нальні моменти в найбільш навантажених перетинах, Н В· м.:
В В
Н В· м;
Визначаємо еквівалентні моменти:
Н В· м;
Н В· м;
Н В· м;
В В
5. Розрахунок валів на витривалість
Перевірочний розрахунок валів на міцність виконують на спільну дію згину і кручення. При цьому розрахунок відображає різновиди циклу напружень згину та кручення, втомні характеристики матеріалів, розміри, форму і стан поверхні валів. Перевірочний розрахунок проводиться після завершення конструктивної компонування і встановлення остаточних розмірів валів. Мета розрахунку полягає в визначенні коефіцієнтів запасу міцності в небезпечних перетинах вала і в порівнянні їх із допустимими S ≥ [S]. При високій достовірності розрахунку [S] = 2,5. Будемо проводити розрахунок для небезпечних перерізів кожного з валів. br/>
5.1 Перевірка на втомну міцність швидкохідного валу
Визначаємо напруги в небезпечних перетинах вала за формулами додатка [2], с.255, Н/мм 2 :
а) нормальні напруження змінюються по симетричному циклу, при якому амплітуда напружень дорівнює розрахунковим напруженням вигину, МПа:
В
,
В
де М-сумарний згинальний момент в перерізі вала, Н в€™ мм; W-осьовий момент опору перерізу валу, W = 4287,5 мм 2 ;
,
б) дотичні напруження змінюються за від нульовому циклу, при якому амплітуда циклу дорівнює половині розрахункових напружень кручення , МПа:
В В
де-крутний момент, Н в€™ м; Полярний момент інерції опору перерізу валу, W ПЃ = 8575 мм 2 ;
В В
Визначаємо коефіцієнт концентрації нормальних і дотичних напружень для розрахункового перерізу валу по формулами додатка [2], с.259:
В
; br/>
де і - ефективні коефіцієнти концентрацій напруг,/= 3,5 ,/= 2,5; - коефіцієнт впливу шорсткості, = 1; - коефіцієнт впливу абсолютних розмірів поперечного перерізу;
В
в) Визначаємо межі витривалості в розрахунковому перерізі валa за формулами додатка [2], с.259, Н/мм 2 :
В
де-і = 0,58 - межі витривалості гладких зразків при симетричному циклі згину та кручення, Н/мм 2 ;
В
;;
г) визначаємо коефіцієнти запасу міцності по нормальних і дотичних напруг:
В В В В
д) визначаємо загальний коефіцієнт запасу міцності в небезпечному перерізі:
В В В В
5.2 Перевірка на втомну міцність тихохідного валу
Визначаємо напруги в небезпечних перетинах вала, Н/мм 2 :
а) нормальні напруження змінюються по симетричному циклу, при якому амплітуда напружень дорівнює розрахунковим напруженням вигину, МПа:
В
,
В
де М-сумарний згинальний момент в перерізі вала, Н в€™ мм; W-осьовий момент опору перерізу валу, W = 9112,5 мм 2 ;
,
б) дотичні напруження змінюються за від нульовому циклу, при якому амплітуда циклу дорівнює половині розрахункових напружень кручення , МПа:
В
де-крутний момент, Н в€™ м; - полярний момент інерції опору перерізу валу, W ПЃ = 18225 мм 2 ;
В В
Визначаємо коефіцієнт концентрації нормальних і дотичних напружень для розрахункового перерізу валу:
В
; br/>
де і - ефективні коефіцієнти концентрацій напруг,/= 3,5,/= 2,5; - коефіцієнт впливу шорсткості, = 1; - коефіцієнт впливу абсолютних розмірів поперечного перерізу;
В
в) Визначаємо межі витривалості в розрахунковому перерізі валa, Н/мм 2 :
В
де-і = 0,58 - межі витривалості гладких зразків при симетричному циклі згину та кручення, Н/мм 2 ;
В
;;
г) визначаємо коефіцієнти запасу міцності по нормальних і дотичних напруг:
В
В
д) визначаємо загальний коефіцієнт запасу міцності в небезпечному перерізі:
В В В В
В
6. Перевірка підшипників кочення на довговічність
Перевірочний розрахунок попередньо обраних підшипників виконується окремо для швидкохідного і тихохідного валу. Придатність підшипників визначається зіставленням розрахункової динамічної вантажопідйомності , Н., з базовою величиною, Н., або базової довговічності, ч., з необхідної, ч., по умовам:
В
Необхідна довговічність підшипника передбачена ГОСТ 16162 - 93 і становить для зубчастих коліс ≥ 10000 ч.
Розрахункова динамічна вантажопідйомність, Н, і базова довговічність, год, визначаються за формулами додатка [2], с. 128:
В В
де - еквівалентна динамічна навантаження, Н; m - показник ступеня, m = 3,33; n - частота обертання відповідного валу, об/хв.
В
6.1 Розрахунок довговічності підшипників 7207 швидкохідного валу
Вихідні дані:
F a = 393 H; e = 0,37, = 3602 H, = 503 Н,
= 1,2, = 1, = 1, = 51 c -1 , Y = 1,62...
