b - Q + R a = 230,46 - 182,72 - 772,8 +725,46 = 0
Умова виконується.
Будуємо епюри згинальних моментів у вертикальній площині
М виг I = F В· 489,5 В· 10 -3 = 230,46 В· 0,4895 = 112,81 Н В· м
М виг II = Q В· c - F В· a + R b (b + c) = 772,8 В· 0,160 - 230,46 В· 0,716 +182,72 В· 0,227 = 0
М виг III = R a В· c = 725,46 В· 0,16 = 116,07 Н В· м
Будуємо сумарну епюру моментів.
(3.26)
Н В· м
В
Н В· м
В
Н В· м
Найбільш небезпечним є перетин, де діє максимальний еквівалентний момент (М екв = 124,47 Н В· м). У даному випадку (місце посадки шківа) вал ослаблений шпонковим пазом, який в той же час є концентратором напружень.
Визначимо коефіцієнт безпеки в цьому перерізі.
Матеріал валу - Сталь 45. p> Межа міцності Пѓ в = 700МПа.
Межа витривалості Пѓ -1 = 270МПа.
Межа витривалості при крученні П„ -1 = 160МПа.
, (3.27)
де S Пѓ - коефіцієнт безпеки по вигину;
S П„ - коефіцієнт безпеки по крученню.
, (3.28)
де Пѓ a - мінлива складова циклів зміни напруг;
Пѓ m - постійна складова циклів зміни напруг;
Пѓ -1 - Межа витривалості при згині (Пѓ -1 = 270Мпа);
k Пѓ - ефективний коефіцієнт концентрації напружень при згині, (k Пѓ = 1,1);
Оѕ Пѓ - Масштабний фактор, що враховує вплив розмірів перетину вала (Оѕ Пѓ = 0,84);
ОІ - коефіцієнт зміцнення, що вводиться для валів з поверхневим зміцненням (ОІ = 0,44);
ОЁ Пѓ - Коефіцієнт, що характеризує чутливість матеріалу до асиметрії циклу зміни напруг (ОЁ Пѓ = 0,075).
(3.29)
<В
За цим залежностям визначаються постійні складові циклів зміни напруг Пѓ m і Пѓ m (середні напруги циклу) і змінні складові Пѓ а і П„ а (амплітуди циклу) при симетричному циклі зміни напруг вигину і пульсуючому (отнулевом) циклі зміни напружень кручення.
, (3.30)
де П„ а - Змінна складова циклів зміни напруг;
П„ m - постійна складова циклів зміни напруг;
П„ -1 - Межа витривалості при крученні при симетричному знакопеременном циклі (П„ -1 = 160Мпа);
k П„ - ефективний коефіцієнт концентрації напружень при крученні (k П„ = 1,1);
ОІ - коефіцієнт зміцнення, що вводиться для валів з поверхневим зміцненням (ОІ = 0,94);
ОЁ П„ - Коефіцієнт, що характеризує чутливість матеріалу до асиметрії циклу зміни напруг (ОЁ П„ = 0,045).
, (3.31)
де М - сумарний згинальний момент в перерізі (Н В· мм);
W - момент опору в перерізі (мм 3 ).
Для перерізу вала з однієї шпонкою:
(3.32)
мм 2
Мпа
, (3.33)
де W ПЃ - полярний момент опору, мм 3 .
Для перерізу вала з однієї шпонкою:
(3.34)
мм 3
МПа
В В В
Що відповідає умові S ≥ [S доп ]. Таким чином безпека забезпечена. br/>
В
Рисунок 3.2 - Схема навантаження вала
4.5 Підбір підшипників
Вал сприймає радіальні навантаження. Приймаються сферичний дворядний радіальний шарикопідшипник тип 1609 ГОСТ 5720-75
d = 45мм
D = 100мм
В = 36мм
Для вибраного підшипника виписуємо характеристики:
С - динамічна вантажопідйомність, кН, (С = 41,5 кН);
З 0 - Статична вантажопідйомність, кН, (С 0 = 19,43 кН);
Х - коефіцієнт радіального навантаження (Х = 1);
V - коефіцієнт обертання (V = 1, так як обертається внутрішнє кільце підшипника).
Еквівалентна навантаження:
P = X В· V В· F r В· k Пѓ В· k П„ , (3.35)
де F r - радіальне навантаження, Н;
k Пѓ - коефіцієнт безпеки (k Пѓ = 1,1);
k П„ - температурний коефіцієнт, що враховує робочу температуру нагрівання підшипника, якщо вона перевищує 373,15 К (k П„ = 1).
Р = 1.1.725, 46.1, 1 = 798Н
Довговічність підшипника:
, (3.36)
де n - частота обертання,...
