сумарний коефіцієнт запасу міцності по межі текучості при дії разових чи короткочасно діючих перевантажень:

Переріз 1:

,

Переріз 2:

,

Переріз 3:

.

Так як нормативний коефіцієнт запасу міцності по опору пластичній деформації дорівнює 2,5, виходить, що необхідна міцність при перевантаженнях забезпечується.

3.7 Розрахунок вала на опір втоми

Розрахунок гарантує незмінність форми валу протягом заданого терміну експлуатації.

По даним розрахунку на опір пластичній деформації визначені коефіцієнти запасу міцності по межі текучості в трьох небезпечних перерізах.

Порівнюючи величини із критерієм (табл..1.7[6]):

Переріз 1: шпонковий паз, перехідна посадка:

;

Переріз 2: пресова посадка, галтель:

;

Переріз 3: перехідна посадка, шпонка:

.

Отже, для усіх трьох перерізів критерій < . А це значить, що жоден з перерізів перевіряти на опір втоми не потрібно.

4 РОЗРАХУНОК ПІДШИПНИКІВ КОЧЕННЯ [7]

4.1 Визначення реакцій в опорах валів.

Швидкохідний вал, рис.4.1. Горизонтальна площина:

:

:

Вертикальна площина:

:

:

Найбільш навантажена опора А:

.

Проміжний вал, рис.4.2. Горизонтальна площина:

:

:

.

Вертикальна площина:

:

:

Найбільш навантажена опора В:

.

Тихохідний вал: за попереднім розрахунками .

а)

б)

Рисунок 4.1 - Швидкохідний вал: а) горизонтальна площина б) вертикальна площина

а)- горизонтальна

б)- вертикальна

Рисунок 4.2 – Проміжний вал

4.3 Вибір підшипників по динамічній вантажопідйомності

4.3.1Швидкохідний вал.

Обрано радіальний підшипник 206. Для нього маємо:

базова динамічна радіальна вантажопідйомність: С_р = 22 кН

статична радіальна вантажопідйомність: С_ор = 15.1 кН

F_a / C_op = 0,056

де - можливе осьове навантаження

F_a = 0.056*15100 = 845.6 H

Маємо такі значення: X = 0,56 Y = 1.7 e = 0,26

Порівняємо:

та e

де V - коефіцієнт обертання. V = 1

R_r = 1039 H

=0,81 > е

Остаточно приймаємо: X = 0.56 Y = 1.7

Розрахункове еквівалентне навантаження R_E, H:

R_E = (XVR_r + YF_a)K_Б K_T

де К_Б – коефіцієнт безпеки, залежить від виду навантаження. К_Б = 1,2

К_Т – температурний коефіцієнт. К_Т = 1,0

R_E = (0.56*1*1039 + 1.7*845.6)*1,2*1,0 = 2423.2

Розрахункова довговічність підшипника L_10ah , год:

L_10ah =

де а₂₃ – коефіцієнт, який характеризує сумісний вплив на ресурс підшипника якості металу кілець, тіл кочення та умов експлуатації. а₂₃ = 0,8

р = 3

n – частота обертання кільця. n = 477.5 хв^-1

L_10ah = = 20893.7

Ресурс роботи механізму L_10ah’ = 20893.7 год. Підшипник придатний до роботи.

Визначаємо потрібну динамічну вантажопідйомність підшипника:

,

де n – частота обертання, об/хв.;

- потрібна довговічність, год.;

р=3 – для шарикових підшипників.

Оцінюємо придатність обраного типорозміру підшипника за умовою:

,

Умова виконується. .

Підшипник придатний.

4.3.2Проміжний вал

Обрано радіальний підшипник 207. Для нього маємо:

базова динамічна радіальна вантажопідйомність: С_р = 26.2кН

статична радіальна вантажопідйомність: С_ор = 17.9 кН

F_a / C_op = 0,04

де - можливе осьове навантаження

F_a = 0,028*26200 = 733.6 H

Маємо такі значення: X = 0,56 Y =2 e = 0,22

Порівняємо:

та e

де V - коефіцієнт обертання. V = 1

R_r = 4813H

=0,17 < е

Остаточно приймаємо: X = 1 Y = 0

Розрахункове еквівалентне навантаження R_E, H:

R_E = (XVR_r + YF_a)K_Б K_T

де К_Б – коефіцієнт безпеки, залежить від виду навантаження. К_Б = 1,2

К_Т – температурний коефіцієнт. К_Т = 1,0

R_E = (1*1*4813 + 0*733.6)*1,2*1,0 = 5775.6

Розрахункова довговічність підшипника L_10ah , год:

L_10ah =

де а₂₃ – коефіцієнт, який характеризує сумісний вплив на ресурс підшипника якості металу кілець, тіл кочення та умов експлуатації. а₂₃ = 0,6

р = 3,33

n – частота обертання кільця. n = 482,5 хв^-1

L_10ah = = 14484

Ресурс роботи механізму L_10ah’ =14484год. Підшипник придатний до роботи.

Визначаємо потрібну динамічну вантажопідйомність підшипника:

,

де n – частота обертання, об/хв.;

- потрібна довговічність, год.;

р=3 – для шарикових підшипників.

Оцінюємо придатність обраного типорозміру підшипника за умовою:

,

Умова виконується. .

Підшипник придатний.

4.3.3Тихохідний вал

Обрано радіальний підшипник №214. Для нього маємо:

базова динамічна радіальна вантажопідйомність: С_р = 81,7кН

статична радіальна вантажопідйомність: С_ор = 64,5 кН

F_a / C_op = 0,11

де - можливе осьове навантаження

F_a = 0,11*81700= 8987 H

X = 0,56 Y = 1,44 e = 0,30

Порівняємо:

та e

де V = 1

R_r = 4492 H

= 2 > е

приймаємо: X = 0.56 Y = 1.44

Розрахункове еквівалентне навантаження R_E, H:

R_E = (XVR_r + YF_a)K_Б K_T

де К_Б = 1,3 К_Т = 1,0

R_E = (0.56*1*4492 + 1.44*8987)*1,2*1,0 = 15456.8

Розрахункова довговічність підшипника, год:

L_10ah =

де n = 38,3 хв ^-1

L_10ah = = 18350

Ресурс роботи механізму L_10ah’ =14484год. Підшипник придатний до роботи.

Визначаємо потрібну динамічну вантажопідйомність підшипника:

,

де n – частота обертання, об/хв.;

- потрібна довговічність, год.;

р=3 – для шарикових підшипників.

Оцінюємо придатність обраного типорозміру підшипника за умовою:

,

Умова виконується. .

Підшипник придатний.

Дата добавления: 2015-08-31