Діаметр вихідного кінця вала: d B 4 = 55 мм; l = 82 мм. p> Діаметр валу під підшипниками: d n = 60 мм.
Діаметр вала під зубчастим колесом: d = 65 мм.
Визначаю реакції у вертикальній площині:
В
Н;
В
Н.
Згинальні моменти у вертикальній площині:
В В
Визначаю реакції в горизонтальній площині:
В
Н;
В В
В
Знак (-) Показує, що реакція У х на схемі спрямована в протилежний сторону.
Згинальні моменти в горизонтальній площині.
В В
Сумарний згинальний момент у найбільш навантаженому перерізі (там, де насаджено зубчасте колесо).
В
Сумарні реакції в опорах:
В В
Розрахунок вала на витривалість.
Межі витривалості сталі 45:
при вигині
при крученні
Нормальні напруги для перетину під зубчастим колесом:
В
де W - для перетину зі шпонковим пазом, момент опору:
В
Для вала d = 65 мм за ГОСТ 8788 ширина паза b = 20 мм; глибина t = 7.5 мм, тоді
Дотичні напруги від нульового циклу для перетину під зубчастим колесом:
де
- момент опору при крученні.
В
Ефективні коефіцієнти концентрації напруг (шпонкова канавка для сталі 45 з межею міцності менше 700 МПа):
В В
Масштабні фактори для валу d = 65 мм.
В В
Коефіцієнти, враховують вплив постійної складової циклу для середньовуглецевих сталей:
В В
Коефіцієнти запасу міцності за нормальними напруженням;
В
Коефіцієнт запасу міцності по дотичних напруг:
В
Загальний коефіцієнт запасу міцності:
В
Таким чином, міцність і жорсткість забезпечені.
Підбір підшипників кочення
На підшипники діє радіальне навантаження R B = 11078 H, частота обертання вала n = 50 хв -1 .
Згідно завданням
L = 5 років;
До добу = 0,29;
До рік = 0,5, звідки необхідна довговічність:
L h = 5 в€™ 12 в€™ 25.6 в€™ 24 в€™ 0.5 в€™ 0.29 = 5345,28 ч.
За діаметру, прийнятому в проектному розрахунку d n = 60 мм, попередньо приймаю радіальний шарикопідшипник № 212 за ГОСТ 8338, у якого d = 60 мм; D = 110 мм; С = 41 кН; З 0 = 31 кН.
Визначаю наведену навантаження підшипника, прийнявши при обертовому внутрішньому кільці v k = 1 і по табл. 3.4 [6] знаходжу значення коефіцієнтів Х і Y, попередньо визначивши величину відносини:
, менше будь-якого з наведених значень в табл. 3.4, отже Х = 1; Y = 0; тоді:
В
прийме вид за табл. 3.5 [6] величина відношення С/р = 2,785, отже, необхідна динамічна вантажопідйомність:
C т p = P в€™ 2.785 = 11,078 в€™ 2,785 = 30 кН; З тр = 30,85
Отже, остаточно приймаю підшипник легкої серії № 212, у якого коефіцієнт динамічної вантажопідйомності С = 41 кН. p> 6. РОЗРАХУНОК І ПІДБІР шпоночно з'єднання РЕДУКТОРА
Для передачі крутних моментів застосовую шпонки призматичні з округленими торцями за ДСТ 23360.
вал I
Г?32 мм
b x h x l = 10 x 8 x 50
вал III
Г?55 мм
b x h x l = 16 x 10 x 50
Г?45 мм
b x h x l = 14 x 9 x 50
вал IV
Г?65 мм
b x h x l = 20 x 12 x 70
Г?55 мм
b x h x l = 16 x 10 x 70
Матеріал шпонок - сталь 45 нормалізована.
Перевіряю шпонки на міцність.
Умова міцності:
В В
Вал II (швидкохідний). p> Шпонка 10 х 8 х 50 ГОСТ 23360:
В
Вал III (проміжний). p> Шпонка 16 х 10 х 50 ГОСТ 23360:
В
Шпонка 14 х 9 х 50 ГОСТ 23360:
В
Вал IV (тихохідний). p> Шпонка 20 х 12 х 70 ГОСТ 23360:
В
Шпонка 16 х 10 х 70 ГОСТ 23360:
В
Міцність забезпечена.
Відомість обраних шпонок.
№ валу
d в
В
Розміри шпонок за ГОСТ 23360
Момент, переданий валом.
мм
Н/мм 2
мм
Н в€™ мм
II - швидко-Ходна
32
45
10 х 8 х 50
...
