оментів відносно опори «1»
Перевіряємо правильність визначення опорних реакцій, склавши рівняння проекцій сил на вертикальну вісь
Для визначення реакції опори RX1 складаємо рівняння моментів відносно опори «2»
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=7219 · 1 · 1,2 · 1=8662,8 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;=35100 [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 I.
Уточнений розрахунок валу полягає у визначенні коефіцієнтів запасу міцності для небезпечних перетинів і порівняння їх з допускаються значеннями [S]=2,5 [3, с. 162].
Визначимо коефіцієнти запасу міцності для небезпечного перерізу провідного вала, приймаючи, що нормальні напруги змінюються по симетричному циклу, а дотичні - по отнулевому (пульсуючому).
Призначаємо матеріал вала - сталь 45, що має механічні властивості:
тимчасовий опір на розрив s в=598 МПа;
межу витривалості за нормальними напруженням s - 1=309 МПа;
межа витривалості по дотичним напруженням t - 1=179 МПа.
Визначаємо результуючі згинальні моменти в середині посадкового місця колеса
де MY - згинальний момент у небезпечному перерізі в площині y0z
=RY1 ·? 2=1848 · 229,5=424116 Н · мм
- згинальний момент у небезпечному перерізі в площині y0z
=RX1 ·? 2=673 · 229,5=154453,3 Н · мм
В якості концентратора напружень в середині колеса виступають шліци. Попередньо намічаємо шліци легкої серії (зовнішній діаметр 58 мм, внутрішній діаметр 52 мм, ширина шліца 10 мм, число шліців 8).
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;?/(??)=2,17 [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);
