рівняння проекцій сил на вертикальну вісь
Для визначення реакції опори RX1 складаємо рівняння моментів відносно опори «2»
де FX1=3124 Н - горизонтальна сила в зачепленні коліс 25/35, рівна радіальної; - горизонтальна складова сили в ланцюгової передачі
FX2=FB · sin 60? =6264 · sin 60? =3132 Н
Для визначення реакції опори RX2 складаємо рівняння моментів відносно опори «1»
Перевіряємо правильність визначення опорних реакцій, склавши рівняння проекцій сил на горизонтальну вісь
Визначаємо сумарні радіальні реакції опор
Розглянемо найбільш навантажений підшипник.
Еквівалентна навантаження
РЕ2=R2 · V · Кб · КТ=8877 · 1 · 1,2 · 1=10652,4 Н
де V=1 [3, с. 212] - коефіцієнт від обертання внутрішнього кільця;
Кб=1,2 [3, с. 214, таблиця 9.19] - коефіцієнт від умов роботи;
КТ=1 [3, с. 214, таблиця 9.19] - коефіцієнт від температури.
Для більш навантаженого підшипника обчислюємо розрахунковий ресурс
де а1=1 [3, 132] - коефіцієнт, що враховує ймовірність відмов підшипника;
а2=0,7 [3, 132] - коефіцієнт, що враховує умови роботи;=30700 [3, с. 233, таблиця 136] - динамічна вантажопідйомність.
Рекомендоване значення розрахункового ресурсу для заданих умов роботи 10000 ч [4, с. 129, таблиця 71]. Так як розрахунковий ресурс підшипників більше необхідного, то робимо висновок про достатню надійність підшипників вала II.
Визначимо коефіцієнти запасу міцності для імовірно небезпечних перерізів веденого вала.
Визначаємо результуючі згинальні моменти в середині посадкового місця підшипника «1»
де MY1 - згинальний момент у небезпечному перерізі в площині y0z
MY1=FY2 ·? 3=5423 · 107,5=582972,5 Н · мм
- згинальний момент у небезпечному перерізі в площині y0z
=FX ·? 1=3132 · 107,5=336690 Н · мм
Визначаємо результуючі згинальні моменти в середині посадкового місця зубчастого колеса
де MY2 - згинальний момент у небезпечному перерізі в площині y0z
=RY2 ·? 1=8781 · 62,5=548812,5 Н · мм
- згинальний момент у небезпечному перерізі в площині y0z
=RX2 ·? 1=1302 · 62,5=81375 Н · мм
З епюр згинальних моментів положення небезпечногоперетину очевидно - це перетин в середині посадкового місця підшипника «1». В якості концентратора напружень виступає перехідна посадка з можливим натягом.
Перевіряємо вал на втомну міцність в небезпечному перерізі при одночасній дії згинального і крутного моментів. Для цього визначаємо коефіцієнт запасу втомної міцності
де Ss - коефіцієнт запасу втомної міцності при вигині
s - 1=309 МПа [3, с. 200] - межа витривалості сталі 45 при згині;?/(??)=3,52 [5, с. 554] - ефективний коефіцієнт концентрації напруг вигину;
b - поправочний коефіцієнт, що враховує якість обробки і стан поверхні валу (для термооброблених валів з наступним шліфуванням);
es - масштабний фактор, що враховує вплив розмірів перетину вала на втомну міцність;
sV - амплітуда циклу згинальних напружень при симетричному циклі
