Проверка подшипников на долговечность.

Левый подшипник:

Так как условие  следовательно:

 

       

v=1 - коэффициент кольца [2, с.212]

    - коэффициент температуры       [2, т. 9.20, с.214]

- коэффициент безопасности      [2, т. 9.19, с. 214]
  

Условие долговечности:

    p=3 - показатель степени для шарикоподшипников.

Ведомый вал

Исходные данные d₂^’’ = 30 мм                        = 439,49 об/мин

               F_t2 = 1303,29 H               [Lh] = 18 10³

               F_a2 = 452,7 H                    b₂ = 15,92 мм

               H                        

1. По ГОСТ принимаем шарикоподшипниковые, однорядные, средней серии № 306 (d = 30мм, D = 72 мм, C = 28,1 кН, Со = 14,6 кН, B = 19 мм),

                                                                                                   [2, П3, с. 393]

Определяем нагрузку действующую на подшипник.

L = + 20мм +  =  + 20 +  = 37 мм

Определяем реакции опор.

Расчётная схема ведoмого вала

Горизонтальная плоскость:

X_A = X_B =  =  =651,6 H

Вертикальная плоскость:

 У_B =  = = = 21,22 Н

 У_A =  == = Н

Проверка: ЕУ_К =У_А + F_r2 +У_В = 21,22 + 141,08  162,3 = 0

Суммарные реакции

 = =  = 671,5Н

 = =  = 651,9 H

Принимаем радиальную нагрузку на подшипниках большую из суммарных

реакций.

P_r = R_A = 671,5 H

      

 

Поскольку I₁ > I₂, F_A=141,08 H, и осевые нагрузки будут определятся:

P_A1 = I₁ =  Н

P_A2 = I₁+ F_A =  

 

Проверка подшипников на долговечность.

Левый подшипник:

Так как условие  следовательно:

 

v=1 - коэффициент кольца [2, с.212]

    - коэффициент температуры            [2, т. 9.20, с.214]

- коэффициент безопасности                                   [2, т. 9.19, с. 214]
   

Условие долговечности:

         p=3 - показатель степени для шарикоподшипников.

 

Правый подшипник:

Так как условие  следовательно:

 

v=1 - коэффициент кольца                                                           [2, с.212]

    - коэффициент температуры    [2, т. 9.20, с.214]

 - коэффициент безопасности     [2, т. 9.19, с. 214]

Условие долговечности:

    p=3 - показатель степени для шарикоподшипников.

Расчет ведомого вала на усталость.

Расчет вала на усталостную  прочность  производится  для наиболее нагружен-ного вала в опасном сечении.

 

Исходные данные:

M₂=55,55 H

F_a2=452,7                                 de₂=144,8 мм

F_r2=141,08 Н                            b h=10 8

F_t2=377Н                             Y_А=496H

L=37 мм                                   Y_B=601H

t₁=5 мм                                     [S]=2.5 коэффициент запаса прочности    

Х_В= Х_А= 188,5Н              

                     

1.Для материала вала – сталь 45:

σ_пч = 570 МПа σ_т = 290МПа                                                  [2, т.3.3, с.34]

 

 

 

2.Определение крутящих проектов и построение эпюры М_К.

М_К1=0

М_К2=М₂=55,55

М_К3=М₂=55,55

 

Масштаб 1:45

 

3.Определяем изгибающих моментов и построение эпюры М_Х.

М_Х1=0

М_Х1-2=Y_A L₁=496 37  = 18,352 кH м

М_Х2= М_Х1-2 + F_a2  = = 244 кH м

М_Х2-3= М_Х2 – F_r2 L₁ = 244-141,08  = 244,141 кH м

Масштаб 1:10

 

4.Определение не сгибающих моментов и построение эпюры М _y.

M_y1=0

M_y2=X_A L₁=188,5 0,037=6,9795 кH м

M_y3=X_A  2L₁-F_t2 L₁=188,25 кH м

Масштаб 1:25

 

Определение суммарных изгибающих моментов.

М_u1=0

M_u2= = =244 кH м

М_u3=0

 

Определение коэффициента запаса прочности.

Определение расчетного коэффициента запаса прочности на усталость по нормальным напряжением.

 

=0,43  σ_пч =0,43 570=245МПа - придел выносливости при симметричном цикле нагружения.                                                           [2, с.162]

    =1.6-эффективный коэффициент концентрации нормального напряжения                                                                                  [2, т.8.5, с.165]

 [2, т. 8.8, с.166]

 =0,96 - коэффициент шероховатости поверхности            [2, с.162]

W_HETTO - осевой момент сечения вала, с учетом шпоночной канавки.

 

 

 

          5,4

Определяем расчётный запас прочности на усталость по касательным напряжениям.

 

=0,58 245 = 142 МПa – предел выносливости вала при симметричном цикле по касательным напряжениям.          [2, c.164]

 =1,5– эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений.                                                                                  [2,т.8.5, с.165]

= 0,73                                                                                       [2,т.8.8, с.166]

Ψ_τ=0,1– коэффициент асимметрии цикла.                                       [2, с.166]

 

 =  

 

 

6.3 Определяем коэффициент запаса прочности на усталость:

Условие прочности удовлетворяется.

Конструктивные размеры редуктора и деталей

Толщина стенки корпуса и крышки редуктора:

б = 0,05 R_e +1=0,05  +1 =5,23мм

т.к б<8, принимаем б=8